建筑电气设计中相关问题分析

许大忠

摘要：建筑电气专业设计是用电安全和消防安全，虽然设计都以相关标准规范规定和法律法规为依据，然而不同工作人员因其自身经历和对标准的理解不同，提出了不同的意见。特别是涉及强制性条文的更是慎之又慎。基于此，本篇文章对建筑电气设计中相关问题进行研究，以供参考。

关键词：建筑电气设计;相关问题;对策分析

引言

随着社会的不断发展，各种新理念、新技术得到了广泛应用，人们的生产生活对电力能源的需求在不断增加。其中，最重要的就是要完善电气节能设计，使电气设计满足当前节能环保的理念和环境发展需求。从整体上说，现阶段我国的电气节能设计已经取得了很大的进步，但其中仍然存在一些不足和问题，不仅影响了电气节能的设计效果，同时对建筑工程的施工成本也产生了消极的影响，提高了电气维护管理费用等。這些问题的完善需要加强对电气节能设计的关注，解决现存的问题和不足。企业应对电气节能设计进行深入的分析和研究，不断改革创新，利用新的节能理念和技术完善电气节能技术，促进建筑电气节能设计的发展，更好地满足政府需求和时代发展需求，更好地服务于人民群众。

1建筑电气设计的内涵及原则

广义上的建筑电气是以建筑为平台，利用电气技术手段营造人性化的生活环境的应用学科;狭义上的建筑电气则是在建筑中借助先进的科学理论与电气技术，创造人性化生活环境的电气系统，为建筑内人们的工作、学习、生活、娱乐等提供服务，大致可以将其分为强电系统和弱电系统。在建筑电气设计中，应坚持以下几个基本原则。（1）功能性。建筑电气设计必须能够满足建筑的使用功能，如照明所需的照度、色温;暖通空调要求的温度、新风量;电梯系统要求的运输能力等。（2）节能性。建筑电气节能设计的核心应放在减少能源浪费方面，要求设计人员能够找出哪些地方消耗的能源与建筑功能的发挥无关，然后制定针对性的节能措施。例如，建筑电气设计中，变压器的功率损耗、输电线路有功损耗等，可以借助相应的节能措施对其进行控制。

2建筑电气设计中相关问题分析

2.1电气节能设计的内容不够全面

在建筑电气设计的过程中，特别是照明设备和能源消耗较大的电气设备，如果选择不合理的设备光源，并且设计不合理、不符合实际的应用情况，就会造成较大的电能损耗。比如：在精装修图纸设计的过程中，不考虑电热水器的实际使用情况，而未采用变频电热水器;在照明设计过程中，仍然选用白炽灯、传统荧光灯等功率较大的照明设备，从而增加电能消耗。也就是说如果不使用条件成熟的节能绿色环保产品，如电源效率和光照效率较高且寿命长的LED照明灯，那么建筑电气节能设计就成了一句空话。

2.2电气防火设计不合理

建筑通常有较多的用户，尤其是一些投入时间较长的住宅楼或者是商业中心、酒店等，其内部电气设备数量也比较多，由于在电气设备设计的初期没有合理考虑好荷载范围，或者是做好防漏电保护措施，很容易出现短路、漏电等情况，导致严重的火灾事故。此外，很多建筑由于内部用户比较复杂，建筑物内部不同用户所居住或使用的场所相互独立，也给电气设备的监督管理带来了很大的不便，很多建筑火灾事故都是由于内部住户违规用电引起。而建筑一旦发生火灾，很快会在“烟囱效应”的作用下加速蔓延，带来十分严重的后果。

2.3电缆线路设计问题

在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。在建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着于线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。另外，还可利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。

3建筑电气设计中相关对策分析

3.1建筑供配电系统设计

（1）合理确定负荷等级及选择供电电源。在建筑电气工程设计中，需明确划分负荷等级，切忌改变电气工程相关的规范等级，如原本是三级负荷，就应严格按照该级别的负荷标准实施设计，不可采用二级负荷的设计方法。若原本是需要单路电源进行供电，则应避免变更成为两路电源设计，防止背离绿色、环保的工作理念。（2）合理确定变电所和配电间位置。我国GB500532013《20kV及以下变电所设计规范》及GB50352—2005《民用建筑设计通则》中均对此做出明确要求，变电所需设于负荷中心的位置。而在建筑电气工程实际设计中，部分设计人员为了片面追求功能布局效果，而将变电所设置在非标准位置，影响了节能效果。若变电所位置较远，那么供电的距离就会随之延长，增加电缆能耗。变电所最佳位置应位于或靠近负荷中心，将距离控制在200m范围内。楼层配电间同样也应居中布置，将供电半径控制在50m范围内。（3）提高电能质量。电能质量直接关系着各种用电设备的运行状态与运行安全，如果电能质量较差，会造成用电设备使用时效缩短、效能降低、设备受损等多种问题，同时还会增加电能的损耗。对此，应采取多元方法提高电能质量。1）在建筑电气系统正常工作的情况下，应严格把握各种设备的端子电压，将电压值误差控制于额定电压的5%范围内。2）如果电气工程三相配电体系内存在单相设备，那么其最大电压负荷不应超过三相负荷平均值的15%。3）如果系统中的变压器低压的一端存在无功补偿设备，那么对于三相不平衡与单相配电的供配电系统需选择混合补偿方式或分相无功自动补偿装置，若采用混合补偿，分补容量应不小于总容量30%。4）采用无源或有源滤波技术进行谐波治理，供配电系统中具有较大谐波源的场所，如大型医疗设备、数据机房等宜就近设置滤波装置。

3.2建筑消防设计对策

（1）优化建筑防火设计方案。建筑防火设计需要明确分类，结合不同类型建筑编制相应的防火设计方案。选择耐火性能良好的建筑材料，一类建筑选择的承重墙和防火墙，耐火极限在3h以上，前室和楼梯间的墙体耐火极限2h，便于后续发生火灾隐患及时疏散。结合建筑整体结构优化平面布局，确定平面布置和防火间距，建筑之间防火间距在13m以上。另外，应该设置防烟分区，发生火灾事故可以有效控制火势蔓延速度，便于建筑物内用户能够短时间内安全疏散。（2）完善消防设施设计。为了提升建筑防火设计的科学性和完备性，要重点加强对建筑消防设施的设计。首先是要合理设计好消防设施和水源地的距离，在做好前期环境考察的基础上，将消防设施和水源地的距离尽量控制在既短且合理的范围内，并且做好水池、水泵、供水管道的设置，同时，还要设计好消防水箱和水泵，确保火灾发生后可以第一时间满足消防供水的需要。其次是要设计规划好自动灭火系统和火灾警报系统确保在危急时刻能够发挥作用，减少人员财产损失。

3.3完善照明系统的设计

（1）选择合理的照明方式。建筑电气节能设计人员在实际设计过程中，需要按照建筑物体窗户的朝向和整体照明设计规划合理利用自然光线，科学利用自然光线和光照设计照明灯具的照明度，选择合适的灯具照度，以此来合理控制照明设备的照度，减少电力能源的消耗。（2）选择高效的光源。在设计过程中，设计人员严格按照《民用建筑电气设计标准》（GB51348）和《建筑照明设计标准》（GB50034）的相關要求对各个空间环境的视觉要求、照度标准、照明功率密度、照明质量等进行严格的控制和选择，要尽量选择高效节能型的LED灯，通过这种方式来实现电气节能设计的目的。

3.4功率调控

功率因数是引发变压器损耗的核心因素之一，在建筑电气设计中，要求设计人员做好变压器功率因数的调控工作。1）应提高自然功率因数。变压器在空载或轻载运行工况下，无功损耗会达到约20%，对自然功率因数的影响巨大，需要设计人员结合实际情况，切实做好变压器选型工作，适当提高自然功率因数，以改善变压器的节能效果。2）应设置相应的无功补偿设备。常用的无功补偿方式有集中补偿、分散补偿、就地补偿等，在建筑电气设计中，如果是与变压器距离较近，同时，比较集中的负荷，可以在前端变电所母线上设置相应的无功补偿设施，进行集中补偿;如果是与变压器距离较远，同时比较分散的负荷，可以在终端位置设置补偿设施，进行分散补偿;如果是无功补偿稳定，并且容量较大的负荷，可以借助并联补偿装置进行就地补偿。

3.5积极推动技术更新和产品换代

规范通常是成熟一条制定一条，并且为保持稳定多年未更新，而产品和技术却是日新月异。近年来市场上照明产品以LED为主，性能超过传统灯具，而规范尚未更新，仍要求采用三基色荧光灯。对此设计和审图应熟悉本专业新产品现状，积极推广优秀产品。另一种情况是设计规范更新了，而相应的产品标准未更新或新产品还没有标准，比如GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》刚实施时，能隔离电源的隔离模块和防火门系统设备还没有认证的产品，可见规范也在积极推动新产品新技术，因此不能拘泥于规范，对于产品技术的更新换代，设计和审查人员都应有高度的责任感，积极推动新技术新产品的应用。

结束语

总而言之，随着国家经济建设进一步的发展，建筑电气行业发展的技术水平也不断提升，新的技术标准、规范也随之在不断修订与完善，以跟上国家经济建设发展的步伐。同样，行业的设计师必须与时俱进，通过不断学习，努力掌握好、应用好新技术，在建筑工程项目中，选择符合国家及行业标准的产品，为行业技术发展做出自己应有的贡献。对于以上的问题分析，如有不妥之处，敬请批评指正。

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