建筑电气设计中的成本控制

程国平

（广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司，广东 东莞 523000）

摘 要: 作为一名合格的电气设计工程师，要做到设计的产品是安全、舒适、节能、成本合理的。安全即符合各项国家及地方规范规程，舒适即满足业主的各项功能需求，一般设计师都很重视这两点。但很多设计师没有成本控制的概念，而对业主来讲，成本却是十分关注的。

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关键词 :建筑；电气设计；成本控制

中图分类号：TU85 文献标志码：A 文章编号：1000-8772-（2015）02-0120-02

电气设计中的成本包括固定成本和运行成本。固定成本指设备、电缆及安装成本；运行成本主要指设备用电成本。一个合理的电气设计方案，可能是即减少了固定成本，也减少了运行成本，也可能是增加了不多的固定成本，减少了较多的运行成本。如果是增加了很多运行成本，在设备寿命内靠运行成本减少都抵消不了多花的固定成本，这个方案就不合理了。

一、变电所布置，对电气成本有较大的影响

1.供电半径合理

供电半径不宜超过300米，如果过大，低压电缆耗费增加，会增加较多成本。

2.位置选择

选择负荷中心，选择商业价值不高的场所，选择离市政高压接入点近的位置。

3.布置顺序合理

减小无效面积，布置紧凑，减少电房电缆往返交叉。

二、变电所容量的计算

合理选取系数法、利用系数法、单位指标法等计算方法。

商业变压器容量的计算，末端设备的计算时需用系数要区别开来。总的原则是末端设备配电时需用系数取大，前端变电所或变压器容量计算需用系数取小。比如，一批沿街商铺（总面积5000平米）的配电。甲方从销售角度考虑，要求尽可能作为不同用途都能满足使用，如果是普通商铺用电指标按100~120W/m2即可，如果按餐饮商铺来考虑用电指标按180~200W/m2。如果全部按普通商铺的类型计算变压器容量，0.11(kW/m2)*5000(m)*0.7/0.95/0.8=507kVA，选用变压器为500kVA。如果全部按餐饮商铺考虑，变压器容量：0.19(kW/m2)*5000(m)*0.7/0.95/0.8=875kVA，选用变压器容量为1000kVA。容量相差了一倍，而实际5000平米的商铺只有小部分业主会做餐饮，假如按1/3考虑，变压器容量计算：[0.11(kW/m2)*5000(m)*2/3+0.19(kW/m2)*5000(m)*1/3]*0.7/0.95/0.8=630kVA。选择630kA变压器就能满足实际的需求了。末端配电（电表箱至各商铺电箱）可以均按餐饮（0.19kW/m2）要求取值，所有商铺均可以选择做餐饮，也可选择非餐饮，只需控制餐饮总量不超过1/3，这样对销售也比较有利。

公共变压器容量计算时，各末端设备需用系数取值要合理。拿一个住在小区的公共用电来讲，其负荷包含住宅公共照明、住宅电梯、加压风机、地下车库照明、地下室生活泵、消防泵、车库排水泵、地下室送排风机等。各项设备的容量根据实际容量来计算，没有多少误差，其系数选择就有很大差别了。住宅的公共照明包括首层大堂、地下室大堂、楼梯间照明、电梯前室照明，一般是采用声光控或红外感应开关控制，所以同时开启的几率很小。所以系数取04~0.5就足够了，很多设计人员没有仔细分析直接取0.8。地下车库的照明，一般是人工控制或时间控制，现在也有做红外感应控制的，如果是人工或时间控制就要取大一些，取0.8就比较合适。住宅电梯给出的设备功率是最大功率，电梯运行时满载上升时功率最大，还有满载下降、轻载上升和轻载下降。小区电梯运行没有固定的高峰，比较分散，所以计算变压器容量时，住宅需要系数是很小的，一般去0.22-0.3即可。很多设计人员取值0.5就偏大很多了。地下室生活泵，也是有高峰和低谷的，一般出现在傍晚做饭洗澡时段。和其他用电设备比是有错峰的，计算变压器容量时，生活泵需要系数取0.5即可。地下室送排风机平时通风可以采用时控来，物业部门一般可以错开用电高峰开启。可以完全不计入变压器容量。车库排水泵的控制是集水坑的水位控制器控制水泵开启的。平时车库有水的几率很少，冲洗车库的水量很少，排水泵的功率也可以不计入变压器的容量。火灾时消防设施的用电功率如果小于平时高峰用电的功率，就完全不计入变压器。

三、末端设备的配电，容量要尽可能准确

比如，有个甲方曾反映有个住宅项目的电梯配电，设计院每台电梯预留的容量为24kW，而甲方最后采用的电梯功率只有12.5kW，造成了变压器容量、开关、电缆均固定投入的浪费，还造成了变压器的负荷率偏低，变压器的电损增大。

四、电气布线方式的合理选用，也可以合理减少成本

比如，高层住宅干线配电，用预分支电缆可以省掉分支箱，也比插接母线省钱。

地下室同一个防火分区的动力设备的供电一般有两种配电方式.：一是可以采用链接，由低压配电房引来的电缆要均按低压配电柜的保护开关选择，不能变截面。这个配电方式对于小容量设备来说节省了电缆的总长度。比如说地下室排水泵、防火卷帘等。二是可以采用配电箱星型连接。多了一个配电箱成本，但是分接电缆可以根据分开关容量减小了截面。即使算上分接配电箱的成本，但因为减少了分接电缆的截面，比链接方式更省成本。这种方式适合大容量设备，比如地下室风机。

五、对运行成本的控制

有时设计固定成本看似不高，但运行成本很高，也是不合理的。

1.末端设备应尽量选择节能型的

2.生活给水设备的配电

生活给水设备是用电频率非常高的设备，一天24小时90%时间都在运行。因此，也是用电量较大的设备，也是节能空间比较大的设备。生活给水设备的节能可以从以下几个方面来运行成本（节能）的控制。

一是条件允许的情况下采用无负压供水。传统的供水方式是生活水池（箱）加恒压变频供水。无负压供水方式省掉了水池（箱），节省了建筑面积（成本）。利用了市政压力，节省了能源。

二是生活泵采用大小泵配置，并采用一对一变频。下面根据某小区生活给水情况（高峰用水量约90m3/h,高区扬程80m）用两个供水方案来对比能耗情况。

方案一：生活泵采用3用1备的供水方式，每台泵的参数均为：

流量30m3/h，扬程80m，功率11kW。共用一台变频器。

方案二：生活泵才用3台大泵（流量30m3/h，扬程80m，功率11kW、其中一台备用）+1台小泵（流量11m3/h，扬程80m，功率4kW）。采用一对一变频。

两个方案扬程一样，高峰时的总流量，总功率都差不多，都能满足使用的需求。但是在用水量比较小的时候，能效差别就出来了。水泵都有一个特性曲线，当流量非常小的时候，扬程也很小，达不到使用的需求。要满足使用的最低扬程要求，水泵变频器频率只能工作在约40%~100%的工频区间。比如，当生活用水量在小于4m3/h(微小水量)，时比较两个方案的能耗。方案一，启用一台泵运行，变频器工作在40%区间，功率为11*40%=4.4kW。方案二：启用小泵运行，变频器工作在4*40%=1.6kW。节电率超过63%。又如当生活用水量在31m3/h(中小流量时)。方案一，一台泵工作在工频，另一台工作在变频40%区间。耗电功率为11+11*40%=15.4kW。方案二，1台15kw的水泵变频工作即可，耗电功率为15*（31/40）=11.63kW。节电率为24%。根据生活用水的规律，一天之中，高峰用水的时间只占很小的部分（3个小时），大部分时间是工作在小水量或微小用水量状态。

近几年，变频器的价格下降比较大。因此，采用大小泵配置和一对一变频增加的固定成本不大，但对运行成本改善十分明显。

六、其他末端设备控制方式的合理选择

1.照明控制方式的选择

首先设计时回路的分配，特别是大面积区域的照明，根据不同场景、时段等合理分配回路。靠近窗户或其他可自然采光区域应设置独立回路，在自然光线充足的情况下可以关闭。比如，大开间办公室或车库，灯具应间隔分两个或三个回路，可以根据不同时段、场景选择只开1/2或1/3灯具，以达到节能目的。

灯具控制方式根据实际情况选择，泛光照明，景观照明等可以采用时控开关，设置平时模式、节假日模式。其他公共区域可根据不同情况选择时控、声光控、人体红外感应灯等方式。

2.变配电房、泵房、电梯机房的排风控制方式的选择

夏季气温高变配电房设备自身发热，如果这些热量不有效排出，会导致设备故障甚至火灾事故。一般变配电房的风机是配备送排风机各一台，平时排风和火灾排烟兼用。电梯机房在夏天高温时，在运行高峰时，机房发热也会导致电梯死机。一般设置一台轴流风机。变配电房和电梯机房的风机如果常开，在温度不高的时候运转浪费电能，可以设置温控器控制，高温开启，温度降下来关闭。就能满足设备正常运转又能节省电能。在泵房，湿度较大，会影响设备的使用寿命，设置湿度控制器控制风机的运转，就可以避免常开带来的运行费用浪费。

（责任编辑：章权）