我国建筑电气设计中的若干问题探讨

摘 要：随着我国经济和社会快速发展，特别是近年来国家家电下乡政策的推出，进一步加快了电器的普及率，特别是农村居民的家用电器明显增多，而且在建筑电器的设计上也发生了巨大的变化，已经从最开始的单纯照明向多功能转变，配电设备和电气线路也由简单向复杂转变。结合本人近年来的工作实践，对目前我国建筑电气设计中存在的问题进行深入探讨，旨在为我国电气设计未来发展提供借鉴和参考。

关键词：建筑电气；设计；若干问题

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）12-0174-02

1 建筑电气设计的概述

1.1 建筑电气设计的基本原则

随着现代建筑的发展以及人们生活水平的提高，在建筑电气设计上也有了更高的要求，从最基本的保障安全，到现在追求其实际经济效益、节能等等，发生了很大的变化，具体而言，建筑设计必须遵循以下原则：

（1）满足建筑物的使用功能。

建筑设计应首先必须满足建筑物在照明、照度等方面的需要；其次要满足建筑空调的温度和风量；再次是还要满足建筑物的通道的通畅；最后是满足建筑特色工艺的需求。例如保障大型会议中心的照明用电，以及高档娱乐场所的音响等电气设施用电等。

（2）考虑实际经济效益。

节能就是应用技术上现实可靠、经济上可行合理、环境和社会都可以接受的方法，有效地利用能源，提高用能设备或工艺的能量利用效率。我们在节能技术开发的过程中，必须按我国目前的实际情况来衡量其具体的经济效益，防止在节能方面的过度投入而额外增加公司费用。具体操作中，我们应该结合实际，合理增加这一部分费用。

（3）节省无谓消耗的能量。

减少无谓能量的消耗，结合具体建筑的特点和实际情况，找出那些额外能量的损耗，从细节出发，探究具体的节能措施。例如小区内功率过高的探照灯、霓虹等。在具体实践中，我们可以通过新材料和新设备降低其损耗。

1.2 设计要达到的目标

（1）在进行居民电气设计时，要从长远出发，将居民在未来二十到三十年内的用电负荷作为建筑用电的参考，合理设计未来电路，防止后期因为设计达不到使用要求而造成资源浪费。

（2）根据居民生活情况，使每户住宅的供电达到410kW的水平，并保证在住宅居住期内不再改造。

（3）要保证建筑拥有合格的电能质量，保证家用电器正常工作。

（4） 不搞重复建设，为小区建筑居民的电气设计提供参考。

2 建筑电气设计中应该注意的问题

2.1 建筑设计配电回路过少

在建筑电气设计中普遍出现的一个问题就是住宅内的配电回路相对过少，由于回路过少就会增加电路的负载，也就相当于减少了导线的横截面。从具体操作实践来看，建筑的分支回路一般由照明、空调插座、电源插座、厨房电源插座等等组成。居民在电路设计时，一般会在卧室安装空调插座，我们应该根据空调负荷的大小，安装两个回路，防止电路负荷过高而发生火灾。居民建筑电路设计的回路应该不少于五个，而且分支所使用的导线横截面不小于2.5平方毫米，且应该用铜芯的导线，最好不要使用铝制的导线。

我们在进行导线铺设时，要采用暗敷设的方式，也可以将铜芯绝缘导线用穿管的方式，且穿线管要选用符合要求的，具有阻燃性能的PVC管，禁止将导线直接埋在墙体内进行铺设，以减少发生电路短路发生火灾的可能。一般来讲，应该有电话线路、有线电视线、还有从配电箱出来的回路，总计至少有七八条线路，这些线路中，除了照明线路应该至于顶板辐射外，其它的线路应该铺设在地面垫层里面，而各线路之间彼此交叉也是在所难免。对于铺设线路，由于考虑到最近线路辐射，且居民住宅建筑垫层又非常薄，所以线路交叉的问题很难得到很好的解决；此外照明线路一般通过顶棚灯的接线盒来进行分线，居民在铺设地板时，经常会将敷设在地面下的线路进行打断，很容易造成电路安全和电气设计使用不方便的问题。在暗敷设线路时，我们可以沿着墙缝垂直、平行地面或者沿着板孔进行敷设，这样能避免这种情况的发生。

2.2 电气线路材料选取不一

（1）在电气设计时，对于居民住宅电缆线最好是使用铜芯塑料线。在实际操作中，很多设计人员或者住户为了节省一部分费用，选择铝线。虽然在成本上稍微节省一点成本，但是增加了日后发生火灾的几率，给日后用电带来了巨大安全的隐患。一般来讲，铜线比铝线的韧性好，机械强度高，导电的性能也强，而且铝线的熔点也低于铜线，表面容易氧化，一旦发生短路，很容易发生火灾。

（2）在居民住宅设计时最好能选择那些导线横截面较大的铜线。例如按照设计要求，进户线至少选择10平方毫米的铜线，但是我们在操作过程中，最好选择16平方毫米的铜线，而对于空调来讲，器回路应该不小于4平方毫米，对于照明回路导线应该用2.5平方毫米的铜线。这是因为随着日后家用电器的使用日益增多，如微波炉、洗衣机、冰箱等等，其产生的负荷会越来越大。如果导线横截面过小，在长期的使用中，导线会发热，机械强度、电压损失、经济电流密度等都是我们必须考虑的因素。导线截面过小，将引起回路阻抗增大，电压质量受到一定的影响，这一点在高层建筑中尤为突出。例如由于导线横截面过小，产生加剧导线发热，加速导线老化，进而发生线路故障引发电击伤人和火灾事故，但是我国目前还没有完成载流量标准的制定。

（3）住户私自在墙上安装明线，造成安全隐患，也不美观。由于家用电气越来越多，室内墙上插座数目太少，早期设计的电气线路已经不能满足住户的要求，许多住户不请专业电工，而是自己随便在墙上安装插座，不仅在电线质量、规格选取上不符合要求，而且由于私自乱接，增加了电路故障的可能性。此外室内纵横交错的电线也影响美观。

2.3 电缆线路设计欠合理

在电路设计过程中，由于线路上下左右纵横交错，即使是小型的工程所使用的电线也不下万米，而对于大工程来说更是不计其数，所以在线路上的损耗是相客观的，因此在电路设计时，一定要对线路的损耗给予高度的重视。一般来讲，低压配电室应该是靠近竖井，并且由低压配电室提供给每个竖井的干线，这样可以有效防止支线沿着于线倒送的现象。另外一方面，我们还可以充分利用部分季节性负荷线路，当这些线路使用率很低时，可以将其调整为常期大额用电的用户使用，缓解输电线的输电压力。

2.4 低压配电系统中导线载流量与断路器整定电流不匹配

在电缆线中的电流量和低压短路器的整定电流配合选择、供电路线中收到短路器保护等等，这些都是经常会遇到的问题，同时也是我们电气设计员应该掌握的基本技能。虽然表面上看起来很简单，但是在实际的操作中面临的问题远不止是这些。总而言之，我们必须以《低压配电设计规范》准绳，高要求高标准，从整体出发，全面考虑各种影响因素。

2.5 高层住宅建筑内电缆转接箱设置的问题不合理

电缆转接箱实质就是居民的电源总配电箱。箱体有箱身、侧板、安装板和面板组成，嵌墙式面板和门框和门组成，箱身与门框的联结是采用焊接式内铰链，在箱内右侧下方侧壁上焊有接地螺栓，并且还有接地标志。在诸多高层居民建筑电路设计中，电气设计员讲电缆转接箱设置在远离进线电的某个小房间里，却忽视了由建筑物外引入的配电线路。虽然在《供配电系统设计规范》中已经有了明确的规定：室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。但是现实生活中，这种不科学、不符合要求的设计依然还很普遍。假如一旦高层居民楼某一层发生火灾事故，消防员还得专门去找到电缆转接箱，然后再切断电源，这样浪费了大量宝贵时间。

3 电气设计中问题原因分析

在实际电气设计中出现的这些问题较大一部分的原因是由于电气设计人员对目前我国制定的相关标准和规范理解还不够透彻、对施工材料缺乏有效的控制能力、对现场实际工作还缺乏深入的了解等等而造成的。为什么电气设计问题一而再，再而三的反复出现，有待于我们深入分析，本人结合自己多年实际工作经验认为主要原因有以下几点。

3.1 设计各门类知识多

电气工程设计人员必须拥有专业工程项目负责人的能力, 才能搞好设计工作。这就需要我们具有大量的相关行业的知识作为基础和后盾。对于这部分知识的掌握和学习占用了我们很多的时间，消耗了大量的精力。

（1） 负荷分级及计算, 电源及供配电系统, 应急电源, 变电所所址选择及布置, 短路电流计算。

（2）电气设备材料选型,电气设备和材料的特点是品种、规格、技术指标多、技术更新快。

（3）变电所控制、测量、继电保护、自动装置、信号。

（4）变电所操作电源。

（5） 防雷及过电压保护。

（6）静电、接地。

（7）电缆线路、室内外布线。

（8） 电动机。

（9） 照明。

（10） 用电节能。

（11） 用电安全。

（12） 熟悉 40 本以上常用电气设计规范（另外还需要了解相关施工验收规范）。

（13） 熟悉工厂特性对设计的基本要求。

（14） 防电磁干扰。

（15） 熟悉 5 本以上设计手册。

（16） 我国幅员辽阔, 要了解环境特征对电气设备的影响等其他许多知识。

从上面的相关知识点的总结我们可以看出，如果要掌握这些知识需要投入大量的精力和时间，不是一蹴而就的，同时也要求我们要不断去更新和巩固自己是专业知识和技能。

3.2 需要有工程设计实际经验

如果仅仅是简单的掌握了书本上的知识，是很难把电气设计做好的，需要由实际经验和解决问题较强的设计人员，通过自己实践经验克服设计中遇到的各种问题。工程设计过程中, 由于工程设计千差万别, 工况千变万化, 所以总会遇到各种困难，总会有总会有不利的设计因素，这也就是为什么很多设计人员对设计结构总是感到不满意的重要原因。我们以石化行业为例，石化行业的特点是装置高度集中、全年连续生产、设操作程序复杂、备管道密集、严密, 爆炸火灾危险介质多、高温、高压、易燃、易爆、易中毒、易腐蚀、等等。对于石化企业来讲，雷电和静电直接关系到企业生产的安全额人身安全。其对电气工程的可靠性和安全性要求非常的高。因此，电气工程设计员必须精通变压和配电器，精通企业的供电的可靠性、安全性等等。而这些工程设计的相关的知识需要我们在实际的工作中去获得。在我国目前普遍存在的现象是：工程前期要减投资、后期又抢进度, 工程交工时，又要求高标准和高质量, 这样搞标准高要求，设计人员很难适应。在工程设计时，忽视总结、不去思考、不相互交流宝贵的经验和技术, 没有时间做更深入细致的工作，所以会出现年青的设计人员工作干了好多年，但却只懂皮毛，遇到实际问题还是无法解决。

3.3 需要合理的资料管理体系

在不少设计单位，普遍存在这样一种现象，设计人员身边资料堆积如山，但是一旦用到实际情况，就茫然不知所措。这样不仅浪费了很多时间，而且设计出来的电路漏洞百出。大量的资料使用率低下，还需要花大量时间去不断整理和保存。

4 结语

虽然电气设计是建筑工程的一项重要内容，但是在我国目前还没有制定出有关建筑电气设计相关标准，仍然还没有引起行业也重视，比如家庭住宅电气设计不规范、考虑不够周全，同时电气设计人员整体经验还不足、知识掌握还不丰富等，以上这些问题都有待于我们去解决。

参考文献

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