刍议对现代建筑电气设计

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摘 要：电气设计是建筑工程重要的内容之一，然而目前，有关建筑电气设计的标准，没有引起专业人员的足够重视，家庭住宅的电气安装比较混乱，电气设计不够规范，许多住宅的电气安装没有考虑家用电器普及和快速发展的态势，埋下了安全隐患。

关键词：建筑电气设计；原则；安全性；谐波

中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：

1 建筑电气设计的原则

1）满足建筑物的使用功能建筑电气设计的原则应满足以下几点：一是照明的照度、色温、显色指数；二是满足舒适性空调的温度及新风量；三是满足上下、左右的运输通道畅通无阻；四是满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

2）考虑实际经济效益

节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

3）节省无谓消耗的能量

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低合理的建筑电气设计能够满足建筑使用者对电气的要求，使建筑功能得到进一步完善，这是建筑工程中极为重要的一环。

2 提高安全性是建筑电气设计的首要任务

建筑电气的安全性，与可靠性相比，其影响更加直观，也更容易识别，各部门的重视程度也较高。但是，各种电气安全事故仍逐步增加，因此，还应进一步采取措施，提高电气设备安全性。

绝缘材料进行进场检查

绝缘材料绝缘性差，是造成安全事故的一个原因，因此，绝缘材料进场前，必须根据验收规范及用途，对其阻抗、厚度、直径等参数进行严格绝缘检查。此外，对电缆电线等产品还要确认其安全认证标志是否完好等。

2）过载、短路保护设计

电气线路一旦出现过载乃至短路时，电流将激增数倍乃至数十倍，因此，过载保护十分重要。首先，要查看过载保护的设计是否合理，主要是选择的熔断电流值是否适中，过大起不到保护作用，过小则可能出现熔断器经常烧断，影响正常使用。其次，要查看熔断器的选用是否合理，要注意熔断器上，额定电流和额定电压均应标志。

3）漏电保护设计

漏电流也是造成用电安全事故的一个主要原因，一旦人体不慎接触，受电流大小和经过时间的不同，有可能造成不同程度的伤害，当前，我国一般选取 30mA.s 的参数进行设计，经验表明该参数较为合理，能够起到足够的安全作用。但漏电保护关系到人身安全，因此，漏电保护器的选择，还要注意以下两点：首先，要符合国家标准《漏电电流动作保护器》的要求，并有 CCEE 的认证；其次，要仔细阅读相关检测部门的报告文件。

4）保护接地设计

保护接地是建筑电气安全设计的重要措施，其主要是针对人身安全而设计，能够避免人员遭到接触电击，同时能够预防接地金属壳体间电位差引起的火灾。在电气系统中出现接地故障时，回路中会有很大接地故障电流，引起保护开关立刻动作，快速切断电源，从而起到保护作用；即便电源不能快速切断，保护接地也能使用等电位策略，从而保护人身安全。

3 电气管线的预埋要加强与建筑结构布置的沟通与协调工作

1） 垂直预埋管线在结构墙体中的敷设

（1）在砌体结构承重墙上的埋设。首先，在砌体结构中不允许开设水平及斜向通槽，水平预埋管线通常埋设于每层圈梁中。埋入墙体的垂直预埋管以前均直接在墙体上剔槽敷设，但是这种做法会对结构墙体造成损伤，特别是当并列埋设的管线较多时，对整个墙段的承载能力都有影响。

（2）在混凝土结构填充墙上的预埋。混凝土结构中的填充墙仅承担墙体本身的自重，常用的有加气混凝土砌块、粉煤灰混凝土空心砌块等。此类材料的特点是强度低，自重轻，即使发生破坏对主体结构也无影响。因此，在填充墙上的预埋仅仅需要考虑抗裂、隔声等因素，在填充墙上开槽不宜超过墙体厚度的一半。

2）水平预埋管线在结构楼板中的埋设结构上楼盖主要有预制装配式楼盖、现浇混凝土楼盖以及无梁楼盖、肋形板楼盖、叠合板楼盖等。由于前两种形式较为常见，这里仅针对预制装配式和现浇混凝土楼盖两种形式加以讨论。

（1）水平预埋管在预制装配式楼盖中的埋设。在预制板楼盖中布置管线需要预先向结构专业了解预制板的布置方式，使管线沿预制板中圆孔或板缝布置。需要注意的是，在圆孔中布置管线时，引出凿孔要避开板受力主筋位置。当管线沿板缝布置时，由于通常板缝宽度为 20 ～ 30mm，预埋管线会导致灌缝难以密实。可与结构专业商量采取 40 ～ 50mm 板缝，在板缝中附加一根 φ12钢筋加以解决。

（2）水平预埋管线在现浇混凝土楼盖中的埋设。由于现浇板的板厚一般为 80 ～ 150mm，管线对混凝土截面的削弱比较大，而且通长的管线会在混凝土板内造成薄弱带，处理不慎就会引起混凝土板开裂，或留下工程隐患。在现浇板中敷设的水平预埋管也应采取预防机械损伤措施，埋设于现浇板内的管线弯曲半径不小于管外径的十倍。

4 建筑电气设计对电网谐波问题也要给予一定的关注

谐波是影响电能质量的重要因素之一，现代建筑电气中的谐波主要来自于两方面，一是来自公用电网本身具有一定的谐波含量，对敏感的电子设备的正常运行构成了严重威胁，甚至毁坏硬件，数据丢失，所造成的经济损失是巨大的。二是现代建筑中大量的非线性负荷如电子设备及电气设备形成的谐波源对配电系统污染严重，导致配电系统的电压、电流发生畸变，产生谐波；随着我国建筑智能化的发展，如果在建筑电气设计阶段不采取有效措施，这种污染必将愈来愈重，成为现代建筑电气使用中的重要影响因素之一。

因此，在现代建筑电气设计中必须很慎重地考虑谐波以及它的不良影响，综合治理好现代建筑的谐波和无功功率，对提高公用电网的电能质量以及提高现代建筑的功能和效益等方面均具十分重要的意义，谐波问题可以说已成为现代建筑电气设计中绕不开的重要课题之一。在现代建筑中，除了消防泵和喷淋泵外，通常较少有大容量的冲击负荷。建筑谐波和无功综合治理方法可从用户、配电系统和输电系统三个层面统一规划和经济地处理。对于容量大的谐波源应就近安装滤波器；而对容量不大的谐波源可在系统母线上集中滤波；对于谐波限制不严格的用户，使用无源滤波器治理谐波；对于谐波限制严格的用户，应使用有源滤波器或将无源滤波器和有源滤波器结合起来使用。

5 结束语

随着经济的增长和人们收入的增加，现代建筑日趋智能化、自动化，这使得建筑用电量猛增。这对建筑电气设计工作提出了更高的要求，作为建筑电气工程师，只有发挥主观能动性，在对建筑电气设计中安全、经济、舒适等众多方面的要求综合考虑，在满足建筑功能要求的基础上，为建筑使用者提供更为舒适、方便的生产、生活空间，这样才能做出更加符合现代建筑需求的电气设计作品，更好地为建筑功能发挥提供有力支持。

参考文献

[1] 付裕 . 建筑电气设计体会 [J]. 林业科技情报，2011（2）

[2] 李建云 . 建筑电气设计中常见问题的思考 [J]. 天津科技，2011（3）

[3] 住宅设计规范 GB50096-1999（2003 年版）