探討建筑電氣設(shè)計中常見問題的改進(jìn)及提升

張海健

摘 要：隨著社會逐漸趨向于城市化發(fā)展，進(jìn)一步鞏固及夯實了建設(shè)工程在國民經(jīng)濟總體系中占據(jù)的重要地位。因此為從根本上保障建設(shè)工程總體質(zhì)量，切實滿足各領(lǐng)域及建筑用戶對建筑工程安全性及舒適性的要求，相關(guān)工作人員就應(yīng)從認(rèn)清建筑電氣設(shè)計存在問題入手，結(jié)合工程實際特征，構(gòu)建起一系列具有高度適應(yīng)性及可行性的電氣設(shè)計管理機制，充分發(fā)揮出電氣設(shè)計在建筑工程中的積極作用。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計;問題;改進(jìn)及提升

一、建筑電氣設(shè)計特征

就目前來看，建筑電氣設(shè)計特征主要體現(xiàn)在以下兩方面：（1）建筑工程規(guī)模大，受到土地資源限制，建筑物的發(fā)展面向天空和地下方向。因此，建筑樓房的高度通常情況下都很高，且地下層數(shù)也在逐漸增多;（2）電氣設(shè)備種類逐漸增多，貫穿于整個工程設(shè)計的各個區(qū)域。其中，建筑用電設(shè)備主要包括照明系統(tǒng)、電梯設(shè)備、生活泵及消防泵、制冷設(shè)備以及通風(fēng)設(shè)備等，因此大規(guī)模建筑在電氣設(shè)備總體運行期間用電量巨大，需要相關(guān)工作人員在實際設(shè)計過程中從節(jié)能減排角度出發(fā)，盡量選用高效能設(shè)備，為確保關(guān)鍵系統(tǒng)的用電可靠性，關(guān)鍵系統(tǒng)應(yīng)采用兩個獨立電源對電氣設(shè)備進(jìn)行供電。

二、建筑電氣設(shè)計的基本原則

（一）遵守規(guī)范原則

在建筑電氣設(shè)計的過程中，最主要的就是把握國家的政策規(guī)范，嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計施工圖紙，確保施工圖紙的設(shè)計內(nèi)容既滿足施工實際，又符合設(shè)計要求。

（二）經(jīng)濟效益原則

在建筑電氣設(shè)計的過程中，除了需要按照相關(guān)的設(shè)計規(guī)范之外，還應(yīng)該結(jié)合具體的情況，發(fā)揮出最佳的經(jīng)濟效益，促進(jìn)各項資源能夠得到合理的利用。在可持續(xù)發(fā)展的觀念下，通過節(jié)能減排的設(shè)計，不僅能夠減少能源資源的消耗，而且也可以減少建筑電氣的施工成本。

（三）滿足功能原則

由于現(xiàn)代化的建筑各項功能都必須依靠建筑電氣才能夠?qū)崿F(xiàn)，所以，在建筑電氣設(shè)計的過程中，必須嚴(yán)格對建筑的具體情況進(jìn)行深入的分析，明確建筑物的實際使用需求。例如，在照明系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要根據(jù)建筑物的照明和照度等因素進(jìn)行分析，保證建筑物的照明燈具能夠進(jìn)行靈活的控制。在建筑物電氣設(shè)計的過程中，還應(yīng)該保證建筑物設(shè)計的整體美觀性，避免建筑電氣設(shè)計對整個建筑物的外形造成影響。

三、建筑電氣設(shè)計常見問題

（一）與設(shè)計規(guī)范背離

當(dāng)下建筑電氣設(shè)計中，經(jīng)常發(fā)生安全性差、設(shè)計不規(guī)范的現(xiàn)象，如某些項目設(shè)計過程中，電氣施工圖存在電氣保護(hù)接地、等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計缺失現(xiàn)象，未按規(guī)定對噴水池進(jìn)行電纜設(shè)計。上述設(shè)計內(nèi)容嚴(yán)重違反了安全設(shè)計要求，導(dǎo)致施工圖存在一定的安全隱患。再如低壓配電線路設(shè)計中，未考慮截面設(shè)計要求，為后續(xù)運行埋下隱患問題，如民用建筑的用電多為單相負(fù)荷，但是三相失衡極易導(dǎo)致不平衡問題;低壓電網(wǎng)長期受到高次諧波作用也會導(dǎo)致后續(xù)運行期間易發(fā)生火災(zāi)等事故問題，相關(guān)安全問題必須引起業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

（二）防火設(shè)計不規(guī)范

建筑電氣防火設(shè)計不完善易導(dǎo)致后期發(fā)生火災(zāi)事故，主要原因在于電路設(shè)計缺陷、安裝質(zhì)量缺陷。如架空線的設(shè)計中，對進(jìn)戶區(qū)未采用防高壓電位侵入處理;大功率設(shè)備未采用安全控制便設(shè)置在易燃物周邊;未及時進(jìn)行長期使用電器設(shè)備的更換和檢修，導(dǎo)致后期發(fā)生電弧接地短路故障引發(fā)的火災(zāi)。此外，部分線路設(shè)計不規(guī)范問題也應(yīng)引起重視，如未進(jìn)行穿管保護(hù)、穿管位置不正確等均會引發(fā)火災(zāi)事故。當(dāng)下國內(nèi)建筑物的體量不斷增大，對應(yīng)電氣設(shè)備設(shè)施的種類不斷增多，為此，必須在設(shè)計中充分考慮防火安全的要求。

（三）電氣設(shè)計缺乏適用性

電氣設(shè)計人員須充分考慮電氣系統(tǒng)的控制要求。當(dāng)下部分電氣人員并未關(guān)注系統(tǒng)參數(shù)、負(fù)荷、用電類型等要求。設(shè)計中對電氣系統(tǒng)參數(shù)不了解、未清晰認(rèn)知電氣類型等均會導(dǎo)致后期缺陷問題。上述要素充分反映了電氣系統(tǒng)設(shè)置的適用性要求，未加合理控制極易引發(fā)后續(xù)產(chǎn)生一系列不穩(wěn)定因素，負(fù)面聯(lián)鎖反應(yīng)會影響到整個建筑體的質(zhì)量。

（四）建筑電氣設(shè)計人員專業(yè)技能有待提升

設(shè)計人員作為建筑電氣設(shè)計主體，對設(shè)計方案質(zhì)量起到了決定性的作用，而現(xiàn)階段建筑電氣設(shè)計人員自身專業(yè)知識累積量不夠，缺乏規(guī)范化操作意識，使得建筑電氣設(shè)計方案缺乏一定的全面性及安全性。不僅如此，建筑電氣設(shè)計方案缺乏創(chuàng)新性，設(shè)計思路老舊，難以發(fā)揮出建筑電氣設(shè)計新技術(shù)新材料的優(yōu)勢。

四、建筑電氣設(shè)計改進(jìn)與提升的路徑探索

（一）構(gòu)建建筑電氣設(shè)計管理機制

為從根本上保障建筑電氣設(shè)計質(zhì)量，相關(guān)工作人員也應(yīng)從構(gòu)建建筑電氣設(shè)計管理機制入手，嚴(yán)格依照建筑電氣設(shè)計基本要求及原則，結(jié)合建筑工程實際情況繪制電氣設(shè)計圖紙。不僅如此，在原有基礎(chǔ)上細(xì)化量化建筑電氣設(shè)計責(zé)任制，提升設(shè)計人員規(guī)范性及專業(yè)化意識，保障建筑電氣設(shè)計方案全面性及準(zhǔn)確性。

（二）認(rèn)清建筑電氣設(shè)計存在風(fēng)險性

在建筑電氣設(shè)計期間，設(shè)計人員應(yīng)將保障電氣設(shè)備安全及高效運行放在首位，認(rèn)清建筑電氣設(shè)計中存在的風(fēng)險性，對建筑工程具體情況進(jìn)行全方位的衡量。同時，在建筑電路設(shè)計過程中應(yīng)增添過載及漏電保護(hù)系統(tǒng)，降低建筑用戶在用電過程中出現(xiàn)短路及漏電問題的風(fēng)險性。在建筑接地系統(tǒng)設(shè)計期間應(yīng)保障接地網(wǎng)具有降低及轉(zhuǎn)移設(shè)備金屬外殼電壓的作用，降低火災(zāi)發(fā)生機率。

（三）堅持遵守電氣設(shè)計相關(guān)規(guī)范

為了保證電氣設(shè)計的規(guī)范性、安全性、可行性，筆者建議必須嚴(yán)格遵守行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，避免設(shè)計結(jié)果出現(xiàn)偏差或缺陷問題。這是降低安全隱患問題的重要途徑。如某廣場項目施工中電氣施工圖因未遵守設(shè)計規(guī)范，導(dǎo)致庭院和噴水池的配電TT系統(tǒng)存在較大缺陷問題，必須加強漏電保護(hù)、接地裝置的設(shè)置;加強噴水池等電位的聯(lián)結(jié)設(shè)計，方可確保項目的穩(wěn)定性和安全性滿足預(yù)期要求。

（四）考慮新技術(shù)及新材料的引入

在電氣設(shè)計的過程中， 新技術(shù)及新材料的出現(xiàn)對常見問題的解決可以有很大的幫助。例如：導(dǎo)線保護(hù)及敷設(shè)應(yīng)同時考慮材質(zhì)與敷設(shè)方式兩方面因素，如果采取暗敷線路設(shè)計，線路管線存在明顯的交叉，必須對線路作一定的排布整理，避免電氣施工過程中線路無法敷設(shè)的情況。如果采取明敷布線的方式，必須要嚴(yán)格按照相關(guān)電氣設(shè)計規(guī)范的相應(yīng)要求選擇管線材料，滿足消防及耐腐蝕等相應(yīng)條件的要求?？梢猿浞挚紤]BIM等新技術(shù)及導(dǎo)體材料的引入，在施工前期將管線碰撞等因素作充分的考量，可以大幅度提高施工速度及準(zhǔn)確性。

（五）應(yīng)充分結(jié)合實際情況及注重細(xì)節(jié)問題

很多設(shè)計師往往對規(guī)范很熟悉，但是更應(yīng)考慮項目實際條件，很多細(xì)節(jié)也需要把握。

例如，在選擇配電箱的過程中，要注意配電箱的使用環(huán)境，避免因為潮濕的空氣進(jìn)入到配電箱內(nèi)部而導(dǎo)致漏電事故的產(chǎn)生。若是潮濕環(huán)境中，應(yīng)考慮建筑配電箱的防潮防塵設(shè)計。同時，在進(jìn)行建筑內(nèi)配電箱設(shè)計的過程中，要嚴(yán)格標(biāo)注不同配電箱的電器元件，同時，要注明配電箱的設(shè)備型號，根據(jù)住宅建筑的具體情況選擇配電箱，如果配電箱包含許多的電器元件，最主要的就是充分考慮各個因素，保證配電箱的設(shè)計達(dá)到最優(yōu)。供配電系統(tǒng)是各項電氣設(shè)備穩(wěn)定運行的重要保障，由于自身線路損耗問題，會導(dǎo)致供配電系統(tǒng)造成不必要的資源浪費。在節(jié)能降水設(shè)計時，必須要對線路傳輸中的浪費進(jìn)行全面的改造。通常來說，線路損耗與線路的長短具有明顯的相關(guān)性，如果線路越長，則產(chǎn)生的浪費也就越多，在線路運行的過程中，阻抗與導(dǎo)線的截面積成反比，所以，在線路縮短的基礎(chǔ)上，必須要增加導(dǎo)線的整體截面積，有效減少線路損耗，還可以根據(jù)不同的用電需求，對用電負(fù)荷進(jìn)行分類，有效減少線路損耗。

在配電設(shè)計的過程中，還要充分考慮配電的三相平衡的問題，三相負(fù)荷平衡狀態(tài)效果不理想，也會造成變壓器的三相相差過大，導(dǎo)致不必要的電能損耗。通過恰當(dāng)?shù)姆绞綄﹄娏ω?fù)荷進(jìn)行合理的分配，保證變壓器工作時的三相負(fù)荷保持平衡，提高供配電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。通過有效控制內(nèi)部電壓，避免負(fù)序磁場產(chǎn)生，盡可能的降低電動機的機械能耗，保證三相電壓的有效平衡。

（六）要考慮節(jié)能等必要因素

很多設(shè)計師在設(shè)計過程中往往更注重安全性、可靠性及實用性，而往往忽略了類似于節(jié)能這樣的必要問題，但是這對于項目后期的運營其實影響非常大。

例如，在建筑物照明設(shè)施設(shè)計的過程中，由于分為混合照明和事故照明兩種不同的照明方式，所以，最主要的就是根據(jù)具體的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來確保照明亮度符合要求。通常情況下，照明亮度應(yīng)該保證混合亮度的5%～10%左右，一般照明的最低照度，必須滿足規(guī)范要求。如果照度過低，很容易導(dǎo)致亮度分布不均勻，產(chǎn)生眩光。照明系統(tǒng)節(jié)能就是最大程度保證室內(nèi)的光線質(zhì)量符合人們的視覺需求，同時，也能夠減少光照的整體效果，保證光線的整體效果，達(dá)到照明節(jié)能的實際需求。

在滿足照度要求的情況下，應(yīng)充分考慮利用照明節(jié)能技術(shù)，包括高效光能源的選用以及高效電氣附件。首先，在電氣工程節(jié)能規(guī)劃設(shè)計時，主要就是保證照明系統(tǒng)滿足視覺需求、照明標(biāo)準(zhǔn)以及照明工具等相關(guān)的硬性規(guī)定，同時，也應(yīng)該選擇緊湊型的熒光燈或者高效熒光燈，滿足普通建筑的整體需求，在大型的空間內(nèi)，則可以通過金屬鹵化物與高壓鈉等氣體放電的光源。其次，通過選擇高效合理的電氣附件，能夠有效減少能源資源的消耗，例如，燈管中的電感鎮(zhèn)流器整體的功率約為燈管額定功率的20%左右，而電子鎮(zhèn)流器的功率則僅為16%左右。電子鎮(zhèn)流器具有自身的噪音更小、啟動電壓極低、質(zhì)量較輕、不會出現(xiàn)閃屏情況等優(yōu)點，利用電子鎮(zhèn)流器取代電感鎮(zhèn)流器，能夠有效減少鎮(zhèn)流器功率消耗50%左右。

（七）提高防火設(shè)計的規(guī)范性

建筑電氣設(shè)計中消防設(shè)計安全是重中之重，盡量要將問題考慮全面。

例如，防火設(shè)計中，電氣設(shè)計必須防止接地電弧短路現(xiàn)象的發(fā)生，必要時要在電氣設(shè)計中增設(shè)漏電保護(hù)控制，如斷路器;針對架空進(jìn)線入戶進(jìn)行設(shè)計中可添加電涌保護(hù)器裝置。此外，電氣綜合設(shè)計中要充分考慮電氣符合、線路老化等現(xiàn)象，避免發(fā)生意外事故。對于設(shè)計年限較長的設(shè)備，要進(jìn)行連續(xù)使用后的狀況評估，及時進(jìn)行設(shè)計更新。建筑電氣的照明系統(tǒng)也要滿足規(guī)范性要求，一般單相回路總電流需要低于16A，插座總個數(shù)需低于10個，燈具數(shù)量不得超過25個，避免負(fù)荷過高引發(fā)的火災(zāi)問題。

（八）可再生能源利用

建筑本身對可再生能源的利用，其實也可大大降低建筑電氣系統(tǒng)運行時的負(fù)荷過大的壓力。

例如，在既有建筑屋面的閑置空間、玻璃幕墻或天窗處增設(shè)光伏板或光伏薄膜是最常見的再生能源利用方式之一。鑒于改造建筑光伏發(fā)電容量相對較小，為保障公用電網(wǎng)安全，系統(tǒng)產(chǎn)生的電能一般僅考慮自產(chǎn)自用，不建議反送至市政電網(wǎng)。

導(dǎo)光管采光系統(tǒng)是太陽能的另一利用形式，可以解決大凈深建筑和地下建筑的采光問題。導(dǎo)光管采光系統(tǒng)不僅打破傳統(tǒng)建筑層數(shù)、吊頂各層的限制，同時還能實現(xiàn)光線強弱的控制，對地下室、體育館、展覽館等建筑改造工程具有極高的應(yīng)用價值。系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件、建筑空間以及室內(nèi)綜合效果等因素，合理選擇集光器、漫射器、導(dǎo)光管的型號及安裝方式，通過與人工照明的相互配合共同營造舒適、節(jié)能的照明環(huán)境。

五、結(jié)語

建筑電氣設(shè)計在以后的發(fā)展中，其實也是一個不斷改進(jìn)與提升的過程，而在這個過程中，必須提高現(xiàn)存問題的關(guān)注度，及時查找原因，并選擇合理的優(yōu)化措施，這是提高電氣設(shè)計工作質(zhì)量的有效途徑，也是時代發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]李常波，趙長東，許立鵬.建筑電氣設(shè)計存在的問題及對策[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（27）：50.

[2]張多嚴(yán)鶴.現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計中的問題及對策探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（36）：65+92.