安全性和节能性在建筑电气设计中的应用

来源:用户上传      作者: 代永刚

　　【摘要】建筑电气作为智能建筑工程的重要组成部分，在建筑工程项目中越来越受到人们的重视。新世纪，电力设备应用日趋广泛，建筑电气设计与施工也显得尤为重要。本文首先介绍了建筑工程施工现状，指出在智能建筑工程中建筑电气已成为不容忽视的重点环节，在建筑工程中能够，电气设计安全性与节能性对于电气设计师而言有着重要意义。本文分别从电源、线路规划、变压器选择等多个方面介绍了电气设计对建筑安全性和节能型的影响。
　　【关键词】智能建筑;建筑电气;安全性;节能型
　　0.引言
　　随着社会生产力的不断提高，国民经济飞速增长和人民生活水平有了显著的提高，以智能化、自动化为主的建筑工程逐步成为建筑领域的重点，其用电量也迅速增长。新世纪，伴随着城镇一体化的不断加速，我国建筑工程面积飞速增长。根据过去多年的工作实践和相关部门总结得出，现阶段我国建筑领域能耗十分巨大，约占社会总能耗的27%左右，因此，在施工项目中建筑节能势在必行。为了应对目前现有的社会现状，就需要建筑设计工程师发挥应有才智，在给居民提供宜居、舒适、方便和环保的建筑空间基础上，尽量可能的减少建筑材料的损耗。
　　1.建筑电气设计的原则
　　1.1国家法律规范
　　在建筑电气设计中，设计工程师必须要牢牢掌握国家相关的设计规范。设计规范通常都是由国家或者地方政府制定的一些设计准则，它的制定主要体现了国家和政府对于建筑工程施工质量要求，是建筑设计工作人员进行工作的主要规范标准和依据。
　　1.2使用功能
　　建筑物作为人类生产和生活的主要场所，在设计的过程中，对于电气设计应当满足建筑功能的设计需求，同时也要保证建筑功能各方面稳定持续行动，这样不但能够保证居民生活的舒适、方便和安心，而且有着良好的环境保护作用，给施工企业带来巨大的经济效益。
　　2.建筑电气设计的安全性
　　电气安全也被称之为电气事故安全，是电气设计工程中的主要研究和考虑对象。在建筑工程设计中，保障电气设计安全性对于提高电气的使用质量和功能的发挥有着重要的作用与意义。一般而言，在工作的过程中通常都是根据电气工程的研究和管理对象为主要目的，从电力供应，线路布置和电气设备的接地以及消防方面进行深入分析和总结，并提出合理的管理控制流程。
　　2.1电力供应
　　电能是现阶段社会发展的主要基础能源，就建筑产业而言具有着重要的意义与作用。我们可以想得到，如果没有电的建筑工程项目是如何进行施工的。因此而言，在电力系统设计中，保证建筑电力供应不但需要保证居民日常生活需要，而且还需要满足建筑工程的施工设备需要。尤其是在现代化高层建筑施工和设计中，通常为了保证供电的可靠性和稳定性，都是采用两个不同的独立电源进行供电，其供电规模和数据结合供电负荷大小进行规定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线，应做成手车式。
　　2.2供电线路
　　居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行，供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小，使电阻变大，功率过载将导致电路发热或引发火灾。
　　2.3电气设备的接地
　　现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连，为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
　　2.4建筑消防控制
　　建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分，实现报警灭火自动化。其中，消防线路要求要求穿金属管或者暗敷，目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用，保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要，为且确保安全，消防水泵的控制应设置两路:一条由引至消防水泵控制柜;另一路则引至消防控制室。为保证单个设备的维护不影响其它设备的运行，所有模块应支持热插拔功能，更换或维护单个模块不影响同区域其它设备运行。
　　3.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、照明几个方面给与分析。
　　3.1变压器的选择
　　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，10kV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%。
　　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。
　　3.2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%。
　　3.3照明节能
　　照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种:(1)充分利用自然光，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。
　　4.结语
　　建筑电气的安全和节能措施还有很多，设计的节能潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正安全节约的目的。　[科]
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