建筑電氣設計中存在的問題及對策研究

李祖嵩

（福建省環境保護設計院有限公司，福建 福州 350001）

隨著經濟的快速發展，我國的城市化步伐也在加快，建筑的規模和復雜程度大幅提升，對建筑電氣設計是個巨大的挑戰，電氣設計直接影響到了用電的安全性和建筑物功能的實現。在開展電氣設計時，要滿足實際用電需求和能源的可持續利用，立足國家政策，制定出合理科學的設計方案。電氣設計往往需要設計人員有扎實的專業基礎和較強的技術能力，但是目前我國的建筑電氣設計中存在許多亟待解決的問題，人員素質不一、設計不規范、設計缺乏效率等，這些是發展的必由之路，我們要正視問題，積極面對并解決問題，為建筑電氣設計更上一層樓做出貢獻。

1 建筑電氣設計存在的問題

1.1 設計不規范、深度不夠

建筑電氣設計是施工的標準，設計的規范性直接關系到電氣設施的安全性和功能性的實現。但是當前存在電氣設計不規范的現象，部分設計并不符合國家標準和行業規范，導致實用性受到影響。建筑電氣設計沒有全面考慮重點問題，設計時沒有重點或重點不集中，沒有側重，導致施工難度加大，施工效率降低，給建筑電氣工程埋下了隱患。而對實際施工和建筑的功能性理解不到位，脫離了工程實際，導致設計深度不夠，為建筑工程埋下了安全隱患，導致后期修改或重建，使建筑不能如期完工，造成經濟損失。

1.2 節能設計缺乏效率

在國家大力推進節能減排的綠色號召下，建筑電氣設計應該做好表率作用，從設計之初就把節能考慮在內。現在的建筑電氣設計并沒有達到應有的效果。電氣照明系統是電氣設計的重要一環，如果不能合理選擇照明系統，就會造成電力的大量浪費，所以在設計電氣照明系統是要注重照明選擇，在工程的建造初期就從根本上解決電力浪費的問題。目前建筑電氣設計中主要有局部、混合、一般照明這幾種方式，部分在節能設計中沒有充分考慮建筑的實際功能，這3種方式搭配不合理，造成了能源的浪費。供電系統的轉換也是降低功耗的有效方式，往往供配電系統設計缺乏效率，電源電壓等選擇不夠合理，造成了供配電系統運行過程中效率低下，功耗不能滿足節能減排的要求。電氣設計中電機的選擇也是需要著重考慮的因素，電機的功耗選擇如果不合理，就會出現性能浪費或者功率不足的情況，導致不能滿足節能的實際需求。

1.3 未做好防雷設計

隨著建筑的高度增加和結構的復雜程度加大，防雷是現代建筑必要設計，這直接關系到了建筑的安全性和用電者的生命健康安全。但是目前部分電氣設計人員仍然采用傳統的方法，沒有針對房屋設計的進步進行科學升級，導致防護效果并不能達到預期，進而對建筑的安全性造成了影響。

目前，受建設成本等因素的限制，我國的建筑防雷設計與實際情況存在較大偏差，許多建筑企業雖在防雷系統設計中安裝了避雷針等防雷裝置，但是并沒有進行科學的評估，導致防雷措施不夠規范化，防雷系統的作用很難從中發揮出來。在建筑設計中人們往往把重點放在了外部防雷上，忽略了等電位連接和共用接地裝置的建設，一旦建筑物遭受雷擊，接地系統中產生的電位差如果超過了電氣設備的承受范圍，電器設備就會直接損壞。

1.4 缺乏電氣消防系統

隨著人們對房屋功能性需求不斷提高，高層電氣設計越來越復雜化，建筑中電氣和燃氣設施的合理性受到全社會的持續關注。在現代建筑中，電力設施是必不可少的一項，也是容易發生安全事故的一項。在電器消防系統設計中，要合理針對不同的空氣濕度和溫度，應用場景等選擇火災探測器。

設計消防系統時要充分考慮接地系統，尤其是針對特殊設施的接地設計。在電器消防系統設計中會存在不符合用電標準的問題，錯誤的接線導致電流循環，大大降低了電導率，導致安全性下降。電氣消防系統的供電問題也是容易忽略的一點，一些建筑內部的消防供電系統不能滿足實際需求，選用的線材不具備較強的耐火性能，導致在發生火災時供電系統因線路燒毀不能正常運轉，不利于火災救援。

1.5 未做好用電設計

用電設計要與給排水、建筑專業等充分溝通，對于高度在24m以下的建筑，不能盲目規劃為三級負荷，要根據建筑防火設計規范，對每層面積超過3000m2、樓高低于24m的建筑按照二級負荷供電進行電氣設計。電力負荷分為照明負荷和動力負荷，例如空調，電熱設備照明負荷人；動力符合指電梯、水泵風機、洗衣機等，如果二者的比例不能合理安排，就會出現電力負荷分配不均衡，如果在設計之初沒有對建筑自身的性質和用途進行考察，用電設計就會出現不能滿足該建筑的實際需求。其次如果采用柴油發電機組為備用電源時，不能只是將建筑內所有設備用電量進行簡單求和累加，否則會造成備用電源不能滿足緊急情況下的用電需求，或所選用的機組過大，不僅增加了占用面積，還會增加建設成本和后期維護的難度。

1.6 建筑電氣工程設計人員素質有待提高

目前，我國從事建筑電氣設計安裝的人員素質不一。由于國家近些年缺乏優秀的人才隊伍，專業的電氣人才培養受到限制，使得電氣人才出現缺口，導致設計人員的技術水平較低，不具備充足的專業知識和規范的操作手法，不能滿足當今時代建筑行業的快速發展，對新技術和新標準的學習不到位，施工方法較為傳統，為電氣工程設計帶來了阻礙。正是由于設計人員的設計能力不夠專業，導致電氣設計問題層出，要想從根本上解決電氣設計問題，首先要解決的問題就是設計人員自身的能力是否能夠滿足行業需求。

2 解決建筑電氣設計問題的有效措施

2.1 深入貫徹落實設計原則與規范，強化設計深度

在電氣設計起步階段，就要對建筑進行全面的勘測，對建筑的結構設計、功能性有充分的了解，根據行業內設計標準，選擇合適的配置和負載功耗，制定出合理有深度的方案，保證建筑用電的合理性與安全性，對供配電系統、電源等關鍵部分進行科學設計，從根本上保障電氣設計水平。對于計劃的落實工作，要有專人負責審核工作，對于施工中出現的不合理之處，及時采取措施進行優化與調整，保障電氣設計的質量。許多建筑電氣設計觀念陳舊，沒有緊跟時代的發展，不僅阻礙了新技術的應用，也不利于工程的轉型和升級。節能減排是我國新時代發展的基本觀念，建筑設計也要緊跟時代的步伐，調整設計思路，設計符合時代發展的新型方案。

2.2 采用科學的節能方法

電氣設計中要針對能耗問題進行專門的優化，要按照相關標準進行電氣設計，對電路進行優化和改造。合理的電氣設計可以最大限度上減少電氣系統運行過程中的電路損耗。

電力設施中的變頻技術存在內部斷電的問題，要根據項目的實際需求選擇合適的變壓器型號，盡可能使用高效的變壓器，從根本上避免因變壓器的功率和數量不足導致的斷電和電力資源浪費。在開展建筑布線工作前，對施工現場進行合理規劃，選擇合適的線材和供電距離，可以使用電阻率較小的銅制導線，并且配電位置應該設計在負荷中心附近，盡可能減少因規劃不合理造成的線路分布雜亂，供電距離過遠造成的電壓損失等情況。變頻技術是電氣設計中常用的節能手段，充分使用變頻技術，實現設備的軟啟動，啟動時電流很小，耗電大大降低，不僅延長了設備的使用壽命，還減少了因設備頻繁啟停造成的用電浪費。

在照明設計中，照明系統不僅要保證室內光線滿足人們的視覺需求，同時也要滿足光線的整體效果，達到節能的目的。可以選擇高效光能源和高效的電氣附件來達到節能的需求，在建筑電氣設計時，選擇緊湊型的熒光燈或者高效熒光燈，這樣可以在滿足光線整體效果的前提下達到節能。其次通過選擇高效的電氣附件，如用電子鎮流器代替電感鎮流器，不僅啟動電壓更低，對線路的壓力更小，還降低了噪音，重量和能耗，電子鎮流器的使用，大大減低了照明設備的功耗。

2.3 基于實際情況做好防雷設計

隨著建筑物高度的不斷增長，防雷設計越來越重要，直接關系到了建筑的安全性，在建筑電氣設計中，防雷裝置要作設計重點內容，根據建筑的防雷需要，不同建筑應用不同類別的防雷設施，根據防雷要求進行合理規劃。在防雷裝置選擇上，大部分選用金屬導體進行防雷，以達到平衡電位的效果。

防雷種類有3種：防高電位的入侵、防感應雷和防直擊雷。放直擊雷，是依靠金屬部件與避雷針緊緊相連，把引閃器安裝到易遭受雷擊的地方，使用引下線連接接地裝置。在實際施工中，要重視聯結等電位，就是將建筑物中的金屬物連接到儀器，保證金屬物構成等電位體，而降低建筑物中金屬部件之間的電位差。防雷裝置的接地要進行防腐保護工作，焊接材料要選用直角扁鋼，并在表面刷漆，以達到防腐的效果。可以利用建筑結構鋼筋作為防雷裝置的引下線，其中引下線的間隔應小于18m，并且易受雷擊的柱子的鋼筋應被利用作專用引下線。雷電中的電磁輻射會對遠距離外的設備造成損害，可以將建筑內部的鋼筋，金屬構件等連接起來，然后并入到底線，形成一個屏蔽網，以保護建筑內部的電子電器設備。

2.4 改進電氣消防系統

建筑物是否安全，電氣消防系統是保障生命安全以及財產安全的關鍵防線。電氣消防系統也是設計難度最高的，包括自動報警系統、消防銷系統、消防聯動系統等多個系統子系統。

在設計時不僅要確保平時的正常工作，還要確保在發生火災等突發狀況時的正常供電。電氣消防系統包括火災自動報警系統、消火栓系統、自動噴水滅火系統、防煙排煙系統等多個部分。火災發生時，火災自動報警系統要聯動其他消防系統，確保在第一時間發現火情，做出應對措施，向火源進行噴水，自動開啟排煙風扇，最大程度上降低火災造成的人員傷亡。設計防火系統時不僅要考慮到空間、溫度和濕度等環境因素，還要把可能的人為因素考慮在內，完善消防泵啟停系統。消防系統的總線和多線類型要根據建筑的特點進行合理設計，避免出現消防系統與其他設施不兼容的問題。

2.5 基于用電場所做好負荷設計

要細致、合理分析用電場所的電力負荷情況，設計出滿足建筑實際用電情況的負荷，避免符合不足導致供電不穩或負荷過大造成能源浪費。在開展電氣負荷設計時，要按照設計文件中所介紹的建筑高度、面積和用途等，在這些基礎上對建筑的防火類別、性質與電力負荷等級進行劃分，要根據相關規定，采用二級負荷供電的方式。

電氣設計人員不僅要保證自身設計合理科學，還要與給排水、消防和施工等專業人員進行溝通，在確保滿足各個部門用電安全的基礎上確定負荷等級。對于高層一、二類建筑，在劃分時要注意不同建筑之間的差異，不能以偏概全，設計單一的電氣規劃，導致電氣設計不能滿足當前建筑的特殊用途，要充分考慮到建筑的性質、用途和使用環境等問題，進而確定電力負荷的劃分等級，提高設計的合理性，保證建筑電氣設施運行的穩定、安全和可靠性。

在完成電氣設計后，在實際的施工過程中，電氣調試工作同樣不能馬虎，電纜的施工要采用正確的接線方式，避免出現線纜短路等問題，必要時需要用校正儀進行檢測。轉子設備要檢查好轉向和靈活性，并注意接地線的連接，不可再未完成檢查的情況下進行通電，避免出現事故。送電前還要適當調整過載電流，并記錄電流數據，方便后期維修保養工作，對檢測中發生的問題不能隱瞞，應積極面對并以最快的速度提出解決方案。

2.6 提高電氣設計人員的技術水平

建筑行業發展瞬息萬變，設計人員能否跟上行業發展的步伐是建筑施工單位的核心競爭力，電氣設計的完整性和科學性歸根到底是設計人員設計能力的體現。建筑企業要重視對員工的培訓工作，定期組織外出學習和技術講座，不僅讓他們了解先進的技術，緊跟行業發展的步伐，增強實踐動手能力，還要增強他們的創新能力和責任感，提升電氣設計人員的綜合素養和專業能力，以滿足當今電氣設計的需要，彌補行業人才短缺的情況。

3 結語

電氣設計是整個建筑工程的重要組成部分，直接影響到建筑的安全，同時也在能源的可循環利用方面有不可替代的作用。因此在建筑電氣設計中要嚴格遵守行業規范，切合實際進行相關設計工作，關注用戶在使用時的需求，緊跟時代的發展，不斷改革創新，設計出滿足新時代建筑的電氣設計，為建筑行業增磚添瓦。