建筑電氣設計存在的問題及對工程質量的影響探討

吳俊雄 （福建省建筑設計研究院有限公司，福建 福州 350000）

0 前言

隨著城市化進程的加快，建筑物質量與設計理念越加符合居民基本需求。建筑設計也越來越復雜，電氣設計成為其中重要的組成部分，不僅關系到人們的居住體驗，也關系安全問題。因此，有必要深入研究電氣設計中可能存在的問題，并加以解決。以提升工程質量，為人們帶來更加舒適的居住環境。

1 建筑電氣設計綜述

建筑電氣設計是現代建筑的重要標志之一，其集系統、復雜、安全性于一體，共同構成建筑電氣設計必要條件。在電氣設計過程中，需要對整個建筑進行深入的了解，針對設計以及施工情況進行仔細分析，確定設計原則與施工方案。建筑電氣設計較為復雜，其需要將緊急、備用、應急電源等綜合因素納入考慮范圍內，并需要結合建筑使用面積，預計居住人數等合理設計建筑電氣安裝。與此同時，建筑防雷設計、接地保護設計、相關照明系統、智能電氣設計等工程十分專業，需要考慮其可行性與專業性，保證設計符合建筑實際狀況[1]。

2 存在的問題及其影響

2.1 設計問題

當前建筑在設計構成中常存在設計規范不足等問題，其可行性存在明顯缺陷，將直接導致施工環節中出現錯誤或施工困難現象。包括電氣設計本身問題，照明系統與電力系統不協調，所選用電氣設備、材料名稱、參數、規格等存在誤差等。在實際情況中，許多電氣設計人員習慣在系統中僅標注設備與廠家商品編號，導致該設備無法尋找對應廠家，或購買存在誤差。

2.2 設計不規范

于居民建筑而言，低壓配電線路的截面問題是關鍵。由于其普遍為單相供電，其中性線可能存在不穩定電流。加之當前建筑電器的增多，諧波的增加，對中性線均造成不利影響，包括短路、斷路、火災等危險。如此，在對該問題進行進行設計過程中，若普遍采用單相電負荷，則PEN、N線的截面需要大于相線截面。若其中截面存在問題，將影響建筑整體工程質量，甚至存在安全隱患。

2.3 電氣照明設計不符合標準

我國對建筑電氣照明設計制定了明確的規定，要求其照明按照場所以及房建等需求設計照明度標準值，并按照設計規范計算并進行燈具配置工作。但當前建筑電氣照明設計中能夠按照規范要求開展工作的設計人員少之又少，基本以經驗開展布燈工作，嚴重偏離我國的照明標準。

2.4 專業設計文件存在問題

各專業設計文件之間存在矛盾，已成為施工圖中較為常見的問題。在以往設計施工經驗中，常發現大樓給排水管道、消火栓箱、電氣專業照明燈具以及電氣管道之間發生多處碰撞。常導致電路插座與電氣設備無法吻合，或門窗位置與消防管道位置發生重疊、以及給排水管道與電氣管道較差等現象。嚴重影響建筑整體施工質量，甚至造成返工重裝[2]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本項目為一幢26層一類高層住宅，一層為門廳、公共架空，2～26層為住宅，建筑高度79.6m，建筑面積 14520.54m2。

3.2 綜合優化措施

3.2.1 優化負荷等級及電源

針對該項目實際情況，其消防控制室、水泵、電梯、防煙排煙設施、火災自動報警裝置、自動滅火系統等消防用電，均為一級負荷，其余應為三級負荷供電。在配電線路末端一級配電電箱處設置自動切換裝置。消防用電需以專用供電回路，當建筑內的生活用電被切斷時，應仍能保證消防用電。

本項目從市政電網引接引兩路獨立10kV高壓電源至小區一層開關室。按單臺變壓器容量1000kVA單列運行方式選擇開關設備。小區發電機房設置1臺800kW閉式水循環風冷自啟動發電機。

市電與柴油發電機應有電氣和機械聯鎖，防止發電機倒供電給市電。柴油發電機電源與正常電源之間，應采取防止并列運行的措施。變電所變配電設備全部采用無油元件、組合形式。高壓的電氣設備、布線系統以及繼電保護系統必須交接試驗合格。

3.2.2 設備安裝優化措施

本項目所有電器產品以及配套安裝應符合國家有關標準，屬于強制性認證的產品應取得國家認證標志。滿足《建筑電氣工程施工質量驗收規范》的有關標準。其中，所有配電柜需落地安裝，電氣豎井內的配電箱底距離地面1.2m，其余動力控制箱底距地面1.3m。需要打開箱門操作的配電箱，打開箱門時所有帶電導體不得裸露，豎井內的配電箱應根據配電間尺寸定制非標箱。照明配電箱內同一電器器件端子上的導線連接不應多于2根。室外安裝的落地式配電（控制）柜、箱的基礎應高于地坪，周圍排水應通暢，其底座周圍應采取封閉措施。消防配電設備應有明顯標志。

本項目所有控制箱均為非標產品，由廠家根據設計要求以及平面位置進行設計，參照國標完成原理圖、設備材料表等。因此，其設計圖紙必須詳細，設計方案也應參照該建筑整體圖紙進行規劃，避免出現交叉、重疊現象[3]。

3.2.3 配電線路選型優化措施

消防設備供電線纜采用礦物絕緣類電纜、無鹵低煙耐火阻燃電線（阻燃B1級）WDZB1N-BYJ(F)或WDZB1N-YJY-0.6/1KV耐火電纜。

公共部分的一般照明、插座線路均采用無鹵低煙阻燃電線（阻燃B1級）WDZB1-BYJ(F)導線，住戶內的照明插座線路采用ZR-BV導線。

消防配電線路應滿足火災時連續供電的需要，消防控制室、消火栓泵、噴淋泵，防、排煙設備及消防電梯等連續供電時間應大于3h。當采用礦物絕緣類不燃性電纜時，可直接明敷設。除礦物絕緣類電纜外，暗敷設時應穿管并應敷設在不燃性結構內且保護層厚度不應小于30mm，明敷設時（包括敷設在吊頂內）應穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護，金屬導管或封閉式金屬槽盒應采取防火保護措施；當采用阻燃或耐火電纜并敷設在電纜井、溝內時，可不穿金屬導管或采用封閉式金屬槽盒保護。

消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設在不同的電纜井、溝內；確有困難需敷設在同一電纜井、溝內時，應分別布置在電纜井、溝的兩側，且消防配電線路應采用礦物絕緣類不燃性電纜。

應急照明支線當采用穿焊接鋼管暗敷在樓板或墻內時，由頂板接線盒至吊頂燈具一段線路應穿可撓金屬電線保護套管保護。

3.2.4 防雷接地優化舉措

本項目地處福建省泉州市，年雷暴日數為54.1d/a。根據計算，預計雷擊次數為0.2397次/a，按照第二類防雷建筑物保護措施進行設計。

采用Φ12熱鍍鋅圓鋼在屋面設不大于10m×10m的防雷網格。當建筑物高度超過45m時，應沿屋頂周邊敷設接閃帶，接閃帶應設在外墻外表面或屋檐邊垂直面上，也可設在外墻外表面或屋檐邊垂直面外。接閃器之間應互相連接。且屋面上所有的金屬構件、外露金屬管道均用Ф12熱鍍鋅圓鋼與防雷接閃網聯結，突出屋面的風管、煙囪等物體的頂部邊緣均設防雷接閃帶，同時與屋面防雷接閃帶焊通。一、四、七、十、十三、十六層及以上各層設均壓環，即利用建筑物四周圈梁外側以及主梁內的2根Ф≥16主筋焊通成均壓環，同時應與所有防雷引下線焊通。十六層及以上各層各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體，應按屋頂的保護措施處理。十六層及以上各層建筑物外墻上的金屬門、窗、欄桿等較大的金屬構件均采用Ф12圓鋼與防雷裝置、均壓環連接。建筑豎向電纜井道內的接地干線，每隔3層應與相近樓板內鋼筋作等電位聯結。

利用所有結構柱內2根Ф≥16鋼筋,除注明要用焊接連通外可采用土建施工的綁扎法、螺絲、對焊或搭焊連接連通作防雷引下線,利用結構地下室基礎鋼筋互相焊通作接地體。在建筑物的地下室或地面層處，下列物體應與防雷裝置做防雷等電位連接：①建筑物金屬體；②金屬裝置；③建筑內系統；④進出建筑物的金屬管線；⑤除上述四款措施外，外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內系統之間，尚應滿足間距的要求。

總之，應保證所有接電設備與防雷擊保護裝置有效連接，確保建筑內用電安全。

4 結論

綜上所述，本文結合位于福建省泉州市的建筑工程，以及以往建筑經驗，分析了建筑電氣設計中可能存在問題，并結合工程實際情況綜合闡述優化舉措。望在日后的研究中，能夠更加全面、更加詳細地提出完善對策，以系統性地提升建筑施工質量。