淺談現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)

劉訓(xùn)法

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，電氣設(shè)計(jì)成為建筑工程的重要內(nèi)容之一。設(shè)計(jì)規(guī)范體現(xiàn)了國(guó)家政策和對(duì)建筑的質(zhì)量要求，是建筑電氣設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)原則；首要任務(wù)；安全性；電網(wǎng)諧波

前言

建筑電氣設(shè)計(jì)中要求技術(shù)人員具備非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和非常強(qiáng)的操作能力；要求設(shè)計(jì)人員具備高度的責(zé)任心和豐富的工程設(shè)計(jì)心得。設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家相關(guān)部門(mén)的審查要求，必須符合業(yè)主的要求，同時(shí)必須符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范。

1建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則

隨著現(xiàn)代人的生活水平越來(lái)越高，現(xiàn)代建筑發(fā)展也越來(lái)越快，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。但從安全、要求的經(jīng)濟(jì)效益以及節(jié)約能源三個(gè)方面來(lái)分析，建筑設(shè)計(jì)也發(fā)生著很大的變化，主要遵循以下四個(gè)原則：

（1）必須嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范。為避免由于設(shè)計(jì)存在問(wèn)題而導(dǎo)致資源浪費(fèi)、財(cái)產(chǎn)損失及人身安全的危害，應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)范。

（2）必須滿(mǎn)足建筑物的使用功能。首先，建筑設(shè)計(jì)要在建筑物的照明、照度等方面符合要求；其次，照明燈具及風(fēng)機(jī)盤(pán)管等設(shè)備控制應(yīng)根據(jù)使用需要采用就地控制或集中控制的方式；再次就是要在不影響使用效果的條件下，盡量使其美觀。比如照明設(shè)計(jì)可與室內(nèi)裝飾相配合，使裝修效果更為突出。

（3）必須考慮建筑實(shí)際使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益。要保證建筑設(shè)計(jì)在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、環(huán)境上以及社會(huì)上都能合理可靠地使用，這樣才能做到節(jié)能。要求這種技術(shù)能更好地利用能源，提高各項(xiàng)能量的使用效率。而這需要按照現(xiàn)在我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)情況來(lái)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)，但不能投人過(guò)多的資金在節(jié)能這一方面，這樣會(huì)給公司增加額外的費(fèi)用，需要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行具體的操作，做到合理使用一部分資金來(lái)節(jié)能。

（4）需要節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。比如變壓器選用低損耗、小噪聲、過(guò)載能力強(qiáng)的節(jié)能型干式變壓器，設(shè)置無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，提高功率因數(shù)，降低能耗；照明燈同時(shí)應(yīng)選用高效、優(yōu)質(zhì)光源并自帶無(wú)功補(bǔ)償電容器。

節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資、增加運(yùn)行費(fèi)用，而是應(yīng)該讓增加的部分投資能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

節(jié)能的著眼點(diǎn)應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能，如變壓器的功率損耗、傳輸電能線(xiàn)路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。合理的建筑電氣設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足建筑使用者對(duì)電氣的要求，使建筑功能得到進(jìn)一步完善，這是建筑工程中極為重要的一環(huán)。

2提高安全性是建筑電氣設(shè)計(jì)的首要任務(wù)

建筑電氣的安全性與可靠性相比其影響更加直觀，也更容易識(shí)別，各部門(mén)對(duì)其重視程度也較高。但是，各種電氣安全事故仍逐步增加，因此還應(yīng)進(jìn)一步采取措施，提高電氣設(shè)備的安全性。

2.1絕緣材料進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢查

絕緣材料絕緣性差，是造成安全事故的一個(gè)原因，因此絕緣材料進(jìn)場(chǎng)前必須根據(jù)驗(yàn)收規(guī)范及用途，對(duì)其阻抗、厚度、直徑等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的絕緣檢查。此外，對(duì)電纜電線(xiàn)等產(chǎn)品還要確認(rèn)其安全認(rèn)證標(biāo)志是否完好等。

2.2過(guò)載、短路保護(hù)設(shè)計(jì)

電氣線(xiàn)路一旦出現(xiàn)過(guò)載乃至短路時(shí)，電流將激增數(shù)倍乃至數(shù)十倍，因此過(guò)載保護(hù)十分重要。首先，要查看過(guò)載保護(hù)的設(shè)計(jì)是否合理，主要是選擇的熔斷電流值是否適中，過(guò)大起不到保護(hù)作用，過(guò)小則可能出現(xiàn)熔斷器經(jīng)常燒斷的現(xiàn)象，影響正常使用。其次，要查看熔斷器的選用是否合理，要注意熔斷器上的額定電流和額定電壓均應(yīng)標(biāo)識(shí)。

2.3漏電保護(hù)設(shè)計(jì)

漏電流也是造成用電安全事故的一個(gè)主要原因，一旦人體不慎接觸，視電流大小和經(jīng)過(guò)時(shí)間的不同，有可能造成不同程度的傷害。當(dāng)前，我國(guó)一般選取30mA·s的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)表明該參數(shù)較為合理，能夠起到足夠的安全保證作用。但漏電保護(hù)關(guān)系到人身安全，因此漏電保護(hù)器的選擇還要注意以下兩點(diǎn)：首先要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《漏電電流動(dòng)作保護(hù)器》的要求，并有CCEE的認(rèn)證；其次是要仔細(xì)閱讀相關(guān)檢測(cè)部門(mén)的報(bào)告文件。

2.4保護(hù)接地設(shè)計(jì)

保護(hù)接地是建筑電氣安全設(shè)計(jì)的重要措施，主要針對(duì)人身安全設(shè)計(jì)，能夠避免人員遭到電擊，同時(shí)能夠預(yù)防接地金屬殼體間電位差引起的火災(zāi)。在電氣系統(tǒng)中出現(xiàn)接地故障時(shí)，回路中會(huì)有很大的接地故障電流，引起保護(hù)開(kāi)關(guān)立刻動(dòng)作，快速切斷電源，從而起到保護(hù)作用。即便電源不能快速切斷，保護(hù)接地也能使用等電位策略，從而保護(hù)人身安全。

3電氣管線(xiàn)的預(yù)埋要加強(qiáng)與建筑結(jié)構(gòu)布置的溝通與協(xié)調(diào)工作

（1）在砌體結(jié)構(gòu)承重墻上的埋設(shè)。首先，在砌體結(jié)構(gòu)中不允許開(kāi)設(shè)水平及斜向通槽，水平預(yù)埋管線(xiàn)通常埋設(shè)于每層圈粱中。埋人墻體的垂直預(yù)埋管以前均直接在墻體上剔槽敷設(shè)，但是這種做法會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)墻體造成損傷，特別是當(dāng)并列埋設(shè)的管線(xiàn)較多時(shí)，對(duì)整個(gè)墻段的承載能力都有影響。

（2）在混凝土結(jié)構(gòu)填充墻上的預(yù)埋。混凝土結(jié)構(gòu)中的填充墻僅承擔(dān)墻體本身的重量，常用的有加氣混凝土砌塊、粉煤灰混凝土空心砌塊等。此類(lèi)材料的特點(diǎn)是強(qiáng)度低、自重輕，即使發(fā)生破壞，對(duì)主體結(jié)構(gòu)也無(wú)影響。因此，在填充墻上的預(yù)埋僅需要考慮抗裂、隔聲等因素，在填充墻上開(kāi)槽不宜超過(guò)墻體厚度的一半。

（3）水平預(yù)埋管線(xiàn)在結(jié)構(gòu)樓板中的埋設(shè)。結(jié)構(gòu)上的樓蓋主要有預(yù)制裝配式樓蓋、現(xiàn)澆混凝土樓蓋以及無(wú)梁樓蓋、肋形板樓蓋、疊合板樓蓋等。由于前兩種形式較為常見(jiàn)，這里僅針對(duì)預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆混凝土樓蓋兩種形式加以討論。

（4）水平預(yù)埋管在預(yù)制裝配式樓蓋中的埋設(shè)。在預(yù)制板樓蓋中布置管線(xiàn)需要預(yù)先向結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)了解預(yù)制板的布置方式，使管線(xiàn)措預(yù)制板中的圓孔或板縫布置。需要注意的是，在圓孔中布置管線(xiàn)時(shí)，引出鑿孔要避開(kāi)板受力主筋位置。當(dāng)管線(xiàn)措板縫布置時(shí)，由于通常板縫寬度為20～30mm，預(yù)埋管線(xiàn)會(huì)導(dǎo)致灌縫難以密實(shí)，可與結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)商量采取40～50mm的板縫，在板縫中附加一根12鋼筋加以解決。

（5）水平預(yù)埋管線(xiàn)在現(xiàn)澆混凝土樓蓋中的埋設(shè)。由于現(xiàn)澆板的板厚一般為80～15mm，管線(xiàn)對(duì)混凝土截面的削弱比較大，而且通長(zhǎng)的管線(xiàn)會(huì)在混凝土板內(nèi)造成薄弱帶，處理不慎就會(huì)引起混凝土板開(kāi)裂或留下工程隱患。在現(xiàn)澆板中敷設(shè)的水平預(yù)埋管也應(yīng)采取預(yù)防機(jī)械損傷措施，埋設(shè)于現(xiàn)澆板內(nèi)的管線(xiàn)彎曲半徑不小于管外徑的10倍。

4建筑電氣設(shè)計(jì)對(duì)電網(wǎng)諧波問(wèn)題也要給予一定的關(guān)注

諧波是影響電能質(zhì)量的重要因素之一，現(xiàn)代建筑電氣中的諧波主要來(lái)自?xún)煞矫妫阂皇莵?lái)自公用電網(wǎng)本身具有的一定諧波含量，對(duì)敏感電子設(shè)備的正常運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，甚至毀壞硬件、數(shù)據(jù)丟失，所造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的；二是現(xiàn)代建筑中大量的非線(xiàn)性負(fù)荷如電子設(shè)備及電氣設(shè)備形成的諧波源對(duì)配電系統(tǒng)污染嚴(yán)重，導(dǎo)致配電系統(tǒng)的電壓、電流發(fā)生畸變，產(chǎn)生諧波。隨著我國(guó)建筑智能化的發(fā)展，如果在建筑電氣設(shè)計(jì)階段不采取有效措施，這種污染必將愈來(lái)愈重，成為現(xiàn)代建筑電氣使用中的重要影響因素之一。因此，在現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中必須很慎重地考慮諧波以及它的不良影響，綜合治理好現(xiàn)代建筑的諧波和無(wú)功功率，對(duì)提高公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量以及提高現(xiàn)代建筑的功能和效益等方面均具有十分重要的意義。諧波問(wèn)題可以說(shuō)已成為現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中繞不開(kāi)的重要課題之一。在現(xiàn)代建筑中，除了消防泵和噴淋泵外，通常較少有大容量的沖擊負(fù)荷。建筑諧波和無(wú)功綜合治理方法可從用戶(hù)、配電系統(tǒng)和輸電系統(tǒng)三個(gè)層面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)處理。對(duì)于容量大的諧波源應(yīng)就近安裝濾波器，而對(duì)容量不大的諧波源可在系統(tǒng)母線(xiàn)上集中濾波。對(duì)于諧波限制不嚴(yán)格的用戶(hù)，可使用無(wú)源濾波器治理諧波；對(duì)于諧波限制嚴(yán)格的用戶(hù)，則應(yīng)使用有源濾波器或?qū)o(wú)源濾波器和有源濾波器結(jié)合起來(lái)使用。

5結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑日趨智能化、自動(dòng)化，這使得建筑的用電量猛增。作為建筑電氣工程師，只有發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)中安全、經(jīng)濟(jì)、舒適等眾多方面的要求進(jìn)行綜合考慮。在滿(mǎn)足建筑功能要求的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)工作提出更高的要求，為建筑使用者提供更為舒適、方便的生產(chǎn)、生活空間，這樣才能做出更加符合現(xiàn)代建筑需求的電氣設(shè)計(jì)作品。