建筑电气设计中存在的问题及对策研究

建筑电气设计中存在的问题及对策研究

刘芳

武汉华源电力设计院有限公司 湖北武汉  430000

摘要：建筑电气设计工作开展时，需要分析当下工作存在的突出问题，如线缆设计不合理、电动机选择不当、照明系统能耗高、变压器设计问题、用电负荷的问题等，为此可采取以下解决对策，如电气设备电缆的节能设计、设备配置电动机节能设计、照明系统相关设备的设计、建筑电力变压器节能设计、电力设备用电负荷的设计等。本文就建筑电气设计中的突出问题与解决对策进行分析探讨。

关键词：建筑工程；电气设计；主要问题；解决对策

引言：在建筑电气设计时，工作人员需要意识到常见的设计问题，并明确设计重点与要点，综合系统分析与评估，并针对设计方案进行合理完善优化，以保证设计方案的可行性与有效性，为后续建筑工程的整体开发建设提供有力支持。

一、建筑电气设计中存在的问题

（一）线缆设计不合理

线缆的规格、敷设路线、具体位置，均会对建筑工程的电气系统运行产生影响。由于部分设计人员的节能意识不强，导致线缆设计方案不合理，增加了建筑工程的整体运行能耗[1]。

（二）电动机选择不当

电动机运行时，将消耗较多的电能。为满足不同电气设备的运行，则应当合理设计电动机配置方案，而由于设计人员未能选择合适的电动机，并没有配置相配套的设备，从而导致电动机运行的安全性与节能性较低。

（三）照明系统能耗高

照明系统是建筑电气系统设计的关键，为满足用户的照明需求，则需要选择灯具与照明方式，并科学运用自然光。由于照明系统设计不当，从而导致照明系统的能耗较高，不利于建筑物的绿色环保运行。

（四）变压器设计问题

变压器作为建筑电气运行的核心，为电气设备提供源源不断的电力。由于设计人员，未能选择节能性更好的变压器，从而导致变压器的运行能耗居高不下，增加了建筑物的运行整体能耗[2]。

二、建筑电气设计中的问题解决对策

（一）电气设备电缆的节能设计

为保证建筑电气系统整体运行的安全性与可靠性，则应当突出建筑电气设备线缆的节能设计，因为设备线缆的运行损耗，将占到总电能的4%左右。若线缆设计方案不合理，将无法保证电气系统的整体高效运行。笔者认为，设计人员开展相关工作时，应当考量到线缆的截面积、供电方式、供电距离、负荷容量、用电性质等要素，从而开展科学合理的电气设备线缆节能设计。

鉴于设备线缆存在着固有电阻，在电流通过时将产生一定的功率损耗。在现代建筑物节能高效运行时，应当从多个方面入手开展电气设备线缆的灵活设计，如在保证电气设备的正常用电前提下，应当适当缩短供电线缆的长度，同时在线缆进行敷设时，应当尽量走直线，避免出现太多的“弯路”或“回头路”。

比如，在建筑工程的变压器供电中心进行设计时，应当使得供电中心尽量靠近工程负荷中心，而低压线路进行半径设计时，一般不超过150米。若建筑物一层的建筑面积达到10000㎡，则应当考量设计两个变电所，以满足建筑物的电气设备用电需求。同时，在低压配电室进行设计时，应当使其能够尽量靠近电气竖井，避免建筑电气系统运行工程中，出现倒送电情况，降低电气设备运行的安全系数。

（二）设备配置电动机节能设计

电动机是电气设备运行的关键，为不断提升建筑电气系统的运行可靠性与节能环保性，则应当科学合理地开展电动机节能设计。一般情况，在降低电动机电能损耗时，主要是有效提升电动机的工作效率与功率因数。由此可见，在建筑工程进行电气设备配置电动机时，应当客观分析电机运行的负荷特性，以及相关电气设备运行的实际情况，进而选择设计最佳的电动机配置方案。

若电气设备属于持续负荷的运行状态，设计人员则需要分析电动机的输出功率与设备运行不同工况下的负荷匹配度。如建筑工程的水泵设备运行时，鉴于水泵运行的特殊性，则应当选择变频调速电动机，因为建筑工程水泵运行时，水泵的扬程与转数二次方具有正比关系，且水泵的轴功率与转数三次方具有正比关系。为实现对水泵的无机调速，保证水泵可在低速运行时保持最大转矩，进而实现节能降耗的设计预期目标。

部分设计人员在进行电气设备电动机设计时，为有效提升电动机运行的效能与安全，则采用软起动器。基于该设备的应用运行，则可以完成测速反馈、电流正反馈、电压负反馈，而后基于反馈信息完成对晶闸管导通角的控制，保证电动机的转数，可随着设备运行负载的逐渐增加而发生变化，充分发挥出软起动器的运行价值与作用[3]。

（三）照明系统相关设备的设计

建筑电气工程建设时，为保证照明电气设备运行的节能性与环保性，则应当科学开展照明系统电气设备设计。在光源与灯具进行设计时，应当优先选择细管荧光灯、金属卤化物灯、低压卤钨灯等，同时利用电子镇流器替代传统的电感镇流器，从而规避频闪效应，达到照明系统节能的预期效果。

在照明系统进行控制时，应当根据建筑物的使用情况，从而进行分区控制、分组控制，并灵活运用自然光源，有效降低照明系统的运行能耗。如在走道、楼梯将的照明设备进行设计时，应当除过应急照明外，为相关照明设备配置节能自熄开关，提升照明系统的整体运行效能。

（四）建筑电力变压器节能设计

通过对现代建筑电气工程的运行现状分析可知，现行的变压器设计方案，仅可以达到96%左右的使用效率，由于变压器运行的特殊性，使得变压器自身的能源损耗相对较大。为有效提升建筑电力变压器运行的效能，达到节能运行目标，则应当分析变压器的能源损耗主要诱因，并采取针对有效的设计优化。

为此，在建筑物电压变压器进行设计时，应当合理选择新型的低能耗变压器，并针对变压器的负载率进行合理设计控制，从而达到预期的节能效果。工作人员在选择变压器的台数与容量时，应当选择与变压器容量相匹配的电气设备，使其整体高效安全运行，如引进非晶合金变压器，则可以使得变压器的铁损耗能得到有效控制。

（五）电力设备用电负荷的设计

现代建筑电气设计工作开展时，为保证各个电气设备的安全可靠运行，则应当基于电气设备的电力负荷进行合理设计。为保证设计方案的有效性，工作人员需要分析建筑物的用途、高度、面积等基本信息，从而明确设备电力负荷设计的原则与要求。

例如，部分建筑物的高度超出了24米，且每一层的建筑面积超出了3000㎡。工作人员在进行电气设计时，应当采取二级负荷供电的设计方式，并与消防、排水等部门的工作人员进行沟通，从而优化设计方案，以保证建筑物电力负荷设计的有效性与可行性。

在电气设备的用电负荷完成设计后，工作人员应当开展专业的电气设备调试工作，从而客观评估电气系统整体运行的安全性与可靠性，如检查电气设备的外壳、设备转子定子的灵活性、设备接地安全性等，及时发现电气设备安装存在的问题，并对其进行优化处理，以保证建筑电气设备的整体运行可靠性。

三、结束语

综上，笔者以建筑工程电气设计工作为例，重点阐述了当下建筑电气设计存在的问题与相关的解决对策，旨在说明建筑电气设计工作创新优化的必要性。今后，在建筑工程开发建设时，应当秉持安全节能环保的设计理念，灵活引进新技术与新设备，从而科学进行电气设计，有效提升电气系统设计方案的可行性，为后续建筑工程电气工程的安装建设提供有力支持。

参考文献：

[1]傅钱斌.办公楼电气设计要点分析——以中辉大厦电气设计方案为例[J].四川水泥,2023(07):91-93.

[2]杨颖,张思秀.机场近距离跑道助航灯光系统电气设计研究——以上海浦东国际机场第三跑道为例[J].光源与照明,2023(06):8-10.

[3]李冬丽.智能消防应急照明系统在民用建筑电气设计中的实践应用[J].光源与照明,2023(03):72-74.