建筑电气设计存在的问题及主要对策

杨威　董佳莉

【摘 要】近年来，随着我国建筑工程脚步的不断加快，建筑电气在设计时还存在很多问题，这些问题如果不及时解决，时间长了不仅关系到建筑物使用过程中的用电安全，还影响着建筑物使用中用电需求的满足。

【关键词】建筑工程；电气设计；技术水平；问题

随着全球科技的不断进步和我国经济的不断发展，建筑电气系统的科技含量越来越高，同样，其复杂性和系统性也越来越强。在建筑电气的设计过程中，只要把握好其安全性、整体性和节能性的原则，就能有效的提高广大建筑使用人群的生活质量，减少自然资源的消耗，保障广大人民的生命财产安全的同时，也为国家经济的又好又快发展做出贡献。

一、建筑电气设计的内涵

现代化的建筑电气设计是一个系统化的、复杂的并且繁琐的设计过程。在电气设计之中首先需要对整个建筑的施工状况和设计的图纸进行细致的分析，结合建筑的使用功能以及建造的规模，来确定得出电气施工系统的设计原则。另外，还需要深入的对建筑建设的备用电源、紧急电源、应急电源的模式进行分析，针对整个建筑的接地保护、防雷设计、照明系统设计以及智能建筑的相关结构电气设计要点的组成进行分析与说明，所以，建筑电气设计包含的范围很广，不仅需要结合理论知识对设计的原则和思路进行分析，同时还需要结合建筑自身建造的实际状况进行全面的构思，确保设计方式的科学性以及技术的可行性。正是因为如此，在现代化的建筑电气设计之中还需要通过不断的深入摸索和发现，对存在的问题缺陷进行研究，逐步的对设计的思路进行发展和推广，得出设计的经验和规律，最终促进建筑电气设计工作的稳步发展。

二、建筑电气设计的基本原则

我国节约型社会构建中，建筑电气节能设计成为了现代建筑电气设计工作的首要任务。针对电气设计对建筑工程质量、建筑工程使用的影响，在建筑工程设计中应针对电气工程需求及现状进行设计。

1、经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理，节能必须考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。

2、可靠性。根据用电负荷的等级，保证在各种运行方式下提高供电的连续性，力求可靠供电，并满足建筑物的功能，即满足照明的亮度、色温、显色指数；舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻。

3、灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备；投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作，又能提高运行的可靠性，处理事故也能简单迅速。

4、安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行维护检修工作。在高层建筑电气设计的过程中，必须综合考虑上述的四个方面，才能真正起到改善高层建筑电气设计质量的目的。在具体的操作中，一定要综合考虑，力争做到设计的最优化。

三、建筑电气设计常见的问题及对策

1、高低配电系统设计

现代高层建筑以防出现突发情况，确保照明、电脑、消防以及电梯等设备的正确运行，基本都配置2个以上独立电源同时供电（具体数量应根据当地电网的负荷计算和供电条件而定），以做备用。同时还应配置两路独立电源应急备用的发电机组，过去传统较为常用的是柴油发电机组，但是该种急用备用电源体积较大、反应较慢、体型笨重，且极易发生运行故障，近年来燃汽轮的发展与应用克服了传统柴油发电机组的所有缺点，为供电系统的安全、可靠运行提供重要保障。根据国家相关规定，高层建筑供电电压应设定的标准电压为10KV，并采用独立的高压电源同时供电，低压干线与高压系统均采用放射式系统的配电方式。

2、接地和防雷设计

（1）雷击的危害

雷击指的是带异种电荷的云层相遇后，或者是带点云层对大地产生的迅速的放电过程。其中云层间的雷击主要对飞行器有危害，而后一种雷击则会对地面上的建筑物、电气设备以及人、畜产生极大的危害，这也是建筑电气防雷设计时应注意的重要问题。要想保证建筑物不受雷击的危害，就必须了解雷击的种类及其能产生的危害。

（2）防雷设计

防雷设计是一个非常复杂的问题，雷击过电压和感应过电压的影响不可能只通过单纯的几种防雷设备和防雷方法就能完全解决，必须从雷击的入侵途径，结合实际情况，对可能产生雷击的因素进行考虑，把雷击危害降低到最低点。高层建筑电气防雷设计中应注意的防护措施包括接闪、分流、均压、屏蔽、接地、合理布线。

（3）接地设计

接地指的是将流入防雷系统的电流释放到大地，避免使电流能量集中在某一个部位，对被保护设施造成损害。良好的接地才能有效的释放能量，避免发生电压反击。过去的旧规范要求设备单独接地，但是这种做法现在已经不被提倡，而是改为和防雷接地系统共用接地设备。接地是防雷系统中最根本的要求，如果接地质量不合格，则防雷设施的防雷效果都不能表现出来。

3、漏电火灾报警系统设计

在实际施工中，漏电火灾报警系统一般采用二总线制的通訊方式，采用二级或三级保护。电气设计人员一定要严格按照相关规范做好设计工作，漏电火灾报警系统设计应注意以下几点：（1）严格按照《电气火灾监控系统》（B14287-2005）及《剩余电流动作维护装置和运行》（GB13955-2005）要求进行施工，保证总电源端和各个主要支路输出口均安装漏电火灾探测器和漏电控制模块；（2）漏电火灾报警系统需要设置中央控制系统，加强对整个电气线路的统一控制，对漏电情况进行集中管理和监控；（3）为了保证整个系统可以做到分级维护，应该将漏电探测器和漏电控制模块安装在各分分支回路的输出口上，同时安装断路装置；（1）电源端或者分支路上剩余电流维护装置应该与末端的剩余电流维护装置的动作特性协调配合，防止出现停电；（5）在公共场所，可能会由于临时停电导致消防设备、应急照明、疏散指示标志等无法正常工作，对建筑内人流疏散产生一定影响，为了避免产生巨大的经济损失，应该安装纯报警漏电火灾探测器，这样可以保证在报警的同时不会切断一些应急照明灯的电源；（6）配置有剩余电流探测控制器的配电箱尽量不要选用带漏电保护的空开，可以使用普通带脱扣得空开，以防止出现重复设置；（7）根据建筑物使用功能要求合理选择二级或三级维护模式，一般在所有二级开关处均安装剩余电流探测控制器，但是在三级开关处安装剩余电流探测控制器需要根据建筑功能要求、建筑用途、火灾危险等级等实际情况合理确定。

4、电气的照明设计

高层建筑的电气照明设计，主要包括灯具的造型设计、灯具的布置、照明度的计算、光源类型选择等。电气的照明设计实际上与建筑的装饰密切相关，因此二者之间应相互照应、相互配合，应确保艺术意境与使用功能的统一。

照明工程设计人员和荧光灯及其他气体放电灯的灯具制造企业，都应注意在采用电感镇流器荧光灯及其他气体放电灯的灯具时，设计文件中应明确注明带补偿电容器，制造企业应将补偿电容器安装在灯具内。电子镇流器具有明显的节能优势，可以工频或直流电源供电。但有些产品的性能稳定性较差，寿命较短，甚至谐波含量较高，在大量使用的场所会出现配电系统严重的谐波干扰现象。特别是一些劣质产品，根本达不到节能的效果。使用电子镇流器时，应选用优质、可靠的电子镇流器产品。个别设计人员在设计荧光灯和其他气体放电灯的配电系统时，照明用电负荷只按光源的使用功率计算，既未设置功率因数补偿电容器，甚至连镇流器的损耗都未计入，按此计算出的电流值将会比实际电流小50%，这是很不安全的。

5、消防自动报警和自动灭火系统设计

现代高层住宅的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和氣体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层住宅中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。消防控制室切断非消防电源的方式GB50116-98，火灾自动报警系统设计规范，第6.3.1.8条规定，消防控制室在确认火灾后，应能切断有关部位的非消防电源。有关部位是指着火的那个防火分区或楼层，一旦着火，就应切断本防火分区或本楼层的非消防电源，规范对非消防电源的切断作了严格的规定，即火灾确认以后，才能切断非消防电源，而且是有关部位的非消防电源，不是全部非消防电源，不能一有火警信号就立刻自动全部切断非消防电源，要根据非消防电源的性质分步切断非消防电源。

结语：

随着我国社会经济的不断发展以及人们生活水平的不断提高，社会及居民对用电的需求和要求也越来越高，建筑电气设计是高层建筑工程的一项主要内容。电气设计人员应详细掌握电气设计的基本原则和主要内容，严格注意设计过程中的一些要点，从而为用户提供一个安全、可靠的生活环境，满足人们多样化的电气需求。

参考文献：

[1]彭朝辉.论当代高层建筑电气设计存在的问题及对策[J].中国科技纵横，2010.

[2]程大章，建筑电气技术的发展与探索[J].电工技术杂志，2011.

[3]李晓东，程柱.对建筑电气设计常见问题的探析[J].低温建筑技术，2010.