建筑电气设计存在的问题及对工程质量的影响探讨

吴俊雄 （福建省建筑设计研究院有限公司，福建 福州 350000）

0 前言

随着城市化进程的加快，建筑物质量与设计理念越加符合居民基本需求。建筑设计也越来越复杂，电气设计成为其中重要的组成部分，不仅关系到人们的居住体验，也关系安全问题。因此，有必要深入研究电气设计中可能存在的问题，并加以解决。以提升工程质量，为人们带来更加舒适的居住环境。

1 建筑电气设计综述

建筑电气设计是现代建筑的重要标志之一，其集系统、复杂、安全性于一体，共同构成建筑电气设计必要条件。在电气设计过程中，需要对整个建筑进行深入的了解，针对设计以及施工情况进行仔细分析，确定设计原则与施工方案。建筑电气设计较为复杂，其需要将紧急、备用、应急电源等综合因素纳入考虑范围内，并需要结合建筑使用面积，预计居住人数等合理设计建筑电气安装。与此同时，建筑防雷设计、接地保护设计、相关照明系统、智能电气设计等工程十分专业，需要考虑其可行性与专业性，保证设计符合建筑实际状况[1]。

2 存在的问题及其影响

2.1 设计问题

当前建筑在设计构成中常存在设计规范不足等问题，其可行性存在明显缺陷，将直接导致施工环节中出现错误或施工困难现象。包括电气设计本身问题，照明系统与电力系统不协调，所选用电气设备、材料名称、参数、规格等存在误差等。在实际情况中，许多电气设计人员习惯在系统中仅标注设备与厂家商品编号，导致该设备无法寻找对应厂家，或购买存在误差。

2.2 设计不规范

于居民建筑而言，低压配电线路的截面问题是关键。由于其普遍为单相供电，其中性线可能存在不稳定电流。加之当前建筑电器的增多，谐波的增加，对中性线均造成不利影响，包括短路、断路、火灾等危险。如此，在对该问题进行进行设计过程中，若普遍采用单相电负荷，则PEN、N线的截面需要大于相线截面。若其中截面存在问题，将影响建筑整体工程质量，甚至存在安全隐患。

2.3 电气照明设计不符合标准

我国对建筑电气照明设计制定了明确的规定，要求其照明按照场所以及房建等需求设计照明度标准值，并按照设计规范计算并进行灯具配置工作。但当前建筑电气照明设计中能够按照规范要求开展工作的设计人员少之又少，基本以经验开展布灯工作，严重偏离我国的照明标准。

2.4 专业设计文件存在问题

各专业设计文件之间存在矛盾，已成为施工图中较为常见的问题。在以往设计施工经验中，常发现大楼给排水管道、消火栓箱、电气专业照明灯具以及电气管道之间发生多处碰撞。常导致电路插座与电气设备无法吻合，或门窗位置与消防管道位置发生重叠、以及给排水管道与电气管道较差等现象。严重影响建筑整体施工质量，甚至造成返工重装[2]。

3 案例分析

3.1 工程概况

本项目为一幢26层一类高层住宅，一层为门厅、公共架空，2～26层为住宅，建筑高度79.6m，建筑面积 14520.54m2。

3.2 综合优化措施

3.2.1 优化负荷等级及电源

针对该项目实际情况，其消防控制室、水泵、电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警装置、自动灭火系统等消防用电，均为一级负荷，其余应为三级负荷供电。在配电线路末端一级配电电箱处设置自动切换装置。消防用电需以专用供电回路，当建筑内的生活用电被切断时，应仍能保证消防用电。

本项目从市政电网引接引两路独立10kV高压电源至小区一层开关室。按单台变压器容量1000kVA单列运行方式选择开关设备。小区发电机房设置1台800kW闭式水循环风冷自启动发电机。

市电与柴油发电机应有电气和机械联锁，防止发电机倒供电给市电。柴油发电机电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。变电所变配电设备全部采用无油元件、组合形式。高压的电气设备、布线系统以及继电保护系统必须交接试验合格。

3.2.2 设备安装优化措施

本项目所有电器产品以及配套安装应符合国家有关标准，属于强制性认证的产品应取得国家认证标志。满足《建筑电气工程施工质量验收规范》的有关标准。其中，所有配电柜需落地安装，电气竖井内的配电箱底距离地面1.2m，其余动力控制箱底距地面1.3m。需要打开箱门操作的配电箱，打开箱门时所有带电导体不得裸露，竖井内的配电箱应根据配电间尺寸定制非标箱。照明配电箱内同一电器器件端子上的导线连接不应多于2根。室外安装的落地式配电（控制）柜、箱的基础应高于地坪，周围排水应通畅，其底座周围应采取封闭措施。消防配电设备应有明显标志。

本项目所有控制箱均为非标产品，由厂家根据设计要求以及平面位置进行设计，参照国标完成原理图、设备材料表等。因此，其设计图纸必须详细，设计方案也应参照该建筑整体图纸进行规划，避免出现交叉、重叠现象[3]。

3.2.3 配电线路选型优化措施

消防设备供电线缆采用矿物绝缘类电缆、无卤低烟耐火阻燃电线（阻燃B1级）WDZB1N-BYJ(F)或WDZB1N-YJY-0.6/1KV耐火电缆。

公共部分的一般照明、插座线路均采用无卤低烟阻燃电线（阻燃B1级）WDZB1-BYJ(F)导线，住户内的照明插座线路采用ZR-BV导线。

消防配电线路应满足火灾时连续供电的需要，消防控制室、消火栓泵、喷淋泵，防、排烟设备及消防电梯等连续供电时间应大于3h。当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可直接明敷设。除矿物绝缘类电缆外，暗敷设时应穿管并应敷设在不燃性结构内且保护层厚度不应小于30mm，明敷设时（包括敷设在吊顶内）应穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护，金属导管或封闭式金属槽盒应采取防火保护措施；当采用阻燃或耐火电缆并敷设在电缆井、沟内时，可不穿金属导管或采用封闭式金属槽盒保护。

消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内；确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时，应分别布置在电缆井、沟的两侧，且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。

应急照明支线当采用穿焊接钢管暗敷在楼板或墙内时，由顶板接线盒至吊顶灯具一段线路应穿可挠金属电线保护套管保护。

3.2.4 防雷接地优化举措

本项目地处福建省泉州市，年雷暴日数为54.1d/a。根据计算，预计雷击次数为0.2397次/a，按照第二类防雷建筑物保护措施进行设计。

采用Φ12热镀锌圆钢在屋面设不大于10m×10m的防雷网格。当建筑物高度超过45m时，应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。且屋面上所有的金属构件、外露金属管道均用Ф12热镀锌圆钢与防雷接闪网联结，突出屋面的风管、烟囱等物体的顶部边缘均设防雷接闪带，同时与屋面防雷接闪带焊通。一、四、七、十、十三、十六层及以上各层设均压环，即利用建筑物四周圈梁外侧以及主梁内的2根Ф≥16主筋焊通成均压环，同时应与所有防雷引下线焊通。十六层及以上各层各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，应按屋顶的保护措施处理。十六层及以上各层建筑物外墙上的金属门、窗、栏杆等较大的金属构件均采用Ф12圆钢与防雷装置、均压环连接。建筑竖向电缆井道内的接地干线，每隔3层应与相近楼板内钢筋作等电位联结。

利用所有结构柱内2根Ф≥16钢筋,除注明要用焊接连通外可采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接连通作防雷引下线,利用结构地下室基础钢筋互相焊通作接地体。在建筑物的地下室或地面层处，下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接：①建筑物金属体；②金属装置；③建筑内系统；④进出建筑物的金属管线；⑤除上述四款措施外，外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间，尚应满足间距的要求。

总之，应保证所有接电设备与防雷击保护装置有效连接，确保建筑内用电安全。

4 结论

综上所述，本文结合位于福建省泉州市的建筑工程，以及以往建筑经验，分析了建筑电气设计中可能存在问题，并结合工程实际情况综合阐述优化举措。望在日后的研究中，能够更加全面、更加详细地提出完善对策，以系统性地提升建筑施工质量。