建筑效果的统一。绿色照明是指在设计中广泛采用新的材料、技术、方法,达到节能、高效及环保的要求。
1.电光源
选择人工光源是照明设计的第一步。从爱迪生发明白炽灯以来,电光源也几经改朝换代。了解各类电光源的特点是我们电气设计工程师的职责。
2.照明计算
照度计算是设计的理论根据,一丝不苟地进行照度计算、三相平衡计算、灯具配光曲线选择,是照明设计的基本功。有人认为,照明设计是比较容易的一部分,那是仅仅看到照明设计人员在一个又一个画灯泡的现象,而不了解照明设计所涉及的复杂理论和在实际选型中所涉及的多种因素。
3.灯具选型
根据不同的场合选择不同的灯具,以达到预期的效果,往往需要电气工程师与建筑师协商。电气工程师需要更多的考虑技术规格方面的因素,如灯具效率、照度值、功率消耗等,而某些涉及美学的问题,属于仁者见仁、智者见智,建筑师和业主往往有不同的见解。实际工作中,电气工程师有责任对建筑物的基本照明做出安排,对灯具进行选型。
4.应急照明
100%的电源迟早会出现会出现中断,出于生理和心理的安全需要,设置应急照明是必须的。见本书第19章的内容。
5.环保和节能
(1)环保:环境保护的重要性不言而喻,我们只有一个地球,破坏环境无异于杀鸡取卵。增强电气工程师在设计中的环保意识,是我们应尽的责任。
(2)节电:节省能源是我国经济建设中的一项重大政策,节约用电是节约能源中的一个重要方面,它直接关系到建筑物的运行效率和其中人们的生活、工作。节电方案的设计应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效电气设备,采用无功功率补偿和电脑优化控制等措施,节约用电。
四、电气减灾系统
1.安全用电
人的生命安全是我们在运行电力系统中所必须首先考虑的问题。电是双刃剑,安全使用才能带来方便和效益,我们应该牢记:安全第一。有关安全用电的知识见本书第21章。
2.防雷
雷击是一个概率事件,设置接闪器等防雷装置增大了落雷的概率,但可以有效地控制雷击灾害。传统的防雷方法是采用避雷针、避雷带等,近年来用过的有消雷器和放射式避雷针,但在国内理论界基本是否定的。而提前放电和抗雷器等避雷方法理论界还在争论之中。本书22章有简练的综述。
3.防火
随着建筑物的日趋复杂化,功能的多样化,防火问题变得越来越重要。由于电气原因引起的火灾也在不断上升之中。建筑防火设计包括所有的设备专业,水要有喷淋、消防泵,暖通要有防排烟,电气的火灾探测器、通信和联动控制系统更是必不可少的。
4.防盗
现代社会科技的发展使我们拥有了更多的手段来保证自身和设备的安全。防盗设计包括:闭路监视系统、巡更系统、传呼系统、车库管理系统等。
5.防空和防爆
战争和意外爆炸也是设计建筑物要考虑的问题。作为电气设计工程师,在作设计绘图中要根据需要研究和落实保安措施。
五、信息系统
1.电视
为了使用户收看好电视节目,公共建筑一般都设置共用天线电视接收系统CATV和有线电视系统CCTV。它们都是有线分配网络,除收看电视节目外,还可以在前端配合一定的设备,如摄象机、录象机、调制器,自己制作节目形成闭路电视系统进线节目的播放。
进行分配系统设计时,应合理确定电视机输入端的电平范围。视频同轴电缆、高频插接件、线路放大器、分配器、分支器的选择,应注意系统的匹配及产品的质量。天线的位置十分重要的,应该选择在没有遮挡、没有干扰、安装方便的地方。
2.电话
电话设计包括电话设备的容量、站址的选定、供电方式、线路敷设方式、分配方式、主要设备的选择、接地要求等。
3.广播
旅游建筑的音响广播设计包括公众广播、客房音响、高级宴会厅的独立音响、舞厅音响等。公众音响平时播放背景音乐,发生火灾时,兼作应急广播用。客房音响的设置目的是为客人提供高级的音乐享受,建立舒适的休息环境。高级宴会厅多是多功能的,必须设置专用的音响室,配备高级组合音响设施,以适应各种不同会议要求。餐厅、多功能厅、酒吧间为满足各类晚会的需要,宜配置可移动的音响设备。高级饭店前厅一般要设计音乐喷泉。
4.网络
网络设备的出现是随着信息工业的发展而出现在建筑物中的新事物。信息时代的到来,使我们的生存成了比特的组合。
5.电脑管理系统
电脑管理系统是指对建筑物中人流、物流进行现代化的电脑管理,如车库管理、饭店管理等子系统。
6.楼宇自控
自动控制与调节:包括根据工艺要求而采用的自动、手动、远程控制、联锁等要求;集中控制或分散控制的原则;信号装置、各类仪表和控制设备的选择等。楼宇自控是智能建筑的基本要求,也是建筑物功能发展的时代产物。楼房不仅仅是遮风避雨的居所,也是实现梦想的舞台。
建筑供电设计是建筑工程设计的一部分,在不同的设计阶段有不同的深度要求。那种超越设计阶段的做法不是锦上添花,而是画蛇添足。
六、设计深度
1.一般原则
设计施工中必须始终贯彻国家的有关政策和法律,符合现行的国家标准和设计规程。对于某些行业、部门和地区的工程设计任务,还应该遵守这些行业、部门和地区的有关规定。但是,在规范的前提下,应该尽量满足建设单位的需要,竖立服务思想。建筑供电的设计一般原则归纳起来有以下几点。
(1)建筑电气设计必须严格依据国家规范,这是不言而喻的。为加强对建筑工程设计文件编制工作的管理,保证设计质量,国家制订了相关标准。建筑供电设计和施工必须贯彻执行国家有关政策和法令,设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准,遵守设计工作程序。
(2)根据近期规划设计兼顾远景规划,以近期为主,适当考虑远期扩建的衔接,以利于宏观节约投资。
(3)必须根据可靠的投资数额确定适当的设计标准:如灯光设计标准,规范只给了最低的标准。而设备档次(如灯具豪华程度、装修标准)等取决于投资数额,有多少钱办多少事。
(4)根据用电负荷的等级和用电量确定配电室电力变压器的数量,配电方式及变压器的额定容量等。
(5)建筑工程作为商品,必须考虑其经济效益、成本核算、用户满意程度、商品流通环节是否通畅、扩大再生产的能力等。
(6)设计应结合的实际情况,积极采用先进技术,正确掌握设计标准;对于电气安全、节约能源、环境保护等重要问题要采取切实有效的措施;设备布置要便于施工和维护管理;设备及材料的选择要综合考虑。
(7)建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分,设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、暖通、动力和工艺等工种密切协调配合。
2.设计步骤
在项目决策以后,建筑工程设计一般分为初步设计和施工图两个阶段。大型和重要的民用建筑工程,在初步设计之前应进行方案选优。小型和技术要求简单的建筑工程,可以方案设计代替初步设计。
当接受建筑工程设计任务时,首先应落实设计任务书和批准文件是否具备;检查需要设计的项目、范围和内容是否正确。上述手续齐备后就可办理设计委托文件。
设计人员在开展设计工作前,应进行调查研究,收集必要的资料,把有关的基本条件搞清楚,这是保证设计质量、加快设计进度的前提条件。然后,按照设计各阶段的深度要求,编制设计文件。经过审核后,报请有关主管部门审查批准,交施工单位。施工开始前,设计人员要相施工单位的技术人员或工程负责人作工程技术交底。施工过程中应对有关设计方面出现的技术问题负责处理。工程竣工后,参加工程竣工验收。
对于大型建筑工程,如果技术要求高的、投资规模较大的建设工程项目及大型民用建筑工程设计,在初步设计之前还可根据有关部门或建设单位的需要进行方案设计,对设计工程作出一个或若干个设计方案,交有关部门或建设单位的需要进行设计,这样可避免在初步设计中一些重大原则问题作出较大的改动或造成返工。对于工艺上比较复杂而又缺乏设计经验的工程,可以增加工艺设计阶段。小型建设工程设计可用方案设计代替初步设计。
对于一般的工程项目,设计单位需要将编制初步设计的文件交建设单位电气报请上级及有关主管部门批准后,方可根据正式审批意见进行施工图设计。对于建筑电气设计有关部门一般有:城乡规划部门、供电部门、邮电部门、消防部门、人防部门、环境保护部门和文物部门等。
3.设计文件的编制
设计文件包括:设计说明书,图纸目录,设计图纸,主要设备及材料表,投资概预算表,计算书等。其中设计图纸的绘制,应按照GB和IEC标准执行。主要内容有外线总平面供电设计、变配电室的设计、车间动力供电设计、建筑照明设计,共用天线电视系统设,广播和电话系统设计等。
下面将叙述有关说明书和图纸应表达清楚的内容。需要指出的是:这些内容不是详细无遗的,也不是每一个设计文件都必须包括的,每一个具体的建筑工程项目应包括哪些电气内容,应依据其特点和实际情况而定,但深度应满足要求。
4.设计文件的具体内容
施工图设计文件主要以图纸表示,设计说明作为图纸的补充,凡是图纸上已经表示清楚的,设计说明就不必重复了。
(1)设计说明
建筑工程项目一般都需要写一个施工总说明,给出本工程的总体概念。对于各分项工程局部问题可在其图上写出。
总说明的内容为:工程一般性介绍,如设计依据,包括根据整个工程的设计任务书与电气有关的内容;与当地的供电、邮电等有关部门的协商文件;本工程其他专业所提供的资料和要求。如果是改、扩建工程,应写明与原工程的关系。
初步设计图纸一般包括以下内容:供电设计总平面图、变配电所平面图、高低压供电系统图、低压及照明配电系统图、弱电布置系统图和平面图。
(2)外线工程供电设计
主要是确定供电的形式是采用电缆供电还是架空线路供电,是用放射式线路还是树干式供电线路,计算导线的截面,绘制总平面图。
具体图纸的设计内容见前面的说明,特别需要指出的是:除了设计图纸以外,还应该有设计计算书。