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浅析工业厂房的建筑电气设计

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摘要：随着我国工业生产技术的飞速发展，工业厂房的规模越来越大，工艺流程也越来越先进和复杂，因此工业厂房的建筑电气设计也应随着厂房的发展来不断优化完善，合理、安全、节能地设计来满足其使用要求。由于不同类型的工业厂房具有不同的工艺要求，不同的工艺要求又影响着建筑的设计方案，因此给建筑电气设计带来了一定的难度，如何完善工业厂房的建筑电气设计，成为了许多专业人士探讨的问题。因此本文将对工业厂房的建筑电气设计进行探讨。

关键词：工业厂房；建筑；电气设计

每个工业厂房在设计前期，需要设计人员对工业厂房的生产工艺进行了解分析和实地考察，只有充分掌握工业厂房的工艺流程和生产环境，才能够针对各个工业厂房的特殊性做出完善的建筑电气设计。工业厂房的建筑电气设计主要包括10/0.4kV变配电系统、低压配电系统、照明配电系统、防雷与接地系统、火灾自动报警系统、电气火灾监控系统、消防设备电源监控系统，应急照明系统，消防广播系统、防火门监控系统、可燃气体监控系统等。优化完善这些系统，满足工业厂房的使用需求，是建筑电气设计的最终目的。

一、负荷性质和负荷指标

在进行工业厂房建筑电气设计的过程中，应根据负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件，合理确定设计方案，做到简单可靠，减少电能损耗，便于维护管理。

用电负荷根据供电可靠性的要求及中断供电所造成的损失或影响程度分为一级，二级，三级。例如：金属加工车间的价格昂贵、作用重大的稀有大型数控机床用电为一级负荷；价格贵、作用大、数量多的数控机床用电则为二级负荷，可参考《工业与民用配电设计手册》《民用建筑电气设计标准》GB5134-2019等规范确定设备的负荷等级，或根据业主的实际需求确定。用电负荷指标则可参考《建筑电气常用数据》19DX101-1估算。无特别要求的一般可按150~200w/m2计算，有工艺要求的必须充分考虑工艺设备用电，配合工艺设备厂家的要求来预留合理的用电量，并在满足现有使用要求的同时，适度兼顾未来发展的需要。

二、配电系统设计要点

相比于商业、住宅等民用的建筑，工业厂房的变配电房不仅限于设置在首层，更多是设置在除首层以外的地上其他楼层。这是根据技术、经济等因素综合分析和比较后确定，一方面能够节约首层的空间，用作车间或仓储，另一方面能够更加接近负荷中心、方便出线、缩短供电距离。在配电房下一层净高较高的情况下，低压配电房可不做电缆沟，在低压配电柜底下的楼板开孔，低压配电柜下出线，电缆集中从低压配电柜下方敷设至下一层楼板顶，再通过桥架引至各个房间，类似电缆夹层做法。采用这种电缆敷设方式还需具备以下前提条件：配电房正下方不存在有剧烈振动或有爆炸危险介质、多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所[1]。

部分容量较大的集中负荷或重要用电设备（大功率工艺设备用电、水泵房、电梯、弱电机房、消防负荷等），从变配电所低压配电柜或总进线配电柜以放射式配电。楼层配电箱安装于强电电气竖井内，由楼层配电箱至房间配电箱或用电设备的配电，采取放射式配电。

在国家正在大力推行环保理念的情况下，配电系统也应当充分考虑到绿色节能环保因素。例如：变压器等电气设备采用符合国家现行相关能效标准的节能评价值；变压器低压侧采用低压电容器自动无功功率补偿，补偿后低压侧功率因数不低于0.95；所选用的开关材料、变压器均可回收再利用，对环境不造成污染等。在满足建筑设计要求，控制施工成本的前提下，优化建筑电气设计方案，达到绿色节能环保的要求[2]。

三、照明系统设计要点

照明系统设计重点在于灯具的类型和安装方式、满足照度要求和控制功率密度值。工业厂房在进行照明设计时需要结合厂房的整体结构、场所的使用功能等去考虑。层高4米以下的区域灯具可以采用吸顶安装；4米以上的区域，可以考虑壁装或吊杆、吊链安装，并且在某些重要位置增设局部照明[3]。

例如全自动高层仓库（由货架,堆垛机,轨道,货物输送机等组成），货架高度可高达20多米，全由机械分拣、输送和储存物品。此时照明设计必须考虑一般照明和局部照明。一般照明是为照亮整个场所而设置的均匀照明，可通过在顶棚设置大功率工业灯实现；局部照明则为地面轨道、器械检修而设置的照明，可通过在货架低层设置电压不大于36v的灯具实现。另外一些设备基坑也需设置电压不大于36v的灯具作为检修照明。

另外特殊场所需要采用特殊灯具，甲类车间、场所均应按照《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB-50058-2014进行爆炸性气体环境危险区域划分，选用相适应的防爆级别、组别的灯具。电子工业洁净厂房则应按《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472-2008，选用吸顶明装、不易积尘、便于清洁的洁净灯具，其技术夹层也应适当设