摘要：本文對建筑電氣設(shè)計中電氣設(shè)備的初期投資與運行費用如何達到經(jīng)濟合理，進行了討論，并提出了建議。
合理設(shè)計建筑電氣的各個系統(tǒng)和運用先進的電氣設(shè)備對滿足建筑功能要求及節(jié)約基建投資是極為重要的。在實際的設(shè)計中，往往由于設(shè)計的周期短、時間緊、任務(wù)重，而對設(shè)計的經(jīng)濟性忽視，致使在建筑初期電氣設(shè)備投資的浪費。建筑電氣設(shè)計的經(jīng)濟性就是電氣設(shè)備的初期投資與運行費用達到經(jīng)濟合理�，F(xiàn)在建筑電氣設(shè)計分為強電與弱電兩個部分，下面就分別從這兩個部分來討論建筑電氣設(shè)計初期投資的經(jīng)濟性。
1、強電部分
強電部分的設(shè)計主要包括高壓配電系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)、動力照明干線系統(tǒng)、配電箱系統(tǒng)和導線電纜的敷設(shè)等，這一部分設(shè)計的基本要求是可靠性、靈活性、安全性。
可靠性——根據(jù)用電負荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電。
靈活性——主結(jié)線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。靈活性還表現(xiàn)在具有適應(yīng)發(fā)展的可能性。
安全性——保證在進行一切操作切換時工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。
通常在設(shè)計中只要滿足規(guī)范的要求就基本上能滿足上述三點要求，但經(jīng)濟性同樣是設(shè)計電氣各系統(tǒng)的重要原則�？紤]經(jīng)濟問題時，必需從整個建筑的全局出發(fā)，根據(jù)建筑本身的特點，經(jīng)濟合理地設(shè)計電氣的各系統(tǒng)，然而可靠性與經(jīng)濟性二者之間既有矛盾的一面也有統(tǒng)一的一面，如果過分強調(diào)可靠性，以配電系統(tǒng)為例，大部分設(shè)備由變配電所低壓母線放射式供電，勢必造成設(shè)備增多，投資增大，導致不必要的浪費，使經(jīng)濟性下降；如果過分強調(diào)經(jīng)濟性，減少設(shè)備，簡化結(jié)線，就必然會影響可靠性，當發(fā)生事故時會造成較大面積的停電，從而又會帶來損失，可見這樣的結(jié)果是不但降低了可靠性，同時經(jīng)濟性也降低。因此在處理這些矛盾時，應(yīng)當先滿足可靠性的同時再提高經(jīng)濟性。
高壓配電系統(tǒng)是一個工程配電的源頭，因此這一部分的經(jīng)濟性主要體現(xiàn)在不出現(xiàn)故障，造成整個工程斷電，選用合格可靠的產(chǎn)品。
低壓配電系統(tǒng)這一部分是一般民用建筑電氣設(shè)計的核心部分。低壓配電系統(tǒng)一般是由樹干式配電與放射式配電相結(jié)合而構(gòu)成的，同樣一棟建筑采用同一層次的產(chǎn)品，由于設(shè)計系統(tǒng)的不同，會產(chǎn)生很大的價格差，直接影響到基建的初期投資，這里包括系統(tǒng)的構(gòu)成與設(shè)計時計算系數(shù)的選用。怎樣才能使系統(tǒng)既經(jīng)濟又安全可靠呢？我們試舉一例，假設(shè)某一棟高層公共建筑采用二路高壓進線，采用二臺變壓器，并且在本建筑內(nèi)含有水泵房、冷凍機房，我們通常做法是高壓采用單母線分段運行手動聯(lián)絡(luò)（自動聯(lián)絡(luò)或不聯(lián)絡(luò)）；低壓為母線分段運行，聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)自投自復、自投不自復、手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，自投時應(yīng)自動斷開非保證負荷，以保證變壓器正常工作，主進開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩個開關(guān)，并且為避免動力負荷的啟動干擾照明負荷，通常一臺變壓器的低壓出線主要供給照明負荷，而另一臺變壓器的低壓出線主要供給動力、空調(diào)負荷。如何設(shè)計能降低電氣設(shè)備的成本呢？可以從兩個方面解決，第一減少低壓柜的出線回路，第二在設(shè)計的過程中選擇好需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)，下面就分別從這兩個方面討論：
（1）減少低壓柜的出線回路
當我們做一個工程的電氣設(shè)計時，首先將負荷的種類和位置確定，將同一區(qū)域內(nèi)相同性質(zhì)的負荷，由低壓母線饋出的一個回路供電，這里的同一區(qū)域可以是同一層內(nèi)，也可以是不同樓層但軸線位置相同的區(qū)域，這樣做可以減少低壓柜的出線回路，減少低壓柜的臺數(shù)，降低設(shè)備成本，缺點是當出線端故障或饋電回路檢修時會造成大范圍的斷電。然而此種情況在現(xiàn)實中發(fā)生的可能性非常低。例如我們在實際生活中的住宅樓一年或者更長時間基本上不停電，而這種住宅樓的部電源進線大部分都是大容量的單回路供電的，而且現(xiàn)在電氣設(shè)備的性能越來越好，通常在不出現(xiàn)電氣故障的情況下是免維護不用檢修的，因此在非重要負荷采用大容量回路出線是可行的，也是降低電氣設(shè)備成本的有效方法。
（2）正確選擇需要系數(shù)、同時系數(shù)以及功率因數(shù)
為什么這幾個系數(shù)要提到呢？因為它們直接影響到一棟建筑電氣設(shè)備的投資。功率因數(shù)選用是否準確直接影響到計算電流，從而影響電纜（導線）、保護開關(guān)的大��；需要系數(shù)選用是否準確亦直接影響到計算電流，從而影響電纜（導線）、保護開關(guān)的大��；同時系數(shù)取值還直接影響變壓器大小的選擇，若取值偏大而選擇大容量變壓器時，會造成將來變壓器運行時損耗的增大。因此在實際的設(shè)計中一定要調(diào)查研究在實際中同類設(shè)備運行時的情況，合理選用計算系數(shù)。我們在深圳時曾遇見這樣一項工程，8萬平米高檔公寓，設(shè)計選用4臺1250kVA干式變壓器，而實際建成以后，由于入住率低，甲方只用一臺500kVA的變壓器帶所有的負荷，這本身就反映出設(shè)計時計算系數(shù)取得保守偏大。在我們做設(shè)計時要考慮發(fā)展前景，留有余量，但這些年的發(fā)展過程中，隨著建筑智能化水平的提高，電量并沒有大幅上升，因為樓宇自控的調(diào)節(jié)、節(jié)能產(chǎn)品的選用、電能浪費的減少以及智能化水平的提高大部分是由計算機來實現(xiàn)的，對用電量的需要很低，因此我們在設(shè)計中盡量取低一點的系數(shù)。
2、弱電部分
隨著建筑智能化水平的提高，弱電部分的系統(tǒng)增加很多，弱電設(shè)備占基建投資的比率也越來越高，因此設(shè)計好弱電的各個子系統(tǒng)，對節(jié)約投資提高智能化水平是有重要意義的。
弱電部分的各個系統(tǒng)中，樓宇自控系統(tǒng)是由設(shè)計院按甲方及規(guī)范要求提出進入BAS監(jiān)控或監(jiān)視的點，并且在設(shè)計中預留BAS控制器之間的管線�？刂破髦粮鞣N傳感器、變送器、閥門等的控制線、控制器的電源，均由承包商進行深化設(shè)計；其他的各弱電子系統(tǒng)如有線電視及衛(wèi)星電視系統(tǒng)、保安監(jiān)視系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)均與BAS系統(tǒng)類似，目前設(shè)計中較深化的是火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)與綜合布線系統(tǒng)兩部分，下面就分別從這兩個方面分析如何降低初期投資提高使用功能。
火災自動報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)的成本主要與探測器和模塊的數(shù)量有關(guān)，因此在設(shè)計中減少探測器和模塊的數(shù)量就可以降低火災自動報警設(shè)備的投資。在《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16.92中24.5.3.2條中規(guī)定“在梁突出頂棚的高度小于200mm的頂棚上設(shè)置感煙、感溫探測器時，可不考慮梁對探測器保護面積的影響。當梁突出頂棚的高度在200－600mm時，按附錄L.2及L.3確定梁的影響和一只探測器能夠保護的梁間區(qū)域的個數(shù)。當梁突出頂棚的高度超過600mm時，被梁隔斷的每個梁間區(qū)域應(yīng)至少設(shè)置一只探測器——－”以及在24.5.1.9的第6點中規(guī)定“汽車庫等宜選用感溫探測器。”我們在設(shè)計中經(jīng)常遇見這樣的地下車庫，柱網(wǎng)間距為8.1m，柱網(wǎng)間為“十”字梁，梁高500mm，若按上述規(guī)范每一柱網(wǎng)內(nèi)應(yīng)布4個感溫探測器，如果地下車庫面積在一萬平米以上（這種情況是經(jīng)常遇到的），那么僅此車庫就會設(shè)置上千個溫感，這樣做有沒有必要呢？若采用煙感探測器就會減少3/4的探測器的數(shù)量，而且當前隨著環(huán)保要求的提高，汽車的尾氣排放標準也越來越高，在地下車庫采用煙感是可行的，這樣可以節(jié)省很多投資，同時一般大型地下車庫均設(shè)置噴灑系統(tǒng)，因此可減少探測器的設(shè)置甚至不設(shè)置，當然這還需要消防部門的批準。
綜合布線系統(tǒng)是將語言信號、數(shù)字信號的配線，經(jīng)過統(tǒng)一的規(guī)范設(shè)計，綜合在一套標準的配線系統(tǒng)上，此系統(tǒng)為開放式的網(wǎng)絡(luò)平臺，方便用戶在需要時，形成各自獨立的子系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)可以實現(xiàn)世界范圍資源共享，綜合信息數(shù)據(jù)庫管理、電子郵件、個人數(shù)據(jù)庫、報表處理、財務(wù)管理、電話會議、電視會議等。綜合布線系統(tǒng)成本的節(jié)約也主要體現(xiàn)在減少信息點上，在《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T50311－2000中第3.03及5.0.1條中規(guī)定一個工作區(qū)按5～10平米估算及每個工作區(qū)信息插座的數(shù)量配置方法。前一段時間我們設(shè)計－5.6萬平米的辦公樓，若減去機房和車庫面積按規(guī)范應(yīng)設(shè)置5000個信息出線口，而本工程將來使用時實際辦公人數(shù)不足2000人，而且每個信息點的成本在500元左右，這樣一來必造成很大的浪費，因此在設(shè)計中一定要根據(jù)實際情況合理地設(shè)計信息點，這樣才能節(jié)約投資成本。
綜合上所述，一個設(shè)計的好壞直接影響電氣設(shè)備的成本，上面還只是討論了較大系統(tǒng)方面的影響，而在實際的細部設(shè)計中還有許多值得探討的關(guān)于節(jié)約成本的問題，只有經(jīng)過仔細的研究，根據(jù)實際情況，即為將來發(fā)展留出裕量又節(jié)省投資，這樣才是一個好的設(shè)計。
