建筑电力工程中的节能措施分析

2022-09-01袁由发侯金华

城市建设理论研究（电子版） 2022年24期

袁由发侯金华

安徽长龙电气集团有限公司安徽合肥 230001

近几年，随着经济的发展，自动化技术得到了极大的发展。必须承认，我国的电力自动化水平已经很高了，但在电力自动化方面存在着两个问题，第一，自动化控制设备的可靠性和安全性不能得到保证，并且越来越多的人对电力自动化控制装置的安全要求越来越高，另一方面，在电力设计中往往忽略了节能，从宏观的战略角度来看，节能就是节约能源，借鉴以往的经验和实际情况，进一步提高电力控制设备的安全可靠性和节能性是非常必要的。本文就如何进一步加强电力工程的可靠性和节能问题进行了研究。

1 工程概况

位于安徽的一幢大厦，地上15层，地下一层，总建筑面积l4095平方米，总高度49.8米，框架结构（见图1）。一、二、三层为商场，四、五层为办公用房和辅助用房，六至十五层为民用住宅。本工程的电力设计包括变配电系统、照明系统、防雷接地系统、自动报警联动系统、漏电报警系统、安全技术防范系统、有线电视系统、电话系统等[1]。

图1 该综合楼绘画图

2 建筑电力设计原则

2.1 实用性原则

2.2 经济性原则

在设计建筑电力时，也要遵守经济原则，选择适当的大型设备，采取适当的建设计划，以减少资源和能源的浪费。其次，设计者要加大对老设备的使用频率，不断地优化和革新，以提升设备的综合性能，确保它的性能，同时，在使用时要注意对能源的利用，以确保资源的可持续发展。

2.3 节能环保原则

在设计建筑电力中，既要保证电力的节能环保性，又要对工程的各个施工方案进行审核，确保方案的可行性，选择合适的施工方案，加强电力施工技术，加强对电力设备的控制力度，同时还能保持生态平衡，所以只有把电力设计做好，才能达到节能环保的目的[2]。

3 建筑电力工程中常遇的难题

3.1 用电潜在风险

用电事故是日常生活中较为常见的一种不确定因素，因此我国颁布了大量的法律法规来规范用电行为，但是用电安全事故仍然很多。实际情况下，造成这种情况的原因多种多样，有的电力工程师没有设计出相应的程序，有的设计过程中出现各种问题，有的没有按照一定的程序一步步进行，造成安全隐患。

3.2 不能从根本上满足客户需求

电力设计的设计要综合考虑，仅从理论上去做，是很难做到技术标准的。在进行设计时，应注重将实际工作与经验相结合，以检验整体设计的专业水准，提高专业技术，并尽量减少不必要的开支[3]。然而，有些设计师只顾着降低成本，导致了设计指标无法满足需求。所以，要根据具体情况，对设计中的各个环节进行分析，合理选用优质的原材料，并制定相应的电力设计方案。有些产品的设计水平较低，在实际应用中也没有达到用户的预期，在使用过程中会产生各种各样的问题，从而影响用户的使用体验。

3.3 消防系统存在安全隐患

为了确保建筑物的使用安全，必须加强防火体系建设。根据实际情况，结合消防系统的特殊需求与布置，充分发挥其功能，保障人民生命财产的安全。当前的消防安全体系存在很多问题，验收程序不规范，消防设施的安全运行存在很多问题，需要严格控制[4]。

4 针对安全问题的解决对策

（1）为了解决等电势耦合问题，设计者在进行建筑电力设计时，必须确保建筑物外部的导线与建筑物内的电器设备保持良好的接线，消除电火花，减少电位差，防止火灾，杜绝因等电位连接问题危及到生命。

（2）针对雷电问题，可通过两个方面来解决。首先，选用导电性较好的导体，在雷雨天气下要保持室内电位平衡，保护电力设备的安全，避免人身安全事故；其次，为了避免雷雨天气的电波侵入，应在建筑电力设计时设置避雷器位置，严格监控电缆敷设和接地连接。

术前常规使用0.5%左氧氟沙星滴眼液每日4次，连用3 d，术后使用0.3%妥布霉素地塞米松滴眼液和0.1%玻璃酸钠滴眼液每日4次，1周后停用妥布霉素地塞米松滴眼液，0.1%玻璃酸钠滴眼液连续使用1个月。

（3）根据建筑电力的防火设计要求，在建筑设计中要有严密的防火线路，做到消防联动、应急设备的配备、应急设施的完善、金属管道的防护，确保紧急疏散广播、应急警示、应急照明、应急照明等能够在火灾发生后及时做出反应，合理安排疏散通道，保障人民生命财产的安全。

（4）在应急照明方面，应采取具体措施。在建筑电力设计应急照明设备时，要考虑到每一个细节，比如应急照明电源的选择、照明光源的位置、应急照明的照度等等。

（5）针对电力配线问题，应选用具有良好导电性、机械强度和熔点较高的铜线，以确保安全[5]。

5 建筑电力设计的安全性

在进行建筑物的电力设计时，必须保证建筑电力的设计安全，并进行相应的安全保护设计。

5.1 电力供应的安全设计

在设计建筑电力的时候，首先要保证的就是供电的安全和稳定，如果停电了，那么就会造成系统的瘫痪，从而影响到人们的日常生活，所以必须要保证供电的稳定。在现代建筑的设计中，应考虑到不同的供电方式，同时考虑到不同的负载情况，采用不同的供电方式。在建筑物发生意外事件后，外部电力供应中断时，必须在15秒内使建筑物的电力供应得以恢复。除了独立的电源外，建筑内还应该安装发电机，以保证独立电源的稳定供电，当然，发电机不能安装在主楼内，要根据消防安全规范选择合适的位置。

5.2 防雷措施

工程防雷分为三个等级。建筑物的防雷装置应满足防直击、侧击、防雷、防雷电、防雷击、以及总等电位连接。屋顶采用12根镀锌圆钢作为避雷带，屋顶的避雷线网格数不大于20 m×20 m或24 m×16 m。引下线采用钢筋混凝土柱或剪力墙内两根φ16以上主筋通长焊接绑扎，间距不大于I8m，引下线上端焊接避雷带，下端焊接在建筑物基础底梁和基础底板轴线上，上下两根主筋内各主筋。室外引下线引线引出室外地面 lm处与室外地线焊接[6]。

5.3 接地

在TN-S体系中，N线和 PE线在变压器的中性点后保持彼此的绝缘，电缆外壳、电缆和三相插座的接地孔都与 PE线可靠的连接。工程中的雷击接地与强、弱电接地是共用的，其接地电阻应为1欧姆。凡在正常情况下不带电，但在绝缘破裂时，有可能出现电压的所有电器设备必须接地。

5.4 建筑消防控制

建筑消防安全管理主要包括火灾探测、火灾自动报警、分区消防报警、消防自动灭火等。为了保证消防系统的正常运行，消防系统必须独立设计，以保证系统的稳定和安全，即使外部电路断电，消防系统也能有效的控制消防系统的工作，进一步保证建筑消防安全。

5.5 校验检查线路

检查工作主要有：系统检查，施工安全，设备安装注意事项，电缆占空比配电箱尺寸，电缆槽，空间布置等。在检查的时候要注意对照，及时地找出可能会影响工作进度的因素，这样才能更好地保证以后的工作，提高工作的便利性。要仔细检查，清楚地安排好设计的细节，并留意导线的长度，以保证它们在正常的范围之内[7]。

6 建筑电力中的节能设计

随着社会经济的发展，人民的生活水平不断提高，对于建筑电力的需求也在不断提高。在现代建筑电力的设计中，既要保证建筑物的电力设计的安全性和稳定性，又要对建筑物进行节能设计，以达到降低能耗的目的。在进行建筑电力型节能设计时，设计者应从下列几个方面进行进线设计。

6.1 选用合适的变压器

设计人员在进行建筑电力设计时，应选用适当的变压器，以确保建筑电力节能高效运行。选择变压器时，如果变压器容量过小，将导致变压器长时间超负荷运行，从而增加系统能耗；如果选择变压器容量过大，就会使变压器无法充分利用，空载造成变压器损耗增加[8]。因此，在选择变压器时一定要充分估计建筑物的电力负荷，确保变压器负荷超过70%，一般情况下，变压器最优负荷为75～80%。

6.2 降低线路损耗

在进行建筑电力型设计时，若不对线型进行合理的控制，会造成线损增加，从而影响到建筑物的正常供电。一般来说，随着线路长度的增加，线路中的电阻和损耗会增加，而线路上的电流数值也会增加。所以在对线路损耗进行控制时，应该从以下几个方面着手：①选用低电阻率导线，通常导线分为铝芯和铜芯，施工时应优先选用铜芯，因为铜芯的电阻比铝芯低；②在进行线路布置时，尽可能地缩短线路长度，并尽可能采用直线布置[9]。在布置时，要尽量避开线路的干扰，尽量避开回路，尽量减少线路间的相互干扰。而且，在相同条件下，选用大截面的导线是最好的。

6.3 电动机节能

在现代社会，电梯是一种非常重要的公共设备，在某些高层建筑中，它是不可或缺的。电梯一般都是在大楼里运行很久的，一天大概要运行18个小时。电梯运行过程中，电动机的耗能主要来自于电动机，因此需要对电动机的能耗进行控制，以达到节能目的。电机能耗控制首先要做好就地电容器补偿，以减少线路损耗。有关设计者应该通过对电梯的操作过程进行控制和设计，以最小化电机的空载操作次数、降低电机能耗、提高电机运行效率、达到节能设计目标。

6.4 照明节能

现代建筑照明设计是建筑照明设计的重要组成部分，照明节能设计原则是在保证正常视觉效果的前提下适当降低光照强度，使电能损耗降至最低。通常，照明节能设计可以考虑以下几点：①提高光照利用率，增加对阳光、月光和反射光的利用，充分考虑周围的环境和光照特性，使人工光源和自然光之间达到最佳的配合，达到最佳的照明效果。②应该选择高效节能的灯具，比如目前非常受欢迎的LED灯，它具有一系列的节能、高效等优点，被广泛地用于当代建筑的照明设计。另外，电子镇流器的设计必须要有效率，可以合理地对公共场所的荧光灯进行控制，减少电力的消耗。如卧室、书房等可采用调光开关，根据需要调整灯光亮度，在公共场所可采用光控开关或声控开关，以节省电能。

7 建筑工程中电力设计的发展展望

7.1 提升建筑电力设计的安全性

使用危险存在于电器的备用和使用期间。所以，在进行电力系统的设计时，必须确保电力系统的运行安全，才能使建筑工程的人性化、智能化发展。在建筑电力型的设计中，要做好对电力线路的保护，这样才能防止在使用电器的时候发生因电线故障而导致的电力安全事故。在建筑工程中，必须做好电力防火设计，并建立起可靠的火灾自动报警系统，并将其与监测、网络等设备相互连通，以便及时了解火灾的状况，并对其进行及时处置。在建筑电力的设计中，一般都会有两个电力装置，一台是备用的，以确保电力系统的安全。

7.2 提升建筑电力设计的经济性

在设计过程中，设计者必须有效地控制它的产生和回程的长度。在建筑电力型的设计中，要把不同种类的电器装置组合在一起，这样就可以增加电力装置的稳定性和实用性。在进行建筑电力型设计时，应合理地控制装置的动力因子，同时还要对建筑物和建筑电力进行全面的调查，合理地确定电力参数，以便对电力系统的功率因数进行有效的控制。在建筑电力型设计中，必须确保建筑电力型项目的质量符合科学要求，从而减少建筑电力型项目的造价。

7.3 建筑电力设计的智能化发展

建筑电力设计在今后的发展中，将以总体的公共服务系统为理念。大楼的功能和可用性，受建筑电力系统信息化和智能化水平的影响，是其重要因素。然而，目前国内还没有一个统一的智能电力设计规范，在设计过程中，设计者无法按照有关的设计规范来进行。所以，在未来的发展当中，建筑电力型智能设计必须要在不断的发展当中，才能够将它的设计效果和目标的偏差降到最低。建筑电力的设计需要综合考虑能源使用和电力负荷，设计时要结合专业的角度和实际情况来设计，以提高设计的实用性[10]。