建筑電氣設(shè)計存在的問題及主要對策

楊威　董佳莉

【摘 要】近年來，隨著我國建筑工程腳步的不斷加快，建筑電氣在設(shè)計時還存在很多問題，這些問題如果不及時解決，時間長了不僅關(guān)系到建筑物使用過程中的用電安全，還影響著建筑物使用中用電需求的滿足。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；電氣設(shè)計；技術(shù)水平；問題

隨著全球科技的不斷進步和我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑電氣系統(tǒng)的科技含量越來越高，同樣，其復(fù)雜性和系統(tǒng)性也越來越強。在建筑電氣的設(shè)計過程中，只要把握好其安全性、整體性和節(jié)能性的原則，就能有效的提高廣大建筑使用人群的生活質(zhì)量，減少自然資源的消耗，保障廣大人民的生命財產(chǎn)安全的同時，也為國家經(jīng)濟的又好又快發(fā)展做出貢獻。

一、建筑電氣設(shè)計的內(nèi)涵

現(xiàn)代化的建筑電氣設(shè)計是一個系統(tǒng)化的、復(fù)雜的并且繁瑣的設(shè)計過程。在電氣設(shè)計之中首先需要對整個建筑的施工狀況和設(shè)計的圖紙進行細(xì)致的分析，結(jié)合建筑的使用功能以及建造的規(guī)模，來確定得出電氣施工系統(tǒng)的設(shè)計原則。另外，還需要深入的對建筑建設(shè)的備用電源、緊急電源、應(yīng)急電源的模式進行分析，針對整個建筑的接地保護、防雷設(shè)計、照明系統(tǒng)設(shè)計以及智能建筑的相關(guān)結(jié)構(gòu)電氣設(shè)計要點的組成進行分析與說明，所以，建筑電氣設(shè)計包含的范圍很廣，不僅需要結(jié)合理論知識對設(shè)計的原則和思路進行分析，同時還需要結(jié)合建筑自身建造的實際狀況進行全面的構(gòu)思，確保設(shè)計方式的科學(xué)性以及技術(shù)的可行性。正是因為如此，在現(xiàn)代化的建筑電氣設(shè)計之中還需要通過不斷的深入摸索和發(fā)現(xiàn)，對存在的問題缺陷進行研究，逐步的對設(shè)計的思路進行發(fā)展和推廣，得出設(shè)計的經(jīng)驗和規(guī)律，最終促進建筑電氣設(shè)計工作的穩(wěn)步發(fā)展。

二、建筑電氣設(shè)計的基本原則

我國節(jié)約型社會構(gòu)建中，建筑電氣節(jié)能設(shè)計成為了現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計工作的首要任務(wù)。針對電氣設(shè)計對建筑工程質(zhì)量、建筑工程使用的影響，在建筑工程設(shè)計中應(yīng)針對電氣工程需求及現(xiàn)狀進行設(shè)計。

1、經(jīng)濟性。建筑電氣設(shè)計的經(jīng)濟性就是電氣設(shè)備的初期投資與運行費用達到經(jīng)濟合理，節(jié)能必須考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。

2、可靠性。根據(jù)用電負(fù)荷的等級，保證在各種運行方式下提高供電的連續(xù)性，力求可靠供電，并滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度、色溫、顯色指數(shù)；舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻。

3、靈活性。主結(jié)線力求簡單、明顯、沒有多余的電氣設(shè)備；投入或切除某些設(shè)備或線路的操作方便。這樣就可以避免誤操作，又能提高運行的可靠性，處理事故也能簡單迅速。

4、安全性。保證在進行一切操作切換時工作人員和設(shè)備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。在高層建筑電氣設(shè)計的過程中，必須綜合考慮上述的四個方面，才能真正起到改善高層建筑電氣設(shè)計質(zhì)量的目的。在具體的操作中，一定要綜合考慮，力爭做到設(shè)計的最優(yōu)化。

三、建筑電氣設(shè)計常見的問題及對策

1、高低配電系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)代高層建筑以防出現(xiàn)突發(fā)情況，確保照明、電腦、消防以及電梯等設(shè)備的正確運行，基本都配置2個以上獨立電源同時供電（具體數(shù)量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的負(fù)荷計算和供電條件而定），以做備用。同時還應(yīng)配置兩路獨立電源應(yīng)急備用的發(fā)電機組，過去傳統(tǒng)較為常用的是柴油發(fā)電機組，但是該種急用備用電源體積較大、反應(yīng)較慢、體型笨重，且極易發(fā)生運行故障，近年來燃汽輪的發(fā)展與應(yīng)用克服了傳統(tǒng)柴油發(fā)電機組的所有缺點，為供電系統(tǒng)的安全、可靠運行提供重要保障。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，高層建筑供電電壓應(yīng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓為10KV，并采用獨立的高壓電源同時供電，低壓干線與高壓系統(tǒng)均采用放射式系統(tǒng)的配電方式。

2、接地和防雷設(shè)計

（1）雷擊的危害

雷擊指的是帶異種電荷的云層相遇后，或者是帶點云層對大地產(chǎn)生的迅速的放電過程。其中云層間的雷擊主要對飛行器有危害，而后一種雷擊則會對地面上的建筑物、電氣設(shè)備以及人、畜產(chǎn)生極大的危害，這也是建筑電氣防雷設(shè)計時應(yīng)注意的重要問題。要想保證建筑物不受雷擊的危害，就必須了解雷擊的種類及其能產(chǎn)生的危害。

（2）防雷設(shè)計

防雷設(shè)計是一個非常復(fù)雜的問題，雷擊過電壓和感應(yīng)過電壓的影響不可能只通過單純的幾種防雷設(shè)備和防雷方法就能完全解決，必須從雷擊的入侵途徑，結(jié)合實際情況，對可能產(chǎn)生雷擊的因素進行考慮，把雷擊危害降低到最低點。高層建筑電氣防雷設(shè)計中應(yīng)注意的防護措施包括接閃、分流、均壓、屏蔽、接地、合理布線。

（3）接地設(shè)計

接地指的是將流入防雷系統(tǒng)的電流釋放到大地，避免使電流能量集中在某一個部位，對被保護設(shè)施造成損害。良好的接地才能有效的釋放能量，避免發(fā)生電壓反擊。過去的舊規(guī)范要求設(shè)備單獨接地，但是這種做法現(xiàn)在已經(jīng)不被提倡，而是改為和防雷接地系統(tǒng)共用接地設(shè)備。接地是防雷系統(tǒng)中最根本的要求，如果接地質(zhì)量不合格，則防雷設(shè)施的防雷效果都不能表現(xiàn)出來。

3、漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計

在實際施工中，漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)一般采用二總線制的通訊方式，采用二級或三級保護。電氣設(shè)計人員一定要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范做好設(shè)計工作，漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注意以下幾點：（1）嚴(yán)格按照《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》（B14287-2005）及《剩余電流動作維護裝置和運行》（GB13955-2005）要求進行施工，保證總電源端和各個主要支路輸出口均安裝漏電火災(zāi)探測器和漏電控制模塊；（2）漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)需要設(shè)置中央控制系統(tǒng)，加強對整個電氣線路的統(tǒng)一控制，對漏電情況進行集中管理和監(jiān)控；（3）為了保證整個系統(tǒng)可以做到分級維護，應(yīng)該將漏電探測器和漏電控制模塊安裝在各分分支回路的輸出口上，同時安裝斷路裝置；（1）電源端或者分支路上剩余電流維護裝置應(yīng)該與末端的剩余電流維護裝置的動作特性協(xié)調(diào)配合，防止出現(xiàn)停電；（5）在公共場所，可能會由于臨時停電導(dǎo)致消防設(shè)備、應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志等無法正常工作，對建筑內(nèi)人流疏散產(chǎn)生一定影響，為了避免產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失，應(yīng)該安裝純報警漏電火災(zāi)探測器，這樣可以保證在報警的同時不會切斷一些應(yīng)急照明燈的電源；（6）配置有剩余電流探測控制器的配電箱盡量不要選用帶漏電保護的空開，可以使用普通帶脫扣得空開，以防止出現(xiàn)重復(fù)設(shè)置；（7）根據(jù)建筑物使用功能要求合理選擇二級或三級維護模式，一般在所有二級開關(guān)處均安裝剩余電流探測控制器，但是在三級開關(guān)處安裝剩余電流探測控制器需要根據(jù)建筑功能要求、建筑用途、火災(zāi)危險等級等實際情況合理確定。

4、電氣的照明設(shè)計

高層建筑的電氣照明設(shè)計，主要包括燈具的造型設(shè)計、燈具的布置、照明度的計算、光源類型選擇等。電氣的照明設(shè)計實際上與建筑的裝飾密切相關(guān)，因此二者之間應(yīng)相互照應(yīng)、相互配合，應(yīng)確保藝術(shù)意境與使用功能的統(tǒng)一。

照明工程設(shè)計人員和熒光燈及其他氣體放電燈的燈具制造企業(yè)，都應(yīng)注意在采用電感鎮(zhèn)流器熒光燈及其他氣體放電燈的燈具時，設(shè)計文件中應(yīng)明確注明帶補償電容器，制造企業(yè)應(yīng)將補償電容器安裝在燈具內(nèi)。電子鎮(zhèn)流器具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢，可以工頻或直流電源供電。但有些產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性較差，壽命較短，甚至諧波含量較高，在大量使用的場所會出現(xiàn)配電系統(tǒng)嚴(yán)重的諧波干擾現(xiàn)象。特別是一些劣質(zhì)產(chǎn)品，根本達不到節(jié)能的效果。使用電子鎮(zhèn)流器時，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)、可靠的電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品。個別設(shè)計人員在設(shè)計熒光燈和其他氣體放電燈的配電系統(tǒng)時，照明用電負(fù)荷只按光源的使用功率計算，既未設(shè)置功率因數(shù)補償電容器，甚至連鎮(zhèn)流器的損耗都未計入，按此計算出的電流值將會比實際電流小50%，這是很不安全的。

5、消防自動報警和自動滅火系統(tǒng)設(shè)計

現(xiàn)代高層住宅的火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng)，包括：火災(zāi)探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。探測器探測到火災(zāi)信號后轉(zhuǎn)換成電信號，進入分區(qū)報警器和消防中心，發(fā)出聲光報警信號。消防中心負(fù)責(zé)整座大樓火災(zāi)的監(jiān)控和消防指揮。關(guān)于高層住宅中消防用電的設(shè)計問題，涉及到其他許多學(xué)科，而且規(guī)模越大，功能越多，控制內(nèi)容越廣泛，設(shè)計內(nèi)容也就越復(fù)雜。消防控制室切斷非消防電源的方式GB50116-98，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范，第6.3.1.8條規(guī)定，消防控制室在確認(rèn)火災(zāi)后，應(yīng)能切斷有關(guān)部位的非消防電源。有關(guān)部位是指著火的那個防火分區(qū)或樓層，一旦著火，就應(yīng)切斷本防火分區(qū)或本樓層的非消防電源，規(guī)范對非消防電源的切斷作了嚴(yán)格的規(guī)定，即火災(zāi)確認(rèn)以后，才能切斷非消防電源，而且是有關(guān)部位的非消防電源，不是全部非消防電源，不能一有火警信號就立刻自動全部切斷非消防電源，要根據(jù)非消防電源的性質(zhì)分步切斷非消防電源。

結(jié)語：

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，社會及居民對用電的需求和要求也越來越高，建筑電氣設(shè)計是高層建筑工程的一項主要內(nèi)容。電氣設(shè)計人員應(yīng)詳細(xì)掌握電氣設(shè)計的基本原則和主要內(nèi)容，嚴(yán)格注意設(shè)計過程中的一些要點，從而為用戶提供一個安全、可靠的生活環(huán)境，滿足人們多樣化的電氣需求。

參考文獻：

[1]彭朝輝.論當(dāng)代高層建筑電氣設(shè)計存在的問題及對策[J].中國科技縱橫，2010.

[2]程大章，建筑電氣技術(shù)的發(fā)展與探索[J].電工技術(shù)雜志，2011.

[3]李曉東，程柱.對建筑電氣設(shè)計常見問題的探析[J].低溫建筑技術(shù)，2010.