分析建筑电气设计中的安全性和节能性

2015-12-23秦炎峰田中伟孙元娜机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州450000

中国新技术新产品 2015年15期

秦炎峰　田中伟　孙元娜（机械工业第六设计研究院有限公司，河南　郑州　450000）

分析建筑电气设计中的安全性和节能性

秦炎峰田中伟孙元娜
（机械工业第六设计研究院有限公司，河南郑州450000）

摘要：在经济迅速发展以及大众生活收入和水平不断提升的背景下，随着智能化以及自动化的深入，在建筑方面的电量消耗呈现出逐步增长的趋势，而且由于政府实施的城镇一体化计划，使我国的建筑用地面积也呈现出较高的年均增长率，与此同时，在能耗的方面，据相关部门调查统计得出，建筑能耗占据了国内全部方面总能耗的将近30%。综合以上各种因素，国家实施建筑方面的节能措施必须摆在显眼的位置。但是实施建筑节能，不仅要把实现节能作为主要的目标，还要考虑到人们的生活方面的一系列要求，即还要符合建筑功能的标准，给人们提供出一个安逸、便捷的生活区域，满足人们的愈来愈高的生活指标。围绕着存在于建筑电气设计中的节能和安全2个方面展开详细具体地阐述。

关键词：电气设计；安全性分析；节能性分析

一、建筑电气设计的原理

设计建筑电气时必须要依据一定的相关原理规定，因为只有采用科学合理的设计原理，才能设计出符合设计要求的建筑电气，最终才能满足人们的相关需求。由于设计的相关参照原理是由国家或地方制定的，故说明了政府以及地区在相关方面提出的关于建筑方面的质量标准，建筑电气设计人员以及相关部门必须按照这些规定与原理方可达到计划的功能。关于一个合理有效的建筑电气设计必须满足这些要求，那就是建筑的功能必须得到规定的标准并且能稳定顺利地工作，其次就是要带着为人们生活提供方便与安逸的功能去设计。建筑电气设计属于建筑的一部分，必须在一个综合性经济考虑的前提下进行相关设计，即不仅要想到最初的投资同时还要考虑到今后在运行之中所耗费的资金，最终使设计在整个生命周期中达到最小化的资金投入目标。

二、建筑电气设计的安全性分析

综合建筑电气设计的各个方面因素，最终得出必须从电力供应、供电线路以及电气设备的接地与建筑消防调控4个方面展开对建筑电气设计的安全性的分析：

（1）电力供应。随着社会以及科技的日益进步，电力在生活中发挥出愈加重要的作用，尤其以建筑中的作用最为明显，一旦建筑缺少了所需的电力，那么就立即会呈现出瘫痪的状态。只有提供给人们一个稳定的建筑电力，才能使人们的生活舒适而正常地运转起来。综合考虑，为了确保人们有一个可靠的供电系统，就要求至少有2个独立电源位于目前的高层建筑之中，而具体的数目则应该按照当地相应的用电符合大小以及电网发展现状而设置。因为2路同时供电，可以避免出现由于其中一个出现问题而不能及时供电的情况。与此同时，为了更好地应突发的断电情况，还必须依据相关需求设置能够迅速发电的以柴油或燃汽轮为基础设备的发电机组，从而保证事故照明、消防设备以及电梯等事故用电的正常运行。至于高压开关柜方面的用电安全，必须结合相应的建筑标准选择具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜，因为这样才能更好地解决相应的用电安全问题；对于电力变压器而言，按照相关的规定，不能在主楼中设置功率较大的油浸电力变压器。（2）供电线路。由于在居住类的建筑设施中存在着各种各样的电路，一定不能随意地对供电电路的主线截面进行相关的变动，因为只有这样方可为各种设备电路的可靠、安全运行提供保证。在依据实际情况必须进行变动的情况下，也要按照相关规定进行必要的科学计算，验证无误后方可进行适度变动，要不然一旦出现线路截面变小的情况，就立即会使电阻变大从而由于功率过载最终引发火灾。（3）电气设备的接地。由于生活水平的不断提高，电脑、冰箱以及洗衣机等大量电子设备呗设置在相应的建筑中，其主要通过保护接地系统的重复接地连接着共用接地体，但是共用接地体的电阻应该控制在1Ω的安全范围内，只有这样才能有效地保证人员的安全。（4）建筑消防控制。建筑消防设计主要指的包括火灾探测器以及消防中心等方面的火灾自动报警灭火系统设计，最终达到报警灭火自动化的设计要求。而在消防线路方面，则必须由金属管或暗敷构成，主要是为了在火灾发生后依旧能够正常使用消防线路，从而能够有效传输信号以及命令。消防水泵的控制是最为关键的部分，为了提供绝对的安全保障，必须通过开设两条路对消防水泵进行控制：一条通到消防水泵控制柜，另一条通到消防控制室。

三、建筑电气设计的节能性分析

建筑电气设计的组成是建筑设计起了一定的作用。如何才能够在保证安全用电的同时，使建筑电气设计的费用达到最小化，这就要求建筑电气设计师应该综合起各方面的因素进行相应设计，即不仅要结合到最初投资而且要想到建筑电气的运行能耗。以下主要结合变压器、线路以及照明3个方面进行相关分析：（1）变压器的选择。在变压器的选择使用方面，应该在保证正常设计的前提下，选择使用应更为节能的变压器，和以往的变压器相比较，节能型变压器有着更低的空载损失以及短路损失，10kV系列的节能型变压器比以往减少了41.5%的电能损失。由于节能型变压器具备着低损耗、轻质、高效率以及节能好等优点，故被愈来愈多地使用。在选择变压器的容量方面，理论上按照50%变压器负载率时选择变压器，会得到最小的有功耗能能耗。但这样又会增加变压器的无功能耗，所以应该综合起来各方面的经济因素选择变压器的容量。（2）配电线路损耗。由于相关用电情况的发展，目前存在于建筑中的供电线路大部分呈现出长又多的特点，一旦出现电阻就会出现相应的功率耗损。依据有关功率的公式可知，相关的电阻不变化，电流越大就会导致越大的电路损失。根据电阻公式：R=ρL/S可知，电阻与电阻率ρ以及导线长度L呈正比关系，而导线截面S则相反。因此应该从以下几个因素去减少电阻损耗：选择如铜芯以及铝芯等有着较小电阻率的导线，选择更短的导线并且在设计中最大程度使线路按直线布置，与此同时在低压配电中尽力避免出现走回头路的现象。除此之外，对于较长的线路而言，在满足载流量、热稳定以及相关电压降要求的环境下，尽量选择较大的导线截面积，因为以后的运行费可以抵消掉由于这带来的额外的线路费用。（3）电动机的节能分析。为了使电动机损耗呈现出最小化的情况，主要从提高电动机的效率以及功率因数方面入手。但是由于在这期间电动机往往为水暖与建筑等专业设备所配套，因此关键要在运行期间实施电气设计节能的相关措施。一是可以通过就地电容器补偿的措施，实现线路损耗的有效减少，其次还尽力避免出现电动机低效率的轻载或者空载运行的现象。（4）照明节能。照明节能设计主要指的是满足作业面视觉要求以及高质的照明的同时从最大程度使照明系统中的光能损失最小，从而发挥出光能的最大作用与功能，一般从以下几个方面实施照明节能：（1）最大程度地利用起来自然光。在照明设计中，电气设计人员应该充分结合建筑方面的知识，在使之有机结合自然光的情况下，最大限度地利用起来自然光来达到照明的目的，从而做到节能照明。（2）通过相关研究探索，科学并

有效地控制好照明灯具也能从一定程度达到照明节能的目的。结合实际的照明特点，通过采用适当的措施达到节能目的，如采用分区控制灯光的方式抑或采用增加适度的照明开关点的方式。在设计卧室、病房以及客房的照明节能方面，应该针对床头灯采用调光开关的方式，节电钥匙开关更多地使用到高级客房，并且在一些公共场所通过采用相关的程序技术设置一些声控或者光控措施，并且在走道与楼梯以及人员短暂停留等地方采用节能自熄开关。