探討建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】隨著建筑功能的逐漸繁瑣，室內(nèi)電氣設(shè)備也逐漸的增多，電氣設(shè)計(jì)是以照明為主向多功能的方向延伸，使配電設(shè)備、電氣線路設(shè)計(jì)逐漸復(fù)雜。電氣設(shè)計(jì)一般是以電壓的高低為依據(jù)分為強(qiáng)電設(shè)計(jì)和弱電設(shè)計(jì)，強(qiáng)電包括供電及照明，弱電包括電話及消防等。電氣設(shè)計(jì)要以預(yù)防事故或是故障的發(fā)生為前提，特別是要避免由于電氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)裝置有缺陷，不能滿足安全要求而導(dǎo)致觸電的事故發(fā)生。，本文對(duì)建筑電氣的涵義和電氣設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行概括，分析建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用方法。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；設(shè)計(jì)技術(shù)；應(yīng)用方法

建筑電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段，利用電工、電子技術(shù)維持與改善室內(nèi)空間的電、光、熱、聲環(huán)境的一門科學(xué)。隨著近代物理學(xué)理論、電工電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，建筑電氣已發(fā)展成為一門綜合性的技術(shù)科學(xué)，建筑電氣技術(shù)是從事建筑設(shè)計(jì)、電氣工程施工和管理專業(yè)人員的必備技術(shù)。

一、建筑電氣設(shè)計(jì)的涵義

建筑電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)過程設(shè)計(jì)，要按照建筑的規(guī)模和功能定位及使用的要求來確定工程設(shè)置電氣系統(tǒng)；其次，要明確變、配電系統(tǒng)容量及要求；最后要確定是否要設(shè)置應(yīng)急電源系統(tǒng)及備用電源，應(yīng)急電源型式，并對(duì)照明、防雷及智能建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說明。設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的錯(cuò)綜復(fù)雜的創(chuàng)意，需要與書本知識(shí)進(jìn)行結(jié)合、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及建筑的實(shí)際情況進(jìn)行綜合的分析及構(gòu)思。所以，在設(shè)計(jì)過程中要找出問題、分析研究并對(duì)問題進(jìn)行解決等幾步關(guān)鍵的步驟，這一過程就是所謂的發(fā)展過程，也是創(chuàng)意逐漸成熟的過程，是思維的表達(dá)。

二、建筑電氣設(shè)計(jì)中的原則

1.電氣設(shè)計(jì)要滿足建筑物的使用需求。也就是要滿足建筑物的照明、色溫和顯色指數(shù)；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足特殊工藝要求，如娛樂場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

2.設(shè)計(jì)要考慮經(jīng)濟(jì)效益。在設(shè)計(jì)中，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。

3.性能化規(guī)范與性能化設(shè)計(jì)方法。性能化規(guī)范中，一般只確定能達(dá)到規(guī)范要求的可接受的方法，對(duì)建筑物內(nèi)的要求通過政策性的總目標(biāo)、功能目標(biāo)和性能要求來表敘。性能化設(shè)計(jì)是選用以性能為基礎(chǔ)的替代辦法，即描述能夠達(dá)到某種規(guī)定性能水平的設(shè)計(jì)過程的術(shù)語，其設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)中的一種工程方法。如果性能化設(shè)計(jì)方法同性能化規(guī)范一起使用，就必需有一套規(guī)范中要求的固定的總目標(biāo)、功能目標(biāo)和性能要求。

三、建筑電氣設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的問題

1.設(shè)計(jì)違背了設(shè)計(jì)的規(guī)范，或者偏離了設(shè)計(jì)規(guī)定和安全性，但是就目前的狀況來說，不執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范的現(xiàn)象在建筑設(shè)計(jì)中相當(dāng)普遍。其中主要是設(shè)計(jì)文件可實(shí)施性方面的缺陷，直接導(dǎo)致施工安裝困難或錯(cuò)誤，所以，目前施工圖設(shè)計(jì)達(dá)不到建設(shè)部《建設(shè)工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。

2.建筑電氣設(shè)計(jì)的規(guī)定深度不夠。在電氣設(shè)計(jì)中，因?yàn)椴话匆?guī)定的深度進(jìn)行必要的計(jì)算與標(biāo)注，這樣，在設(shè)計(jì)文件本身出現(xiàn)原則錯(cuò)誤的時(shí)候，我們卻而難于及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將影響項(xiàng)目建成的使用功能。

3.建筑電氣設(shè)計(jì)文件銜接不清問題沒有引起重視，這樣就容易導(dǎo)致不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問題出現(xiàn)，目前此類問題普遍存在。工程施工與監(jiān)理的最主要根據(jù)是設(shè)計(jì)文件，設(shè)計(jì)能否認(rèn)真執(zhí)行國家規(guī)定、設(shè)計(jì)文件的深度及相關(guān)專業(yè)的密切配合問題等等，這些都會(huì)直接影響工程質(zhì)量。

四、建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用方法

1.電氣線路布線

（1）建筑物室內(nèi)布線應(yīng)該用高質(zhì)量銅芯塑料線。在現(xiàn)實(shí)的生活中，較多建筑工程為了將成本降到最低，選用了安全隱患較大的鋁芯塑料線。鋁材質(zhì)導(dǎo)線要比銅芯塑料線機(jī)械強(qiáng)度較低、電阻較大，最為主要的是相同規(guī)格的鋁線壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銅導(dǎo)線，鋁線長(zhǎng)時(shí)間使用后老化速度較快，容易引發(fā)火災(zāi)的事故。

（2）對(duì)于住宅建筑物的來說，室內(nèi)線路的直徑要按照實(shí)際的用途盡量的選大一些。因?yàn)榧彝ダ锿ǔ?huì)使用微波爐等會(huì)增加線路非線性符合的電器，這些電氣在使用的過程中會(huì)造成線路產(chǎn)生諧波，住宅導(dǎo)線的選擇通常是按照機(jī)械的強(qiáng)度及電壓損失等因素考慮，經(jīng)常會(huì)忽略電壓質(zhì)量和這些諧波的影響。所以，進(jìn)戶線要選用16mm2的銅芯塑料線，以滿足室內(nèi)用電的需求。此外，在設(shè)計(jì)中還要考慮較多回路并列暗敷設(shè)時(shí)相互發(fā)熱造成載流量下降。特別是在高層建筑中，截面過小的導(dǎo)線容易引起回路阻抗增大，使導(dǎo)線發(fā)熱較快，加快導(dǎo)線的老化進(jìn)程，容易導(dǎo)致導(dǎo)線發(fā)生線間短路及接地的故障。電氣設(shè)備的管線設(shè)計(jì)要結(jié)合建筑構(gòu)件的實(shí)際情況采用不同級(jí)別的防火措施。另外，電氣設(shè)計(jì)特別要與室內(nèi)吊頂設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合。

2.照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。加強(qiáng)對(duì)自然光的重視與利用；一方面，利用自然光不會(huì)對(duì)人體造成任何損害，也不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染問題；另一方面，自然光幾乎沒有成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。因此在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將人工照明與自然光相結(jié)合，可減少人工照明所需的電耗；但是也要保障單位面積內(nèi)足夠的照明功率；在保障室內(nèi)照明需求的前提下，選擇高效發(fā)光型的節(jié)能燈或者緊湊型的熒光燈作為照明工具；在大型廠房、展覽場(chǎng)館等，則可采取高效氣體放電光源作為照明燈具。對(duì)于電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及節(jié)能鎮(zhèn)流器等光源，應(yīng)選擇能耗低、性能良好的用電附件；熒光燈具備無功補(bǔ)償功能，可以在展覽館或者公共建筑等實(shí)現(xiàn)內(nèi)部照明需求；而緊湊型熒光燈應(yīng)考慮采取電子鎮(zhèn)流器作為附件，氣體放電燈則考慮采取電子觸發(fā)器作為附件。另外，控制燈具的方式也要做出改變，開關(guān)應(yīng)盡量具備節(jié)能效果，可更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能作用；通過靈活、可靠的控制方法，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3.功率因數(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)。適當(dāng)提高電氣運(yùn)行的功率因數(shù)，可有效控制線路損耗及變壓器的損耗。對(duì)于線路傳輸過程的功率來說，可劃分為無功功率與有功功率兩大部分，其中有功功率是滿足建筑用電需求的基本功能，是不能調(diào)整或者變化的，但是無功功率則可優(yōu)化調(diào)節(jié)，具體措施分析如下：

（1）通過增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的自然功率因數(shù)，可減少對(duì)超前無功功率的大量需求；一般情況下，選擇同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)盡量提高功率因數(shù)；采用熒光燈照明系統(tǒng)，電子鎮(zhèn)流器的高次諧波系數(shù)應(yīng)在15%以下。

（2）產(chǎn)生感抗過程中，就會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滯后的無功功率，此時(shí)可利用電容器進(jìn)行補(bǔ)償；在電容器中產(chǎn)生了超前無功功率，二者實(shí)現(xiàn)抵消作用；另外，應(yīng)用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，在安裝電容器時(shí)可以適當(dāng)增強(qiáng)功率因數(shù)，以此保障電源輸送的能力水平。

（3）在選擇用電設(shè)備型號(hào)、數(shù)量以及確定調(diào)速控制方案過程中，如果自然功率因素與運(yùn)行要求不相符，就需要采用無功功率補(bǔ)償方法；如果供電點(diǎn)相對(duì)較遠(yuǎn)而設(shè)備的無功功率比較大，就需要采取就地補(bǔ)償方式，避免線路中的無功損耗過大，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)；在用電設(shè)備較為集中的區(qū)域，則可采取成組補(bǔ)償方法。

4.在防雷設(shè)計(jì)當(dāng)中部分設(shè)計(jì)人員還在采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，直接將防雷裝置安裝在建筑物上，目前運(yùn)用這種方法是及其不科學(xué)的。防雷裝置設(shè)備的安裝要首先考慮安全問題，所以在建筑過程中建筑物的金屬導(dǎo)體可以加以利用來作為防雷裝置。這樣對(duì)建筑物中的人和物就能起到更有效的保護(hù)作用。另外地下水位很高的時(shí)候，建筑物內(nèi)的鋼筋與大地基本是絕緣的，這是因?yàn)殇摻钔饷娴囊恍┌夭亩际欠浪牧闲纬山^緣體，有塑料，橡膠等。因此需要特別注意這一問題，解決辦法就需要在建筑物外面四周敷設(shè)閉合狀的水平接地體作為建筑物的接地裝置，這樣才能滿足接地電阻值的要求。另外，在防雷措施當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員更要注意防止電波侵入這一重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中設(shè)計(jì)人員只重視防止擊雷，忽視防雷電波侵入的措施。因此為了防止雷電波侵入，設(shè)計(jì)人員對(duì)電纜進(jìn)出線，在進(jìn)出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設(shè)備接地相連；應(yīng)在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器并與絕緣子鐵腳連在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上。

建筑工程涉及較多設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)，其中電氣設(shè)計(jì)時(shí)比較重要的環(huán)節(jié)之一。很多設(shè)計(jì)人員往往不能按照建筑電氣設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在安裝的過程中比較混亂，造成較多建筑物的電氣工程沒有達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，所以會(huì)埋下一定的安全隱患。為了使電氣設(shè)計(jì)比較合理化，降低電路的能耗，使電路長(zhǎng)時(shí)間的安全運(yùn)行，節(jié)約電氣設(shè)備的資本投入，電氣設(shè)計(jì)人員要對(duì)自身的技術(shù)水平加以提升，增強(qiáng)責(zé)任感，不斷的從設(shè)計(jì)的過程中總結(jié)一定的經(jīng)驗(yàn)，為建筑電氣設(shè)計(jì)的安全進(jìn)步做出較大的貢獻(xiàn)。

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