浅述建筑电气在设计中的若干问题

陈超

摘要：随着经济建设的发展，电气设备在经济建设中的作用越来越大，没有了电，生产设备无法运转，建筑就会处于瘫痪状态。保证电力的稳定供给是保证居民正常生产生活的基础，因此，为了保证供电可靠性，电气设计应严格遵守相关的设计规范，电气设计应满足企业和设备的功能需求，保证电气线路的各项功能稳定连续运行，给居民的日常生产生活带来方便、快捷。本文就建筑电气设计的若干问题进行了浅述。

关键词：电气设计 配电 问题

中图分类号：TU92 文献标识码：A文章编号：

前言

传统建筑电气设计只包括供电和照明，其内容一般对应的是现代的强电和弱电。供电、照明、防雷等属强电，而其余部分统统归于弱电。强弱之分在于电压高低，在学界没有争议。在设计中设计人员所使用的表达方式和工具要适应自己的思维方式和习惯。

一、建筑电气概述

1.1 用电设备种类多

电气设备的种类非常繁多，包括照明设备、空调设备、给排水设备、电梯设

备、消防设备、制冷设备等。照明设备主要包括照明灯、应急照明指引等、路灯等；空调设备主要包括空调机等；给排水设备主要包括生活用水泵以及消防泵等；电梯设备主要包括货梯、人用电梯；消防设备主要包括正压风机、排烟风机、消防泵等；制冷设备主要包括冷却塔风机等。

1.2 耗电量大

根据用电设备的不同其耗电量也有所不同。但大体来说，建筑中的有点设备的耗电量很大，以给排水设备为例，生活用水泵每时每刻都在运行，其耗电量非常可观。

1.3 供电可靠性较好

建筑内的用电设备的供电可靠性较好，设有主电源和临时电源两个独立系

统。例如，当建筑内突然停电时，应急供电系统就会开启，应急照明、消防、客

梯、生活供水泵等设备不会受到停电的影响。

二、建筑电气设计中应该注意的问题

2.1建筑设计配电回路过少

在建筑电气设计中普遍出现的一个问题就是住宅内的配电回路相对过少，由于回路过少就会增加电路的负载，也就相当于减少了导线的横截面。从具体操作实践来看，建筑的分支回路一般由照明、空调插座、电源插座、厨房电源插座等等组成。居民在电路设计时，一般会在卧室安装空调插座，我们应该根据空调负荷的大小，安装两个回路，防止电路负荷过高而发生火灾。居民建筑电路设计的回路应该不少于五个，而且分支所使用的导线横截面不小于2.5平方毫米，且应该用铜芯的导线，最好不要使用铝制的导线。

我们在进行导线铺设时，要采用暗敷设的方式，也可以将铜芯绝缘导线用穿管的方式，且穿线管要选用符合要求的，具有阻燃性能的pvc管，禁止将导线直接埋在墙体内进行铺设，以减少发生电路短路发生火灾的可能。一般来讲，应该有电话线路、有线电视线、还有从配电箱出来的回路，总计至少有七八条线路，这些线路中，除了照明线路应该至于顶板辐射外，其它的线路应该铺设在地面垫层里面，而各线路之间彼此交叉也是在所难免。对于铺设线路，由于考虑到最近线路辐射，且居民住宅建筑垫层又非常薄，所以线路交叉的问题很难得到很好的解决；此外照明线路一般通过顶棚灯的接线盒来进行分线，居民在铺设地板时，经常会将敷设在地面下的线路进行打断，很容易造成电路安全和电气设计使用不方便的问题。在暗敷设线路时，我们可以沿着墙缝垂直、平行地面或者沿着板孔进行敷设，这样能避免这种情况的发生。

2.2电气线路材料选取不一

（1）在电气设计时，对于居民住宅电缆线最好是使用铜芯塑料线。在实际操作中，很多设计人员或者住户为了节省一部分费用，选择铝线。虽然在成本上稍微节省一点成本，但是增加了日后发生火灾的几率，给日后用电带来了巨大安全的隐患。一般来讲，铜线比铝线的韧性好，机械强度高，导电的性能也强，而且铝线的熔点也低于铜线，表面容易氧化，一旦发生短路，很容易发生火灾。

（2）在居民住宅设计时最好能选择那些导线横截面较大的铜线。例如按照设计要求，进户线至少选择10平方毫米的铜线，但是我们在操作过程中，最好选择16平方毫米的铜线，而对于空调来讲，器回路应该不小于4平方毫米，对于照明回路导线应该用2.5平方毫米的铜线。这是因为随着日后家用电器的使用日益增多，如微波炉、洗衣机、冰箱等等，其产生的负荷会越来越大。如果导线横截面过小，在长期的使用中，导线会发热，机械强度、电压损失、经济电流密度等都是我们必须考虑的因素。导线截面过小，将引起回路阻抗增大，电压质量受到一定的影响，这一点在高层建筑中尤为突出。例如由于导线横截面过小，产生加剧导线发热，加速导线老化，进而发生线路故障引发电击伤人和火灾事故，但是我国目前还没有完成载流量标准的制定。

（3）住户私自在墙上安装明线，造成安全隐患，也不美观。由于家用电气越来越多，室内墙上插座数目太少，早期设计的电气线路已经不能满足住户的要求，许多住户不请专业电工，而是自己随便在墙上安装插座，不仅在电线质量、规格选取上不符合要求，而且由于私自乱接，增加了电路故障的可能性。此外室内纵横交错的电线也影响美观。

2.3电缆线路设计欠合理

在电路设计过程中，由于线路上下左右纵横交错，即使是小型的工程所使用的电线也不下万米，而对于大工程来说更是不计其数，所以在线路上的损耗是相客观的，因此在电路设计时，一定要对线路的损耗给予高度的重视。一般来讲，低压配电室应该是靠近竖井，并且由低压配电室提供给每个竖井的干线，这样可以有效防止支线沿着于线倒送的现象。另外一方面，我们还可以充分利用部分季节性负荷线路，当这些线路使用率很低时，可以将其调整为常期大额用电的用户使用，缓解输电线的输电压力。

2.4 低压配电系统中导线载流量与断路器整定电流不匹配

在电缆线中的电流量和低压短路器的整定电流配合选择、供电路线中收到短路器保护等等，这些都是经常会遇到的问题，同时也是我们电气设计员应该掌握的基本技能。虽然表面上看起来很简单，但是在实际的操作中面临的问题远不止是这些。总而言之，我们必须以《低压配电设计规范》准绳，高要求高标准，从整体出发，全面考虑各种影响因素。

三、建筑电气的节能设计

3.1 照明节能设计

对于照明节能设计来说，它主要指的是在保证照明质量的前提之下，对照明电路中能量的损失进行一定程度的减少，并有效达到能量利用最大化目标。一般情况下，主要有如下几种：

①照明方式选择：应当充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而从很大程度上节省了照明电能；

②选择合理的光源：其最本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。

③选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。

3.2 空调系统的节能

公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循以下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。

3.3 优化选择变压器

变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要分为铁耗和铜耗，铁耗又称为空载损耗，与负荷大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，故一般来说，最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关，故在选择变压器的容量和台数时，应根据负荷运行的时间性变化，相应的选择变压器的运行参数与台数，尽量减少不必要的损耗。

3.4 降低电路损耗

当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：

①线路路径的选择要合理。为减小导线长度，线路尽可能不走弯路，尽量走直线；

②合理选择导线截面积：导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路，在满足电流以及电压降要求的情况下，可使导线的截面积加大1～2 级；

③合理确定电气用房所在的位置。变、配电所尽量接近负荷中心，以尽量减小供电距离，减少不必要的供电电能的损耗和有色金属的消耗。

结语

建筑电气的建设逐渐向自动化、节能化、信息化和智能化方向发展，动力既是压力也是挑战，只有努力完善自己的设计，才能不断扩大业务范围。而设计对于成本的影响也是多方面的，一个科学合理的设计不仅能避免不必要的浪费，节约成本，还能根据实际情况留出空量，节省投资方的投资。