摘要：建筑电气设计是建筑工程的重要组成部分，在建筑工程中发挥着重要的作用。对设计中遇到的一系列问题，根据设计中的经验及学习国家现行相关规范和标准图集的体会，对常见问题进行了归纳总结，探讨如何正确理解、执行国家有关规范标准，提高设计质量，避免同类问题的重复发生。
关键词：建筑 电气 设计 问题
近年来，随着建筑智能化的发展，人民生活水平的极大提高，各类家用电器逐渐增多，建筑电气设计内容越来越多，已经不再局限于传统的配电、照明、防雷接地内容，电气和相关给排水、暖通专业相配合的内容也增多，需要对设备工艺有更多了解。本文就建筑电气设计中常见的容易忽视的问题，做一些研究，对这些问题提出一些想法，与大家共同探讨。
一、建筑供电的设计原则
建筑电气设计必须始终贯彻国家的有关政策和法律，符合现行的国家标准和设计规程。但是，在规范的前提下，应该尽量满足建设单位的需要，树立服务思想。建筑供电的设计一般原则归纳起来有：①严格依据国家规范。必须贯彻执行国家有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。②近期为主兼顾远期。以近期为主，适当考虑远期扩建的衔接，以利于宏观节约投资。③满足建筑物的使用功能。应满足以下几点：照明的照度、色温、显色指数；舒适性空调的温度及新风量；上下、左右的运输通道畅通无阻；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。④节省无谓消耗的能量。找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，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。
二、建筑电气的供配电设计
1．一级负荷供电电源
一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。设计时未明确对两个电源的要求，两个电源互不影响的问题未全面考虑，降低了供电可靠性，违反了强条。如两个电源线缆未分线槽或同槽敷设未隔离，两个电源同时进入中间级电源箱，未在末端的电源切换箱内进行切换。还须装设应急备用柴油发电两路独立电源运行方式机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电。国内高层建筑的供电电压，都采用10 kV标准电压等级。
2．电源线路隔离电器
由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。这是为了便于维护、测试和检修室内线路或设备，防止任何设备无意带电。对于供电线路，应从以下几个方面考虑减少线路损耗：①尽量选用电阻率较小的导线；②设计线路尽量走直线，在低压配电中尽可能不走回头路，变电所应靠近负荷中心，以减小供电半径：③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合等要求的前提下，在选定线截面时加大1级，虽然增加了线路费用，但由于节约能耗而减少了年运行费用；④在输送功率不变的情况下，由于电能损耗与电流强度的平方成正比，与运行电压的平方成反比，在额定电压允许波动的幅度内，适当提高运行电压可显著降低线路的电能损失。
3．电缆线路的合理设计
在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。在建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象，亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。另外，还可利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
三、建筑电气的节能设计
建筑电气的节能设计主要包括：①合理选择变压器。变压器负载率偏低，将造成一次投资偏大，还增加二次运行费用，十分不利节能。设计中应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，合理分配负荷，力求三相负荷平衡。大量的实践证明，负载率宜取在70％~85％左右最经济节能，同时应重视选用新型节能低损耗变压器(如非晶合金变压器)。合理安排变压器运行台数，随各变压器的负载率及时进行负荷调整，以便变压器尽量处于接近最佳负载率运行状态。②选用高效灯具。照明光源荧光灯应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光节能灯、金属卤化物灯等。③合理选择照明控制方式。应充分利用天然采光条件，以节约人工照明，因此在照明控制上应予以配合。一般平行于窗的方向应进行控制或适当增加照明开关。走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，根据照明使用特点，采取分区、分组控制。公共场所照明、室外照明应按规要求采用集中或自动控制装置。
四、设计中应注意的相关问题
1．配电回路问题。每户住宅室内配电回路不能过少，由于配电回路少，每回路所带的负荷就增大，实际等于减少了导线截面。从配电箱出来的分支回路主要有空调电源插座、电源插座、照明、厨房电源插座、卫生间电源插座等。而目前在住宅中，起居室、卧室都会有空调，根据空调器负荷大小，空调回路应有2个，回路数量一般不少于5个，分支回路导线截面不应小于2.5m铜芯绝缘导线，导线基本上都采用铜芯绝缘线穿管或电缆暗敷设方式，穿线管采用符合阻燃性能要求的PVC管，严禁导线直埋墙敷设。
除了从配电箱出来的回路外，还有有线电视、电话线路，至少有七路管线进入居室，其中这七路管线中除照明是在顶板辐射外，其余管线均敷设在地面垫层内，彼此交叉是不可避免的。暗敷线路按最近线路辐射时，由于住宅的垫层比较薄，线路管线交叉不易处理；另外照明线路通常利用顶棚灯的接线盒进行分线，在住户铺设地板时，往往将敷设在地坪内的管线打断，造成电气不安全和使用的不方便。暗敷线路沿板孔、墙缝垂直或平行地面敷设，就可以避免上述问题的发生，因为管线交叉可以在墙缝中解决，而照明线路则在墙的拐弯处利用接线盒进行分线，而非顶棚灯的接线盒，住户可根据配电平面图，了解进入分支回路的具体方向和位置，从而避免在铺设地板时将管线打断。
2．电气线路导线问题
室内配线要用铜芯塑料线。而在日常工作中有的为了节省投资，导线选用铝芯塑料线，这样一来就为日后用电安全埋下隐患。由于铝线熔点低，表面极易氧化，一旦线路过负荷，铝导线较铜导线易于起火，发生火灾事故。导线截面应选择大一些，如进户线至少应选用10 mm铜芯塑料线。最好选用16 mm铜芯塑料线。空调回路应不小于4mm铜芯塑料线．普通插座及照明回路导线选用2.5 mm铜芯塑料线。因为家用电器(如微波炉、气体放电灯和镇流器等)产生的非线性负荷日益增多．使线路产生谐波，而住宅导线的选择通常是按机械强度、发热条件、经济电流密度和电压损失等因素考虑，往往忽略电压质量和这些谐波的影响。另外我国迄今没有载流量标准，设计手册等资料所提供的载流量都是制造商(生产厂家)提供的，较国际电工委员会标准(IEC)的载流量约大20％ ，而设计中又多未考虑多回路并列暗敷设时相互发热而导致载流量的下降 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。另外导线截面过小还会使导线发热加剧。绝缘老化加速，易使导线发生线间短路和接地故障，引起电气火灾和人身电击事故。
3．防雷装置设置问题
新建工程应尽可能利用建筑物金属导体作为防雷装置。但在实际设计中，仍有一些设计人员采用传统设计方法，在建筑物上专设防雷装置。显而易见，与传统设计方法相比，利用建筑物内钢筋作为防雷装置更安全、可靠、美观。需要注意的一点是，当利用建筑物的柱子钢筋作为引下线时，应按规范规定当钢筋直径为16 mm及以上时，应利用两根钢筋作为一组引下线；当钢筋直径为 10 mm及以上时，应利用四根钢筋作为一组引下线。被利用的柱子和基础内的钢筋均应可靠焊接，使其在电气上成为一个整体。
据调查资料，雷电波沿低压架空线路侵入高电位而造成的事故占总雷害事故的70％以上，它引起人身伤亡和设备损坏的损失也是最大的，因此防止雷电波侵入是防雷措施的重要一环。在实际设计中，设计人员对于防止击雷普遍重视，但对防雷电波侵人的措施又常常重视不够。为了防止雷电波侵入，设计人员应按规定进行设计。对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。应在进出处装设避雷器并与绝缘子的铁脚连在一起接到电气设备的接地装置上。这是因为绝缘子铁脚与导线之间形成一个放电电压约为40kV的放电保护间隙，这一数值对保护人身安全是可靠的，但要保护低压电气设备和线路就不行了。
综上所述，电气设计是建筑工程重要的内容之一，作为一个合格的工程技术人员应从安全性、可靠性、经济及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑电气设计的安全与进步做出贡献。