浅析建筑电气系统设计及对存在问题的探讨

摘要：近年来，随着我国经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，用电需求也在不断增加，随之就对电气工程提出了越来越多的要求，无论在电气系统设计的合理性上、电气安全性上，还是供电可靠性上，都对电气设计的内容提出更高的要求；尤其是城市中不断兴起的高层建筑，电气工程在整个建筑工程的功能实现中发挥着很大的作用；本文对现代建筑电气设计中所存在的问题进行了探讨，并提出了解决的对策。

关键词：建筑电气；电气设计；问题；对策

中图分类号：TU2文献标识码： A

引言

建筑电气安装工程是整个建筑工程的主要组成内容，其会直接影响到建筑工程在使用时的用电安全以及建筑设计功能的实现，而建筑电气设计文件是建筑电气工程施工安装的主要依据；由此可见建筑电气设计在整个建筑电气工程中有着举足轻重的领头作用；下面对建筑电气系统设计时所会涉及到的内容进行简要梳理，并对现行几个常见的问题进行分析和探讨。

一、建筑电气设计的原则

在人们生活水平不断提高的情形下，人们对于建筑的电气设计提出了更高的要求，一个主要原因就是，人们对于建筑的安全性、舒适性越来越重视；所以现代建筑电气设计的过程中，应重视以下几个方面的设计准则：

1）满足建筑物的功能性要求

建筑电气工程在进行系统设计时，一个首要因素就是满足建筑自身的使用要求，为建筑内的用电设备提供足够的负荷容量和可靠的配电电源，所以在电气设计时要考虑供电电源的可靠性，配电线路上装设的上下级保护电器动作特性应具有选择性，来整体的满足建筑物以后运行中，突出电气系统的合理性、实用性。

2）考虑经济效益

切合实际来考虑经济效益，应按照我国经济运行的状况，综合比较在较短时间或几年内能否通过节能节约下来的运行费用进行成本回收，而不是因为节能的号召，过高地消耗投资资金，或明显的增加电气运行费用，造成经济资源的浪费。

3）节约能源

建筑自身所具有的节能型，是现代社会建筑行业发展的重要趋势。建筑电气设计中节能的关键就是节约不必要的能量消耗，建筑电气设计时，可以先找出与建筑物功能无关的那些能量消耗，然后综合考虑看采取具体的对应措施，比如：变压器自身的的空载损耗，变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗，若变压器铁芯选用非晶合金制成，空载损耗会降低一半以上，大大降低电压器运行中的空载损耗；还有变压器联接采用Dyn11接线方式，减少谐波，进而减少传输线路上电能线路的电能损耗，还能减少对电网的影响，改善供电质量。

二、建筑电气系统设计

1、供电电源及供配电系统设计

供电设计前应先确定该工程的供电电源的电压与来源、供电距离以及可靠程度等内容，还要结合目前的电源供电情况以及未来发展的前景需要、用电负荷的性质以及总设备的容量等等，再来整体的考虑变配电所的位置与数量、容量与主接线，无功功率的补偿容量，继电保护的配置、整定以及计量仪表的配置，备用电源的供电方式。为了确保供电的可靠性，现代建筑一般都会要求提供多个独立的电源，但是独立电源具体数量须结合当地实际的电网条件来确定，是否需要另行设置单独的应急柴油发电机组做为第二备用电源；设置应急柴油发电机组时应注意，在对一级负荷供电时应要求应急柴油发电机组在15s内完成启动并能恢复供电，确保供电的可靠性。在多数地区采用10kV等级比较常见，但若用电容量比较大而且比较集中，或有当地电力部门有相应的条件限制，建议使用35kV深入负荷中心进行供电。

2、重视电气设计中的防火设计

为了能够最大限度的避免电气设计过程中所存在的电气火灾等问题，应当在电气设计之初加入相应的防火措施。在设计的过程中必须严格遵守相应的规范制度，防止出现违规设计，而在对技术细节进行处理的过程中，要保持一个严谨的态度，严格做好各个环节的防火工作。此外，在设计过程中还应当考虑到一定的保护措施，为电路等配置上具有保护功能的断路器及必要时做后备接地保护。线路负载也是一个极为重要的问题，部分环节在长期运作后，极有可能因为电气负载过大等因素而导致严重的火灾隐患。

3、用电负荷与配电线路截面的选择

由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致零线通过不平衡电流。随着近年来计算机及各种家用电器的发展和普及，低压电网高次谐波污染越来越严重。为此相关设计规范规定，三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分为单相负荷时，其N线或PEN线截面不宜小于相线截面。N线截面不应小于相线截面。可见，民用建筑配电系统的干线、支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。

4、低压配电线路的设计

确定进户线的方位之后，对各区域总的配电箱以及分箱的位置进行确认，通过线路允许电压降等因素对干线的走向、导线截面以及管材型号和规格进行确定等，进而对平面图进行绘制。低压配电系统的各级开关，通常使用低压断路器。设计的过程中要考虑选择性，确保等级要小于等于三级。重要负荷要进行两路供电及末端切换。配电设计主要包括配电系统的接线方式、主要设备的选择、导线以及敷设方式、低压系统接地方式的选择等。

5、电气设备的选择

现代建筑对于电气设备的防火、防潮、防污染以及节能等性能提出了较高的要求。部分电气设备需要引进。设备引进工作的技术性以及政策性较强，须对国际市场的产品动态与发展趋势有深入的了解，并具备相应的国际贸易常识。电气设备的选择涉及到很多因素，第一，须考虑产品的性能质量。电气产品的选择须符合国家相关规范的要求。第二，经济性。须通过业主功能的要求以及经济条件做出相应的选择。随着人们环保意识的不断加强，选择环保以及节能的产品已是必然。所选择的产品须包含于各个设计的子项中，主要包括电源设备、电力变压器、高低压开关柜、电缆电线、开关电器、照明灯具、母线槽、消防安防产品以及楼宇自控产品等。

三、建筑电气设计中常见问题的探讨

1、消防线路配电保护的问题

在有些电气设计的图纸我们发现：消防线路采用塑料管进行保护，并于吊顶内布线，有关规范中有对消防联动的控制、应急照明以及紧急广播等线路保护有明确的规定，消防线路可以使用经过阻燃处理的硬质塑料管保护，并在不燃烧体的结构层内进行暗敷，且保护层的厚度要大于等于3mm；当一定要采用明敷设时，应采用金属管或金属线槽保护，并应在金属管或金属线槽上采取防火保护槽式。部分设计人员常常疏忽了这一点。

2、树干式供电干线末端的问题

树干式供电在供电系统中使用频率较高，其主要指在同一回路供电干线上并联许多个负荷，常常有设计人员抱着节约资金的想法，没有见过严格验算，未设可靠的保护电器，就随意将干线末段或者是几段的导线截面随意变小，这样会使供电系统存在较大的隐患，而且也不符合相应规范的要求。

3、建筑物共同接地问题

在进行建筑物电气设计的过程中，接地系统也是最常见，一般建筑电气设计均要涉及的内容，包括防雷接地系统、电力系统的接地以及电子设备的接地。在现代的建筑中，尤其是框架结构形式的建筑中，很难将这些接地的系统真正地区分开。相关规范中规定了：电子设备的接地适合和防雷接地系统进行共用接地。但接地的电阻要小于等于1Ω。如果和防雷接地系统的区分开，两接地系统的距离要大于等于20m。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己能满足接地电阻的要求,仍然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。因此，各个系统的接地适合共用接地体，但不适合共用接地线，并且优先使用建筑物的基础钢筋。

四、结束语

综上所述，现代建筑在进行设计的过程中，应当充分的考虑到建筑内部各个方面的用电需求，采取良好的解决措施，使得建筑的电气设计能够更大的合理。此外，要针对电气设计中所可能出现的问题采取相应的解决措施，最大限度的避免电气设计工作出现隐患。

参考文献

[1]张春明.曾芳兰.刘强.住宅建筑电气设计问题初探公路桥梁施[J].科技创新与应用，2012.（04）

[2]张凡一.浅析建筑电气的节能设计措施[J].黑龙江科技信息.2012.（05）

[3]刘晟楠.徐日升.对现代建筑电气设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息.2012