浅谈现代建筑电气设计

刘训法

摘要：随着社会的发展与进步，电气设计成为建筑工程的重要内容之一。设计规范体现了国家政策和对建筑的质量要求，是建筑电气设计者设计的标准，现代建筑电气设计应当严格遵守相关的设计规范。

关键词：设计原则；首要任务；安全性；电网谐波

前言

建筑电气设计中要求技术人员具备非常强的专业性和非常强的操作能力；要求设计人员具备高度的责任心和丰富的工程设计心得。设计人员的设计必须符合国家相关部门的审查要求，必须符合业主的要求，同时必须符合相关技术规范。

1建筑电气设计的基本原则

随着现代人的生活水平越来越高，现代建筑发展也越来越快，对建筑电气设计的要求也越来越高。但从安全、要求的经济效益以及节约能源三个方面来分析，建筑设计也发生着很大的变化，主要遵循以下四个原则：

（1）必须严格遵守设计规范。为避免由于设计存在问题而导致资源浪费、财产损失及人身安全的危害，应严格遵守设计规范。

（2）必须满足建筑物的使用功能。首先，建筑设计要在建筑物的照明、照度等方面符合要求；其次，照明灯具及风机盘管等设备控制应根据使用需要采用就地控制或集中控制的方式；再次就是要在不影响使用效果的条件下，尽量使其美观。比如照明设计可与室内装饰相配合，使装修效果更为突出。

（3）必须考虑建筑实际使用过程中的经济效益。要保证建筑设计在技术上、经济上、环境上以及社会上都能合理可靠地使用，这样才能做到节能。要求这种技术能更好地利用能源，提高各项能量的使用效率。而这需要按照现在我们国家的经济情况来进行节能技术开发，但不能投人过多的资金在节能这一方面，这样会给公司增加额外的费用，需要结合实际情况来进行具体的操作，做到合理使用一部分资金来节能。

（4）需要节省无谓消耗的能量。比如变压器选用低损耗、小噪声、过载能力强的节能型干式变压器，设置无功功率补偿装置，提高功率因数，降低能耗；照明灯同时应选用高效、优质光源并自带无功补偿电容器。

节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资、增加运行费用，而是应该让增加的部分投资能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

节能的着眼点应是节省无谓消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能，如变压器的功率损耗、传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。合理的建筑电气设计能够满足建筑使用者对电气的要求，使建筑功能得到进一步完善，这是建筑工程中极为重要的一环。

2提高安全性是建筑电气设计的首要任务

建筑电气的安全性与可靠性相比其影响更加直观，也更容易识别，各部门对其重视程度也较高。但是，各种电气安全事故仍逐步增加，因此还应进一步采取措施，提高电气设备的安全性。

2.1绝缘材料进行进场检查

绝缘材料绝缘性差，是造成安全事故的一个原因，因此绝缘材料进场前必须根据验收规范及用途，对其阻抗、厚度、直径等参数进行严格的绝缘检查。此外，对电缆电线等产品还要确认其安全认证标志是否完好等。

2.2过载、短路保护设计

电气线路一旦出现过载乃至短路时，电流将激增数倍乃至数十倍，因此过载保护十分重要。首先，要查看过载保护的设计是否合理，主要是选择的熔断电流值是否适中，过大起不到保护作用，过小则可能出现熔断器经常烧断的现象，影响正常使用。其次，要查看熔断器的选用是否合理，要注意熔断器上的额定电流和额定电压均应标识。

2.3漏电保护设计

漏电流也是造成用电安全事故的一个主要原因，一旦人体不慎接触，视电流大小和经过时间的不同，有可能造成不同程度的伤害。当前，我国一般选取30mA·s的参数进行设计，经验表明该参数较为合理，能够起到足够的安全保证作用。但漏电保护关系到人身安全，因此漏电保护器的选择还要注意以下两点：首先要符合国家标准《漏电电流动作保护器》的要求，并有CCEE的认证；其次是要仔细阅读相关检测部门的报告文件。

2.4保护接地设计

保护接地是建筑电气安全设计的重要措施，主要针对人身安全设计，能够避免人员遭到电击，同时能够预防接地金属壳体间电位差引起的火灾。在电气系统中出现接地故障时，回路中会有很大的接地故障电流，引起保护开关立刻动作，快速切断电源，从而起到保护作用。即便电源不能快速切断，保护接地也能使用等电位策略，从而保护人身安全。

3电气管线的预埋要加强与建筑结构布置的沟通与协调工作

（1）在砌体结构承重墙上的埋设。首先，在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽，水平预埋管线通常埋设于每层圈粱中。埋人墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设，但是这种做法会对结构墙体造成损伤，特别是当并列埋设的管线较多时，对整个墙段的承载能力都有影响。

（2）在混凝土结构填充墙上的预埋。混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的重量，常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等。此类材料的特点是强度低、自重轻，即使发生破坏，对主体结构也无影响。因此，在填充墙上的预埋仅需要考虑抗裂、隔声等因素，在填充墙上开槽不宜超过墙体厚度的一半。

（3）水平预埋管线在结构楼板中的埋设。结构上的楼盖主要有预制装配式楼盖、现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖、肋形板楼盖、叠合板楼盖等。由于前两种形式较为常见，这里仅针对预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以讨论。

（4）水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式，使管线措预制板中的圆孔或板缝布置。需要注意的是，在圆孔中布置管线时，引出凿孔要避开板受力主筋位置。当管线措板缝布置时，由于通常板缝宽度为20～30mm，预埋管线会导致灌缝难以密实，可与结构专业商量采取40～50mm的板缝，在板缝中附加一根12钢筋加以解决。

（5）水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设。由于现浇板的板厚一般为80～15mm，管线对混凝土截面的削弱比较大，而且通长的管线会在混凝土板内造成薄弱带，处理不慎就会引起混凝土板开裂或留下工程隐患。在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施，埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的10倍。

4建筑电气设计对电网谐波问题也要给予一定的关注

谐波是影响电能质量的重要因素之一，现代建筑电气中的谐波主要来自两方面：一是来自公用电网本身具有的一定谐波含量，对敏感电子设备的正常运行构成了严重威胁，甚至毁坏硬件、数据丢失，所造成的经济损失是巨大的；二是现代建筑中大量的非线性负荷如电子设备及电气设备形成的谐波源对配电系统污染严重，导致配电系统的电压、电流发生畸变，产生谐波。随着我国建筑智能化的发展，如果在建筑电气设计阶段不采取有效措施，这种污染必将愈来愈重，成为现代建筑电气使用中的重要影响因素之一。因此，在现代建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的不良影响，综合治理好现代建筑的谐波和无功功率，对提高公用电网的电能质量以及提高现代建筑的功能和效益等方面均具有十分重要的意義。谐波问题可以说已成为现代建筑电气设计中绕不开的重要课题之一。在现代建筑中，除了消防泵和喷淋泵外，通常较少有大容量的冲击负荷。建筑谐波和无功综合治理方法可从用户、配电系统和输电系统三个层面进行统一规划和经济处理。对于容量大的谐波源应就近安装滤波器，而对容量不大的谐波源可在系统母线上集中滤波。对于谐波限制不严格的用户，可使用无源滤波器治理谐波；对于谐波限制严格的用户，则应使用有源滤波器或将无源滤波器和有源滤波器结合起来使用。

5结束语

现代建筑日趋智能化、自动化，这使得建筑的用电量猛增。作为建筑电气工程师，只有发挥主观能动性，对建筑电气设计中安全、经济、舒适等众多方面的要求进行综合考虑。在满足建筑功能要求的基础上，对建筑电气设计工作提出更高的要求，为建筑使用者提供更为舒适、方便的生产、生活空间，这样才能做出更加符合现代建筑需求的电气设计作品。