探討建筑電氣設計中常見問題的改進及提升

張海健

摘 要：隨著社會逐漸趨向于城市化發展，進一步鞏固及夯實了建設工程在國民經濟總體系中占據的重要地位。因此為從根本上保障建設工程總體質量，切實滿足各領域及建筑用戶對建筑工程安全性及舒適性的要求，相關工作人員就應從認清建筑電氣設計存在問題入手，結合工程實際特征，構建起一系列具有高度適應性及可行性的電氣設計管理機制，充分發揮出電氣設計在建筑工程中的積極作用。

關鍵詞：建筑電氣設計;問題;改進及提升

一、建筑電氣設計特征

就目前來看，建筑電氣設計特征主要體現在以下兩方面：（1）建筑工程規模大，受到土地資源限制，建筑物的發展面向天空和地下方向。因此，建筑樓房的高度通常情況下都很高，且地下層數也在逐漸增多;（2）電氣設備種類逐漸增多，貫穿于整個工程設計的各個區域。其中，建筑用電設備主要包括照明系統、電梯設備、生活泵及消防泵、制冷設備以及通風設備等，因此大規模建筑在電氣設備總體運行期間用電量巨大，需要相關工作人員在實際設計過程中從節能減排角度出發，盡量選用高效能設備，為確保關鍵系統的用電可靠性，關鍵系統應采用兩個獨立電源對電氣設備進行供電。

二、建筑電氣設計的基本原則

（一）遵守規范原則

在建筑電氣設計的過程中，最主要的就是把握國家的政策規范，嚴格按照相關的設計標準來設計施工圖紙，確保施工圖紙的設計內容既滿足施工實際，又符合設計要求。

（二）經濟效益原則

在建筑電氣設計的過程中，除了需要按照相關的設計規范之外，還應該結合具體的情況，發揮出最佳的經濟效益，促進各項資源能夠得到合理的利用。在可持續發展的觀念下，通過節能減排的設計，不僅能夠減少能源資源的消耗，而且也可以減少建筑電氣的施工成本。

（三）滿足功能原則

由于現代化的建筑各項功能都必須依靠建筑電氣才能夠實現，所以，在建筑電氣設計的過程中，必須嚴格對建筑的具體情況進行深入的分析，明確建筑物的實際使用需求。例如，在照明系統設計的過程中，要根據建筑物的照明和照度等因素進行分析，保證建筑物的照明燈具能夠進行靈活的控制。在建筑物電氣設計的過程中，還應該保證建筑物設計的整體美觀性，避免建筑電氣設計對整個建筑物的外形造成影響。

三、建筑電氣設計常見問題

（一）與設計規范背離

當下建筑電氣設計中，經常發生安全性差、設計不規范的現象，如某些項目設計過程中，電氣施工圖存在電氣保護接地、等電位聯結設計缺失現象，未按規定對噴水池進行電纜設計。上述設計內容嚴重違反了安全設計要求，導致施工圖存在一定的安全隱患。再如低壓配電線路設計中，未考慮截面設計要求，為后續運行埋下隱患問題，如民用建筑的用電多為單相負荷，但是三相失衡極易導致不平衡問題;低壓電網長期受到高次諧波作用也會導致后續運行期間易發生火災等事故問題，相關安全問題必須引起業內人士的關注。

（二）防火設計不規范

建筑電氣防火設計不完善易導致后期發生火災事故，主要原因在于電路設計缺陷、安裝質量缺陷。如架空線的設計中，對進戶區未采用防高壓電位侵入處理;大功率設備未采用安全控制便設置在易燃物周邊;未及時進行長期使用電器設備的更換和檢修，導致后期發生電弧接地短路故障引發的火災。此外，部分線路設計不規范問題也應引起重視，如未進行穿管保護、穿管位置不正確等均會引發火災事故。當下國內建筑物的體量不斷增大，對應電氣設備設施的種類不斷增多，為此，必須在設計中充分考慮防火安全的要求。

（三）電氣設計缺乏適用性

電氣設計人員須充分考慮電氣系統的控制要求。當下部分電氣人員并未關注系統參數、負荷、用電類型等要求。設計中對電氣系統參數不了解、未清晰認知電氣類型等均會導致后期缺陷問題。上述要素充分反映了電氣系統設置的適用性要求，未加合理控制極易引發后續產生一系列不穩定因素，負面聯鎖反應會影響到整個建筑體的質量。

（四）建筑電氣設計人員專業技能有待提升

設計人員作為建筑電氣設計主體，對設計方案質量起到了決定性的作用，而現階段建筑電氣設計人員自身專業知識累積量不夠，缺乏規范化操作意識，使得建筑電氣設計方案缺乏一定的全面性及安全性。不僅如此，建筑電氣設計方案缺乏創新性，設計思路老舊，難以發揮出建筑電氣設計新技術新材料的優勢。

四、建筑電氣設計改進與提升的路徑探索

（一）構建建筑電氣設計管理機制

為從根本上保障建筑電氣設計質量，相關工作人員也應從構建建筑電氣設計管理機制入手，嚴格依照建筑電氣設計基本要求及原則，結合建筑工程實際情況繪制電氣設計圖紙。不僅如此，在原有基礎上細化量化建筑電氣設計責任制，提升設計人員規范性及專業化意識，保障建筑電氣設計方案全面性及準確性。

（二）認清建筑電氣設計存在風險性

在建筑電氣設計期間，設計人員應將保障電氣設備安全及高效運行放在首位，認清建筑電氣設計中存在的風險性，對建筑工程具體情況進行全方位的衡量。同時，在建筑電路設計過程中應增添過載及漏電保護系統，降低建筑用戶在用電過程中出現短路及漏電問題的風險性。在建筑接地系統設計期間應保障接地網具有降低及轉移設備金屬外殼電壓的作用，降低火災發生機率。

（三）堅持遵守電氣設計相關規范

為了保證電氣設計的規范性、安全性、可行性，筆者建議必須嚴格遵守行業規范標準，避免設計結果出現偏差或缺陷問題。這是降低安全隱患問題的重要途徑。如某廣場項目施工中電氣施工圖因未遵守設計規范，導致庭院和噴水池的配電TT系統存在較大缺陷問題，必須加強漏電保護、接地裝置的設置;加強噴水池等電位的聯結設計，方可確保項目的穩定性和安全性滿足預期要求。

（四）考慮新技術及新材料的引入

在電氣設計的過程中， 新技術及新材料的出現對常見問題的解決可以有很大的幫助。例如：導線保護及敷設應同時考慮材質與敷設方式兩方面因素，如果采取暗敷線路設計，線路管線存在明顯的交叉，必須對線路作一定的排布整理，避免電氣施工過程中線路無法敷設的情況。如果采取明敷布線的方式，必須要嚴格按照相關電氣設計規范的相應要求選擇管線材料，滿足消防及耐腐蝕等相應條件的要求。可以充分考慮BIM等新技術及導體材料的引入，在施工前期將管線碰撞等因素作充分的考量，可以大幅度提高施工速度及準確性。

（五）應充分結合實際情況及注重細節問題

很多設計師往往對規范很熟悉，但是更應考慮項目實際條件，很多細節也需要把握。

例如，在選擇配電箱的過程中，要注意配電箱的使用環境，避免因為潮濕的空氣進入到配電箱內部而導致漏電事故的產生。若是潮濕環境中，應考慮建筑配電箱的防潮防塵設計。同時，在進行建筑內配電箱設計的過程中，要嚴格標注不同配電箱的電器元件，同時，要注明配電箱的設備型號，根據住宅建筑的具體情況選擇配電箱，如果配電箱包含許多的電器元件，最主要的就是充分考慮各個因素，保證配電箱的設計達到最優。供配電系統是各項電氣設備穩定運行的重要保障，由于自身線路損耗問題，會導致供配電系統造成不必要的資源浪費。在節能降水設計時，必須要對線路傳輸中的浪費進行全面的改造。通常來說，線路損耗與線路的長短具有明顯的相關性，如果線路越長，則產生的浪費也就越多，在線路運行的過程中，阻抗與導線的截面積成反比，所以，在線路縮短的基礎上，必須要增加導線的整體截面積，有效減少線路損耗，還可以根據不同的用電需求，對用電負荷進行分類，有效減少線路損耗。

在配電設計的過程中，還要充分考慮配電的三相平衡的問題，三相負荷平衡狀態效果不理想，也會造成變壓器的三相相差過大，導致不必要的電能損耗。通過恰當的方式對電力負荷進行合理的分配，保證變壓器工作時的三相負荷保持平衡，提高供配電系統的整體穩定性。通過有效控制內部電壓，避免負序磁場產生，盡可能的降低電動機的機械能耗，保證三相電壓的有效平衡。

（六）要考慮節能等必要因素

很多設計師在設計過程中往往更注重安全性、可靠性及實用性，而往往忽略了類似于節能這樣的必要問題，但是這對于項目后期的運營其實影響非常大。

例如，在建筑物照明設施設計的過程中，由于分為混合照明和事故照明兩種不同的照明方式，所以，最主要的就是根據具體的照明設計標準來確保照明亮度符合要求。通常情況下，照明亮度應該保證混合亮度的5%～10%左右，一般照明的最低照度，必須滿足規范要求。如果照度過低，很容易導致亮度分布不均勻，產生眩光。照明系統節能就是最大程度保證室內的光線質量符合人們的視覺需求，同時，也能夠減少光照的整體效果，保證光線的整體效果，達到照明節能的實際需求。

在滿足照度要求的情況下，應充分考慮利用照明節能技術，包括高效光能源的選用以及高效電氣附件。首先，在電氣工程節能規劃設計時，主要就是保證照明系統滿足視覺需求、照明標準以及照明工具等相關的硬性規定，同時，也應該選擇緊湊型的熒光燈或者高效熒光燈，滿足普通建筑的整體需求，在大型的空間內，則可以通過金屬鹵化物與高壓鈉等氣體放電的光源。其次，通過選擇高效合理的電氣附件，能夠有效減少能源資源的消耗，例如，燈管中的電感鎮流器整體的功率約為燈管額定功率的20%左右，而電子鎮流器的功率則僅為16%左右。電子鎮流器具有自身的噪音更小、啟動電壓極低、質量較輕、不會出現閃屏情況等優點，利用電子鎮流器取代電感鎮流器，能夠有效減少鎮流器功率消耗50%左右。

（七）提高防火設計的規范性

建筑電氣設計中消防設計安全是重中之重，盡量要將問題考慮全面。

例如，防火設計中，電氣設計必須防止接地電弧短路現象的發生，必要時要在電氣設計中增設漏電保護控制，如斷路器;針對架空進線入戶進行設計中可添加電涌保護器裝置。此外，電氣綜合設計中要充分考慮電氣符合、線路老化等現象，避免發生意外事故。對于設計年限較長的設備，要進行連續使用后的狀況評估，及時進行設計更新。建筑電氣的照明系統也要滿足規范性要求，一般單相回路總電流需要低于16A，插座總個數需低于10個，燈具數量不得超過25個，避免負荷過高引發的火災問題。

（八）可再生能源利用

建筑本身對可再生能源的利用，其實也可大大降低建筑電氣系統運行時的負荷過大的壓力。

例如，在既有建筑屋面的閑置空間、玻璃幕墻或天窗處增設光伏板或光伏薄膜是最常見的再生能源利用方式之一。鑒于改造建筑光伏發電容量相對較小，為保障公用電網安全，系統產生的電能一般僅考慮自產自用，不建議反送至市政電網。

導光管采光系統是太陽能的另一利用形式，可以解決大凈深建筑和地下建筑的采光問題。導光管采光系統不僅打破傳統建筑層數、吊頂各層的限制，同時還能實現光線強弱的控制，對地下室、體育館、展覽館等建筑改造工程具有極高的應用價值。系統設計時應充分考慮當地氣候條件、建筑空間以及室內綜合效果等因素，合理選擇集光器、漫射器、導光管的型號及安裝方式，通過與人工照明的相互配合共同營造舒適、節能的照明環境。

五、結語

建筑電氣設計在以后的發展中，其實也是一個不斷改進與提升的過程，而在這個過程中，必須提高現存問題的關注度，及時查找原因，并選擇合理的優化措施，這是提高電氣設計工作質量的有效途徑，也是時代發展的必然趨勢。

參考文獻：

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