关于建筑电气设计的分析

李士克 吴玉斌

摘要：在一定程度上，建筑的发展直接带动了电气设备的发展和进步，而科技的运用也为电气设备的应用带来了机遇。随着电气设计越来越精化，新产品和新技术也不断涌现，也促进了电气设计和施工持续发展和日渐成熟。本文就主要对建筑电气设计相关问题进行了简要分析。

关键词：建筑电气；设计；措施

中图分类号： S611 文献标识码： A

引言

建筑电气工程是涉及到建筑行业以及电气行业的全新的发展领域，随着建筑行业的快速发展，建筑电气工程的重要作用也日渐突出，因此进行建筑电气工程的科学设计与施工也就尤为重要。

一、建筑电气设计的原则

1、满足建筑物的使用功能

建筑物电气设计需要以满足居民的使用功能为主，其使用功能大体有照明的亮度、色温、显色指数；空调温度的舒适度；运输通道的畅通无阻；还有一些特殊工艺要求等，这就需要在建筑电气设计时进行充分的考虑，确保设计能够对各项功能都能够满足，而且还有留有一定的裕度，对居用用电量的增长进行准确的预测。

2、考虑实际经济效益

建筑电气设计时需要充分的考虑节能问题，但在节能设计时也要充分的考虑经济性，需要根据实际的经济效益来进行设计，不能为了实现节能而过多的消耗投资，需要将为了实现节能而增加的部分投资在几年的运行时间内回收回来，确保实际的经济效益。

3、节省无谓消耗的能量

在建筑设计中，有些电能的损耗都是无用的，对于建筑功能的发挥没有必然的联系，这些损耗都是无用的，在设计时需要采取必要的措施减少这些不必要的损耗发生，使建筑电气设计能够更好的满足建筑使用者的要求，而且也会使建筑功能进一步完善。

二、建筑电气设计时相关的问题

1、在设计的时候不按国家规定的各项要求进行设计，工作严重违背了安全性、可信性等方面的设计规范要求，而且所设计的图纸根本达不到《建设工程设计文件编制深度规定》，在图纸设计好之后对于其可行性有很大的不足，甚至不能够实施，造成整个工程进度的严重超期，甚至对整栋建筑的可使用性造成严重后果，给开发商带来了严重的经济损失和信誉损失。

2、由于设计师不能够完全按照规定进行设计，所以很多数据的计算和标注出现严重偏差，在施工的时候这些数据和标注对造成整个工程建设的电气线路等造成偏差，对以后居民住户的生活使用造成影响。

3、有些设计师对于设计文件的衔接情况弄不清楚，不能够按照规定进行相关问题的探讨和衔接，导致施工方面出现很多问题。设计文件是一个建筑设计的主要依据，关乎到能否严格执行国家相关部门的相关政策，相关建筑设计的深度等等。这些因素看似很小但是将会影响到整个工程的进度。

4、在进行电气设计的时候除了应有的设计规程外，还应该确保施工过后居民居住的安全性能和方便性。以灯座为例:我国常用的是白炽灯，但是随着健康、绿色、节能等观念深入人心，人们会在入住后将灯换成节能灯。但是由于多种原因的影响，在居民住户进行换灯的时候卡口座边缘易出现漏电情况，造成居民用户的安全问题。所以在住宅建筑进行电气设计的时候应该选用螺口型灯座，而不是卡口灯座，这样能够确保居民用户的用电安全性。

三、建筑电气设计的有效策略

1、负荷的计算

电力负荷是供电设计的依据参数。计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起决定性作用。高层建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

2、供电电源及电压的选择

为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还须装设应急备用柴油发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10kV标准电压等级。

3、高低压配电系统的设计

（1）高压配电系统：现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段，自动切换，互为备用。

（2）计费方式，采用高供高计。但在低压侧，仍装设计费电度表，采用将照明与动力分开的两部电价法。

（3）为减少变压器台数，单台变压器的容量选择一般都大于1000kVA。为限制低压侧的短路电流，正常时变压器解列运行，中间设联络开关。

（4）高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难，多采用全塑电缆与竖井母干线联接等等。

4、主要设备的选型

（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。应根高层建筑地下室的标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

（2）电力变压器。根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器的。

（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，几乎都做成抽屉式，特别是大容量的出线，则做成手车式。

（4）应急备用发电机组。过去大多是采用柴油发电机组做应急备用电源的。近年国外高层建筑已开始采用燃汽轮发电机。这种发电机具有体积小、重量轻、反应速度快，故障率低等优点。

5、电气照明设计

电气照明设计，包括光源选择、照度计算、灯具造型,灯具布置，眩光控制和调光控制和照明配电线路敷设等。照明设计与建筑装饰有着非常密切的关系，应该相互配合，在使用功能及艺术意境方面求得统一。选用高光效电光源，可以取得节能的明显效果。

6、防雷与接地

现代高层建筑的防雷设计，除采用避雷针和避雷带的传统做法外，近年还出现有消雷器和放射性避雷针。这两种防雷技术虽然在工程上得到不少实际应用，但在理论上一直是有争议的。现代高层建筑都是采用钢筋混凝土剪力墙，与楼板的连接是十分可靠的。关键是做好金属管线的接地。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地，都是合在一起的，组成混合接地系统。接地电阻按最小的要求而定，通常是在4欧以下。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已能满足接地电阻的要求，仍需要装设水平的人工接地体，将主要的建筑物基础连接成接地网，这对均衡电位，提高安全性都有好处。

7、电梯

电梯按使用功能分，有高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等许多种；按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等；按电流分则有交流和直流两大类。设计人员的任务是要确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和造型，不是电气设计人员单方面所能决定的，必须与总建筑师或总体交通设计人员共同研究才能确定。

8、消防自动报警和自动灭火系统

现代高层建筑的火灾自动报警灭火系统，包括：火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号，进入分区报警器和消防中心，发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于高层建筑中消防用电的设计问题，涉及到其他许多学科，而且规模越大，功能越多，控制内容越广泛，设计内容也就越复杂。

结束语

随着建筑开始向智能化和自动化的方向发展，人们对建筑电气设计有了更高的要求，这就需要电气工程师在进行建筑电气设计时，需要对电气的安全性、经济性和舒适性进行充分的考虑，确保其能够满足建筑功能要求的基础上，为建筑使用者提供更为舒适和方便的空间，使建筑功能能够更有效的发挥其作用，确保所设计出来的电气产品能够更好的满足实用的需求。

参考文献

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