建筑电气设计中的安全性和节能性分析

王永忠

摘要：随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。各种电力设施的大量使用时的电气安全成为当前环境中的重大安全隐患。建筑节能在建筑行业势在必行，要求建筑电气工程师发挥聪明才智，既要满足建筑功能要求，给居民提供舒适、方便的生活空间,还要尽可能的减少建筑能耗。本文从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。

关键词：建筑电气设计安全性节能型

中图分类号：TU2文献标识码： A

在当前社会发展中，人们对各种电气的需求不断的增加，在建筑施工和设计中，随着智能建筑的不断发展和出现，使得建筑施工的过程中其施工要求也在不断的提高和发展。在智能建筑中，电气为其主要的设计要点和重点。随着当前经济的不断发展，电气应用的不断扩大，电气能源消耗已成为当前城市发展中的主要消耗形式。随着当前能源危机的日益加剧，建筑智能化和自动化手段的不断发展使得在当前建筑设计的过程中，节能设计和电气安全设计已成为当前建筑设计的重点，更是建筑行业势在必行的设计手段和方法。这些都要求建筑电气工程师发挥聪明才智，其在设计的过程中不但要满足建筑功能的要求，更要满足居民对各种电气和室内环境的要求，能够在居民居住中保证居民安全，更要尽量做到减少各种能源的消耗。

一、关于建筑电气设计的原则

建筑电气设计的过程中要遵守相关的规章制度和设计规范，以设计规范为准则进行设计，要体现出国家政策对建筑设计的质量要求，更要符合电气设计过程中节能和安全性能的设计标准。建筑电气设计应满足建筑的功能需求，在建筑设计和功能运转的过程中，是通过其稳定连续的运行方式来带动其设备的运转，使得设备在运转中能够自行的控制，为居民生活带来方便与便捷。建筑电气设计是建筑的一部分，在设计过程中也要考虑综合经济因素，既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用，以求得建筑生命周期内费用最低的目标。

二、关于建筑电气设计安全性

1.电力供应，电在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位，现代社会如果没有了电，人们的生产生活活动将无法顺利进行，毫不夸张的说，整个社会将处于瘫痪状态。为减少意外断电事件给人们带来的不便，现代高层建筑每栋都需要设置两个或者两个以上的独立电源，具体设置几个需由建筑内部用电负荷及实际具体情况决定。除了多个独立电源之外，现代高层建筑还应设置备用燃油发电机，一旦事故发生，发电机需在15秒之内自动开启从而保证事故发生时重要用电设备能及时通电，从而减少事故伤亡，以便更大程度地保护居民安全。为防止火灾，根据防火要求，建筑室内不能使用大容量油浸式的电力变压器，一般应采用干式变压器。

2.供电线路，由于居民用电之处较多，用电线路也就错综复杂。供电线路中的主线路导线的规格必须严格遵守规范要求，并且其横截面积不能随意更动，否则可能会因为线路功率过大而引发火灾。

3.电气设备接地，为保证电器的安全运行，同时保证用户的人身安全，通常情况下，大功率用电器都要接地。并且为了确保人员安全需要重复接地。所谓重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接至接地装置。

4.建筑消防控制，现代建筑电气设计工程，一般都包括消防控制设计。建筑消防控制设计主要内容有建筑电气消防系统结构，火灾自动报警系统、消防联动系统、消防通讯系统、火灾警报系统和自动喷水系统。当火灾发生时，消防线路不能因为火灾而发生故障不能使用，否则这个系统就是无用的。所以消防线路所使用的材料应该具备防火功能，从而确保能够起到降低或减小火灾伤害的目的。通常情况下消防灭火使用的是水泵，所以对水泵的控制至关重要。消防水泵的控制应设置两条线路：一条引至消防水泵控制柜；另一条则引至消防控制室。

三、关于建筑电气设计的节能性

建筑电气设计是建筑设计的一部分，为降低建筑的能耗，建筑电气设计师也应从全盘考虑，既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗，下面分别从变压器、线路、照明等几个方面进行分析。

1.变压器的选择，变压器是电气运转过程中主要的电力输送设备，随着当前社会发展中，人们对变压器要求的不断提高。变压器应选用节能型变压器，高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致，可以减少铁心的涡流损耗；良好的接缝密合，可减少漏磁损耗。与老产品比，节能型变压器空载损失和短路损失降低，lOkV系列分别降低41．5％和13．93％。平均每千伏安年节电9kW·h。节能型变压器，因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点，而在近年得到了广泛的应用。变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50％时，变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加，因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后，一般变压器的负载率取容量的80％。

2.配电线路损耗，建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，可以由以后的运行费用抵消。

3.电动机的节能分析，减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化，以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30～40％。

4.照明节能，照明节能的最好的方式就是尽量利用太阳能自然光，因为太阳能可以说是取之不尽用之不竭的。建筑照明电气节能设计的主要措施有：选择合理的照明方式；合理设置光源；高效节能照明灯具的选用；高效节能电器附件的选用；最大限度地利用太阳能自然光从而减少照明用电，这是照明节能的最主要的方法。根据装置照明设备的场所和所需达到的光照效果，合理设置照度和功率密度值。在照明场所设置合理的照明控制方式。根据建筑照明场所的功能和特点以及对灯光的要求合理设置照明控制方式也是节能的一种手段。设计时应该尽量减少照明线路的长度，从而减少线路上的能耗。提高照明系统的功率因数，可通过使用电子或电感镇流器的方法，荧光灯的气体放电灯适合在每个单灯上设置电容器补偿灯具电容，变压器低压采用集中电容器补偿。这些方法都是通过减少线路的无功功率，从而节省能量消耗。

近年来建筑电气需求的不断扩大，在建筑电气设计的过程中其各种设计手段和设计措施不断的应用，旨在提高建筑电气设计中的安全性能和节能型，保证建筑电气在运行的过程中能够安全有效的运行。随着人们对智能建筑要求的不断增加，在建筑电气设计的过程中其发展前景是很大的，在设计的过程中需要设计人员对设计方案进行反复的思考，采用相符合技术指标进行研究，从而达到真正安全节约的目的。

参考文献：

[1] 王自立.关于高层建筑住宅楼电气设计中节能措施的探讨[J].城市建设,2010,(13)。

[2] 江雪凤.电气节能设计在现代建筑中的应用[J].科技传播，2012（02）。

[3] 刘晟楠.徐日升.对现代建筑电气设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2012（03）。

[4] 翁荟黎.关于建筑电气节能设计的探讨[J].工程建设与设计，2011（05）。

[5] 陈彪.节能技术在建筑电气中的应用［J］．建筑科学，2008( 02) 。

［6］李军．建筑电气设计与节能［J］.福建建设科技， 2012(03) 。

［7］黄宝胜．建筑电气照明节能的优化设［J］．电气技术，2012( 04) 。