摘要：随着我国科技的迅速发展，电气设计是整个建筑中的重要组成部分，对于建筑的正常运转和使用具有积极的作用，在目前的电气设计中，仍然存在不少问题制约着电气设计的可靠性。因此为了提高电气设计的可靠性，保障用电户的用电安全，在设计时应充分考虑建筑的供电系统、变压器的选用、建筑室内的用电设计以及防火安全技术，努力提升建筑电气设计的可靠性。文章主要以某建筑工程为例，具体分析了电气设计在建筑工程中的应用，供同行参考。
关键词：电气设计；建筑工程；供配电系统；节能化；人性化；安全
1、建筑电气设计的特点
电气设计是一个构想与实际不断磨合的过程，经过反复的推敲与经验的积累最终会形成一个合理的、完善的建筑电气布局和网络式架构构思。首先，电气设计既要符合用电力传输的一般规律，也要符合日常用电的需求。总的来说，电气设计所体现的就是一种用电理念，并且是根据建筑用途所表达出来的理念。对建筑工程而言，与电气有关的用电设备种类繁多又复杂。主要设备有：电器照明方面的所有设备；生活水泵和消防泵等给排水设备；引风机和鼓风机等锅炉房设备；冷却塔风机以及水机组等制冷设备；送风机、回风机、风机管盘在内的空调系统送电设备；以及正压风机、排烟风机等在内的消防设备。
2、满足适用性为基本原则
住户的生活体验即是对电气设计最好的验收，因此要在满足基本建筑物格局需要的基础上，相应增加舒适度和人性化的体验，优化电器之间的设置结构与负荷容量，不能过度地以节电为旨归，而是要在综合考虑的基础上拿出最舒适、最实用的解决方案，而且还能针对特殊用户的特色给予特殊的改进与规划。比如，在具体的电气平面图的设计过程中，首先要充分了解建筑平面图和基本需求，确定设备的平面所在位置及优势劣势，有问题和不足的方面及时反馈，如果没有问题得到首肯，将不需要的标注信息删除并设置好适当的比例，在排水和供暖等需求提出后，将所需电气材料复制到图纸上，然后将电缆、灯具等加入进去，注明标号，在几轮协商与考量后确定最终图纸即可初步完成这一过程，就是充分发挥了对特殊情况特殊分析、为住户服务的原则。
3、实际经济效益的考量原则
节能减排原则用在各行各业都具有适用性，在能为住户提供必要的设施的同时，能够结合住户的自身特色，不铺张浪费和乱增加设备，不能因为刻意使用节能产品而过度消耗投资，而是要充分考虑回收利用的问题，讲究科学、合理的原则，减少不必要的功率耗损。如果不考虑建筑自身的条件与特色，一味求新，即使使用最好的材料和构件也会于事无补，突破技术瓶颈，使整体效益得到提升，考虑的是实际性的问题。
4、智能计算机软件运用原则
电子计算机在建筑行业的应用使建筑从业者们从纸张中摆脱出来，绘图变得更加准确精细，加工过程和管理效率不断提高，建筑电气设计分为电气平面图和系统图两大分支，设计者们要依据各个建筑的特色和用户的需求结合国家规范的行业标准进行设计，经过多次商讨、完善与修改，表明每个细节所需要的空间规划和电缆等实物铺设，最终完成图纸的绘制。因此，电气设计不仅仅是对于电气系统的绘制，更是由理念到实践的自动化。CAD绘图技术是集中建筑设计和计算机设计为一体的技术，在建筑电气设计过程中有效提高了绘制效率，对工程的完成发挥了巨大的作用，但此系统采用的是以点和线为基础的绘图手段，对电气系统的估算并不是十分的精确可视，因而无法完成更加全面的支持。由于各种电气材料的使用还需要不同的品牌，这无形中耗费了大量绘制者的精力，易出错，由此产生了灵活性差的局面。
双向联动性、统一协调成为CAD制图未来发展的新方向，力图为设计各种提供了开放的图形系统和设计理念，避免了设计人员在大量工作中疏忽引发的失误，无需特殊编程就能将构件完美运用于每个细节中去，信息化的联动保障了双向联动性，专业协作模式使繁琐的系统有了条理的规划与交互，完善工作效率好质量，朝着更便捷、智能化的方向迈进。其中发挥重要作用的便是计算机图形技术，该技术已经开发出不依赖人工就能生成的产品，当然所有的程序并不是计算机自动化的，需要合理利用其辅助设计的优势来为人的需要服务，创造出更美观可适和具有特色的产品，这需要从业者们丰富的想象力与创造力。
5、数据分析模式的运用原则
数据库能提供工程所需要的各种数据，具有查询、报表的功用，工程中的计算主要针对计算结果，只有真正的视算一体化才能应对工程数据库。在设计过程中，材料和设备是需要加强重视的方面，其内容的复杂性决定了其需要专门的软件给予支持，以使用性能更适合的产品，这需要构建行业统一标准和性能参数，形成统一的数据库来为设计者们挑选使用，是达成行业规范化的有效手段。
6、三维空间绘图系统的运用原则
越来越多的软件已经开始摆脱二维绘制的模式，开始朝着3D立体可视化的方面改进，RevitMEP软件是美国开发商生成出来的，开发商在近几年每年都进行产品的升级和改造，是一种基于建筑模型而制造出来的三维绘图系统，可以实现结构、供暖、排水等多系统的交互连接，促成三维作业的良好效果。信息化的单一建筑模型模式，对门窗等构件进行直接控制从而建立起信息化的系统，各种数据以数字的形式输入到数据库当中，各种图纸直接能以建筑模型的形式产生，保证了图纸和模式的一致性。参数在建筑构件中被广泛使用，来体现门、窗、楼层结构的不同，参数更改技术能及时反映给其他结构，完成关联变更，从而实现和谐化的工作成果，任一结构的改变都能对其他相应结构提供参考，极大地增强了应变能力，及时了解其他部位设计的变化，无须对整个视图进行全部修改，从根本上避免了工作的盲目性和不一致现象的发生，保证了效率。而且可以实现自定义的设计，即不需要编程就能轻松定义各种构件符号，三维设计使得空间结构更加合理，更具有人性化。
即使有以上各种原则的行业标准的规范，在具体的实践过程中仍旧会存在各种问题。例如，防火设计不到位，如若发生火灾建筑的逃生系统和电气设计不能发生作用，那就会对人民的生命财产安全带来极大的威胁和隐患，其主要原因是由于电路设计的不科学，施工过程中偷工减料，将大功率设备设置在有大量易燃物的物品周围，因此要做好节能减排的设计；再如，“电气设计作为建筑工程中重要的工程项目之一，其经济性对整个建筑的成本而言是不可忽视的。但是当下很多单位在进行建筑电气设计的过程中，却往往容易忽视了这方面的经济问题，有的是只看重成本而忽视了质量，有的则是亳不在意成本问题，造成工程中出现很多材料浪费等相似的问题。”这是由于忽视了设计过程中适用性的原则，对住户的需求不上心的后果。
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针对以上各种问题，设计者们要从自身寻找解决方案，重视细节与规范，格外注意防火，考虑电气负荷情况和节能工作，抓住重点并制定合理的人性化的作品，如在重点设计区域有所标识，采用先进的技术和性价比高的构件，应坚持平衡设计的原则，整体规划的基础上设计出有新意的作品，一方面是为了增加了住户的住房体验，另一方面也是对新概念房屋设计的完善和改进，只有这样才能不断优化结构，增加效益。
7、某综合建筑的电气设计应用分析
1、工程概况
某市的一大厦，属多层公共建筑。该工程总建筑面积约14255m2，其中地上约7206m2，总高为50.3m。首层、二层、三层设计为商场，四层、五层为办公室及辅助用房，六至十五层为民用住宅，地下一层为车库，该建筑建成后将会成为标志性建筑。本工程电气设计主要包括变配电系统、建筑物防雷接地系统、照明系统、火灾自动报警及联动系统、漏电火灾报警系统、安全技术防范系统、电话系统等。
2、设计依据
主要有：《民用建筑电气设计规范》、《建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》、《供配电系统设计规范》、《通用用电设备配电设计规范》、《建筑照明设计标准》。
3、供配电系统的设计
（1）高压配电系统
此工程采用的是10kV双路电源供电，电源引自附近供电部门开闭所二段不同母线，采用电力电缆埋地引入总变配电室，二路电源同时供电。还设有两台有自启动功能的柴油发电机组作为消防及重要负荷应急备用电源。每路电源容量为l000kVA，总安装容量为2000kVA，两路l0kV电源引入变配电室后，每路电源分别供l台干式变压器用电，两台变压器在低压侧之间设联络。每台变压器平时各带5 8%用电负荷，当一路发生市电故障时，另一路电源可以满足全部一、二级负荷的用电，保证重要负荷的使用。变配电室设在建筑物的地下层，并采用防水防潮措施。该工程项目两路l0kV电源引自就近同一变电站（220kV电站）的两段不同高压母线段，经当地供电部门确认满足双重电源要求。
（2）低压系统
根据建设单位要求，为确保重要负荷供电的连续性，该工程采用了TN—S系统配电，设功率因数集中自动补偿装置，电容器采用自动循环投切方式，补偿后的功率因数大于0.92，低压断路器设过载长延时、短路瞬时脱扣器，部分回路设失压脱扣器。所有低压开关脱扣器额定电流与开关的框架电流相同，且脱扣电流可调。低压配电系统采用（220V/380V）放射式与树干式相结合的方式；照明及一般负荷采用树干式与放射式相结合的方式供电；对消防负荷及重要负荷均采用双回路专用电缆供电，并在最末一级配电箱处设双电源自动切换。为防止电气火灾，在库房、住宅入户处等重要部位电源设总漏电保护装置（漏电电流500mA）。本工程建筑属于公众聚集场所，所以还要设置智能应急照明和疏散逃生引导系统。应急照明控制器（中央主机）一般应该设置在一层消防控制室内。
4、电线电缆的选择
本工程消防设备支线和应急照明支线均采用WDZN-BYJ（F）-750V无卤低烟耐火型铜导线穿热镀锌钢管暗敷设；采用WDZN-YJE （F）型无卤低烟型电力电缆作为消防动力用配电干线和应急照明干线。
5、安全技术防范系统
（1）保安监控系统
该工程应该设置一套保安监控系统，分别监视大厦车库等主要出入口电梯间、门厅及重要场所等，可在首层中央控制室内与消防控制中心相邻的位置设置保安控制中心。
（2）楼宇访客可视对讲与门禁系统
大厦进出口处应安装具有电控门锁的安全防盗门和可视对讲主机，住户内设置可视对讲分机。还应该在该建筑物首层保安监控机房配置可视对讲管理主机。电控门锁不仅具有钥匙开锁的功能，还支持智能卡和密码开锁。大厦住宅在主要出入口处设置可视对讲门口机。
6、照明的节能设计
在保证不降低作业面视觉要求和照明质量的情况下，照明节能设计应以减少照明系统中光能的损失为目的，最大限度地利用光能，通常采取几种节能措施有以下几种：
（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一。在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。
（2）照明设计规范中对各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等都有明确的规定，不能随意的降低或提高照度标准，必须要有效的控制单位面积灯具安装功率。
（3）改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房内的床头灯可采用调光开关，商场及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
8、结束语
综上所述，在建筑工程中，电气设计是一项系统性很强的工作，在设计中要符合国家规范，还要考虑到安全性和舒适性。广大电气设计工作者在设计中应保持谨慎的态度，反复衡量，综合考虑建筑的功能和安全，一旦发生事故后果将不勘设想，甚至还会引发火灾，这一点是需要高度重视的。
参考文献
[1]马冰冰《论建筑工程电气设计》 [J]，《建筑知识》2014年02期.
[2]王晓丹《浅谈当前电气设计在现代工程建设中的重要性》 [J]，《中国新技术新产品》2015年07期.
[3]马冰冰《论建筑工程电气设计》 [J]，《建筑知识》2014年02期.
论文作者:黄科
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/18
标签：建筑论文; 电气设计论文; 系统论文; 工程论文; 电气论文; 负荷论文; 住户论文; 《基层建设》2016年31期论文;