建筑电气的节能与供配电线路设计研究

赵斌 ， 赵振云

（1.中国建筑标准设计研究院有限公司， 北京 100048；2.北京市建筑设计研究院有限公司， 北京 100037）

1 引言

时下，人们对现代化建筑工程已经不仅仅是居住需求，对其功能性也有着较高的要求。然而，建筑电气设计就是提升其功能性。但是，在建筑工程设计中，对能源的消耗是非常大的。因此，在建筑电气设计的时候，需要重点考虑供配电线路方面，明确其设计要点，并且，需要结合节能的理念，以此在保证建筑电气设计效果的同时，降低对能源的消耗，有利于建筑工程实现预期的目的。本文结合建筑电气节能设计的原则，对供配电线路设计的相关内容，展开了分析和阐述，希望对建筑电气中供配电线路的具体落实提供一些的参考。

2 建筑电气节能设计原则

在建筑电气节能设计的时候，为了实现节能降耗的目的，遵守相关原则（主要是功能性、经济性、能耗性）是非常必要的。本文就这几点内容展开分析[1]。

2.1 功能性

功能性是建筑电气节能设计必须遵守的一项原则，尤其是供配电线路方面，在设计的时候，需要考虑供配电线路和建筑工程其他设备之间的关系，避免产生较大的矛盾。同时，在建筑电气节能设计的时候，需要对照明亮化、电梯、水泵、风机、消防设备、家用电器等方面进行综合性的考虑，做到在满足建筑工程各方面需求的情况下，降低对能源的消耗。

2.2 经济性

节能在建筑电气设计中固然重要，但是在设计时还要结合经济性原则，对建筑工程的实际情况进行综合性的考虑，根据要求设计多个方案，并从中选择一个经济效益最佳的方案，以保证经济效益的合理性[2]。同时，在建筑电气节能设计时还需要选择节能性材料和设备，在做到满足节能要求的情况下，实现良好的经济效益。

2.3 能耗性

能耗性是在建筑电气节能设计的一项重点原则， 在设计时，需要充分了解哪些是必要的消耗，哪些是不必要的消耗。其中电能传输消耗的能量、变压器线圈消耗的能量等属于不必要的消耗，基于此展开供配电线路设计，以此降低不必要的能源损耗。

3 供配电线路设计的主要方式方法

供配电线路设计是建筑电气设计中的一项重点内容。注重节能理念，做好该方面的设计，不仅可以提升建筑电气设计的效果，还可以避免对能源的消耗[3]。本文对供配电线路设计的主要方式方法展开分析和阐述。

3.1 线路路径和长度设计

在供配电线路设计时，一定要注重线路的路径和长度，确保其供配电线路设计的合理性。

1）在线路路径和长度设计时，配电室和电箱应当接近负荷中心，这主要是避免因为线路问题，对供配电线路的运行造成不利的影响。同时，对低压线路半径进行严格的控制，一般情况下（没有特殊要求的话），可以将其控制在200m范围内，以此避免造成不良的影响。

2）如果建筑工程的单程面积相对较大的，应当配置2个或者2个以上的变电所。这样做主要是保证供配电线路的稳定性，满足建筑工程的供电需求[4]。在供配电线路设计时，需要在竖井区域设置配电室， 这主要是避免支线重合于干线。并且，还需要注意送电问题。同时，一定要保证干线的平直性，以适当减少导线的长度，降低对材料的消耗。

3.2 线路的合理布置

线路的合理布置是保证供配电线路设计效果的关键。就目前的情况来说，地埋式是供电母线布置的主要方式。但是，在实际布置的时候，由于负载和运输之间存在一定的影响，因此，需要具体的情况进行具体分析，这样才能保证线路布置的合理性。另外， 在建筑结构中，应当在电量集中的区域设置专门的配电室，以此对配电系统进行有效的控制，以此避免对电能产生大量的消耗。在线路合理布置的时候，需要确定导线横截面以及材料的类型，一般情况下是以铜线为主，主要是因为其安全性相对较高。另外，在布置的时候，应当对建筑工程火灾系统、通信系统等进行综合性的考虑，确保供配电线路与火灾系统、通信系统之间不会产生干扰，以此保证供配电线路的稳定性，满足建筑工程对电气系统的需求。

3.3 分路供电设计

在建筑工程施工完成以后，由于内部涉及较多的负载设备，并且这些设备种类也相对较为复杂，所以对于供配电线路设计的要求是非常高的，尤其是分路供电方面[5]。基于此，在设计的时候，需要科学、合理地设计电源和接地系统，也可以设置单独的供电体系， 这样才能有效保证供配电线路的稳定性。同时，在分路供电设计时，可以在建筑内部设置供配电控制器，其目的就是保证建筑工程的供电控制效果，从而避免电气异常的产生。

3.4 功率因数设计

合理的功率因素是提升供配电线路设计效果的关键。高功率可以在一定程度上降低无功损耗，确保供配电线路设计的效果。同时，在功率因素设计时，需要根据时间情况设置无功补偿设备，这样，可以有效降低功率的损耗，也可以有效保证供配电线路运输的质量。在功率因数设计时还需要保证低压线无功传输处于合理的范围内，这样才能起到很好的节能效果。

3.5 接地设计

在供配电线路设计中，接地设计也是非常关键的一项设计内容，不仅确保供配电线路与行的稳定性，也保证其安全性。因此，在接地设计的时候，可以直接接地。但是，如果保护方式不同，其分类和选择方式也有着一定差异。一般情况下，接地系统可以分为TN 和TT 系统。 另外，设计时，需要结合建筑工程的实际情况，选择合适的接地系统。这样才能适当减少导线的使用量，以此降低不必要的消耗。

3.6 防雷设计

防雷设计在供配电线路设计中主要是起保护作用，因为在雷电天气会对供配电线路造成一定的影响。因此，在供配电线路设计时一定要做好防雷设计工作。主要是从以下2个方面展开。

1）在供配电线路设计中，需要注重考虑雷电设计，应当采用的是在建筑的顶端设置接闪带/接闪杆，并且需要加强雷电平博、耦合以及分流的效果。这样，可以有效提升防雷设计的效果。同时，在设计的时候，需要根据实际情况，屏蔽和降低干感应电压，并且耦合可减少绝缘电子电压电路输送量，这样就可以有效降低雷击对供配电线路的影响[6]。

2）在安装接闪带以后，应当在第一时间完成接闪带安装环节，其直接关系到防雷系统的功能和运行效果，这样便可以快速地将雷电导入大地，以此保证各类安全系统运行的稳定性和安全性，避免异常问题的产生。另外，在防雷设计的时候，需要在合适的位置安装避雷针，这可以有效降低雷击的概率，以此保证供配电线路的稳定性，确保建筑电气的功能性。

4 节能设计关键技术

采取合理、有效的节能设计技术，是保证建筑电气节能设计，降低能源消耗的关键。在建筑电气设计中，主要是采用供配电节能技术、变压器节能技术等方面，本文对这几点内容展开了分析和阐述。

4.1 变压器节能技术

主要是针对标记单位重量空载损耗进行优化设计，对负载损耗进行综合性的考虑，可以通过绕组的损耗负载电流避免涡流损耗的产生，以此实现良好的节能效果。同时，需要选用低磁滞损耗和低涡流损耗的材料， 以降低变压器对能源的损耗，实现良好的节能效果。

4.2 供配电节能技术

在供配电节能技术设计时，应当对边变电站进行综合性的考虑，选择合理的变电站位置、电压等级以及系统接线方式等，以此降低对能源的消耗[7]。同时， 需要根据实际情况以及功能，进行无功补偿及谐波抑制器相关设备的配置，这样，才能保证良好的设计效果，并在一定程度上提升其功能性。

5 结语

电气系统在建筑工程中，起着关键性的作用。为了保证其功能性，一定要做好建筑电气设计，尤其是供配电线路方面的设计。本文结合节能设计的原则，提出了供配电线路设计以及节能设计的关键点，这不仅保证了设计的效果，也有效地降低了能源的消耗，提升了建筑工程的功能性，提升了建筑工程的经济效益，对建筑行业的发展也是非常有利的。