基于安全性和節能性的建筑電氣設計

李春鵬

（廣東省建筑設計研究院　深圳分院　510623）

基于安全性和節能性的建筑電氣設計

李春鵬

（廣東省建筑設計研究院深圳分院510623）

當今社會各種各樣的電力設施走進人們的視野，電力設施使用時的安全問題成為當前環境中的重大安全隱患。尤其是在建筑中，電氣設計中的安全性以及節能性已然成為當前建筑電氣設計中的重中之重。本文主要介紹了建筑中電氣設計的現狀，并指出建筑電氣是建筑的重要組成部分，要做好建筑電氣設計環節的安全性和節能性就必須從多方面對建筑電氣設計的安全性以及節能型加以重視。

建筑電氣；安全性；節能型；設計

1　引言

隨著社會經濟的迅速發展以及人們收入水平的提高，人們對建筑中的電氣設計有了更加嚴格的標準，主要體現在建筑電氣設計中的節能型和安全性之上，因此建筑智能化、電氣設計自動化使建筑用電量猛增。另一方面，隨著我國城鎮一體化建設的加速，我國的建筑面積也在以每年幾十億平方米的速度逐年增加。據相關資料統計顯示，我國的建筑能耗約占社會總能耗的30%。僅建筑領域就達到了如此高的能耗，因此采取必要的節能措施勢在必行，在建筑的能耗中，建筑電氣設計環節的能耗不容小視，而建筑電氣設計環節的耗能主要是因為建筑中的電氣設計不合理，這就都要求建筑電氣工程師盡可能的發揮聰明才智，在滿足建筑功能要求的前提下，還能提供給居民舒適、方便的生活空間。還要盡可能的減少建筑耗能量。本文主要從建筑電氣設計安全和節能兩個方面進行詳細分析。

2　建筑電氣設計的基本原則

在建筑的設計環節中，建筑電氣設計是及其重要的一部分，良好的建筑電氣設計不僅能體現建筑本身的價值，還能很大程度的節約能源。建筑電氣設計要嚴格的遵守相關的設計規范。這些設計規范一般是國家或地方制定的設計準則，它符合了國家的政策和對建筑自身的質量要求，是建筑電氣設計的標準。所有的建筑電氣設計都必須遵循這些設計標準。建筑電氣設計應滿足建筑的基本功能需求，在保證建筑的各項功能穩定安全運行的前提下給居民的日常生活帶來方便、快捷。建筑電氣設計是建筑的重要組成部分，因此在設計過程中必須考慮綜合經濟效益，在此基礎上使得建筑電氣設計發揮其最大的功能。

3　建筑電氣設計的安全

在建筑電氣設計中，電氣設計的安全性不言而喻，其安全性主要體現在電力持續不斷的供應、供電線路的最佳選擇、電氣設備材料的選取以及建筑電氣設計消防控制等方面的。

3.1電力供應

電力在社會的發展中扮演著不可忽視的作用，同樣現在的建筑中也離不開電力，電力對建筑有著非同一般的意義。如果沒有了電，建筑就會處于癱瘓狀態。因此保證建筑電力的穩定、安全供給是保證用戶正常生活的基本保障。為了保證建筑的供電可靠性，現代高層建筑一般情況下至少應有兩個獨立的供電電源，具體供電量則應根據負荷大小以及當地電網條件來確定。這兩個獨立電源應該是兩路同時供電，并互為備用。此外，還應該裝設應急備用柴油發電組或者燃汽輪發電機組，并要求在短時間內內自動恢復供電，從而保證事故照明、電腦設備故障、消防設備、電梯等事故用電的電量。而對于高壓開關柜則應根相關的建筑標準來確定，在確保正常供電的情況下做到安全性和穩定性。具體應該選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。可以很好的起到隔離作用，確保安全。對于電力變壓器，根據建筑防火的設計要求。主樓內一般不允許許裝設大容量的油浸電力變壓器，以免發生意外。另一方面對于容量低壓配電屏的出線，應該做成手車式裝置。

3.2供電線路

通常情況下居住建筑中電路較為繁多。由于住戶較多，對電路的設計要盡可能的科學，充分保證節能以及精簡設計，還要保證各種設備電路的穩定、只有設備穩定的前提下才能保證供電電路的安全運行。供電電路的選擇不能隨意變更。如果在某些特殊情況下要不得不更改也要參照相應的技術指標來修改。并通過科學合理的試驗后再進行更改。否則將導致電路發熱甚至引發嚴重后果，帶來不可估量的損失。圖1為一般居住建筑中的電氣線路設計圖。

圖1　居住建筑中的電氣電路設計

3.3建筑消防控制

在建筑電氣的安全節能設計中建筑消防設計是不可或缺的一部分。一般建筑消防設計的基本運行原理是預防火災的發生以及在火災發生后第一之間的處理。火災自動預警滅火系統，真正意義上實現預警滅火全自動化。其中，消防控制系統的線路要使用特殊的絕緣材料以確保其安全性。目的是在火災發生前后可以確保消防線路的順暢，并保證消防信號、控制命令得到有效的傳輸。另外消防水泵的控制及其重要，為了進一步確保安全消防系統的安全，消防水泵的控制應設置兩條線路，一條由引至消防水泵控制柜，另一路則引至建筑消防控制室。

4　建筑電氣設計的節能

建筑電氣設計中的安全性設計對于建筑本身意義重大，眾所周知，建筑能耗占社會總能耗的比例極高，如果在建筑電氣設計的節能環節上未達到相應的標準，只會進一步造成能耗的增加，因此要從根本上降低建筑的能耗，建筑電氣設計人員應從全方位出發進行綜合思考。不僅要將建設電氣設計的初期投資考慮進去還要考慮其運行能耗，只要這樣才能將能耗降為最低。主要從變壓器以及機房的選擇、電氣線路的選擇、照明節能措施三個方面進行分析。

4.1變壓器及機房的設計

在建筑電氣設計的過程中變壓器的選擇尤為重要，變壓器宜選用高效節能變壓器，這種高導磁硅鋼片結合先進的制造工藝充分的體現出材料選取的重要性，可以很好的降低變壓器在工作過程中的損耗，與普通的產品相比，節能型變壓器能耗損失大大降低，資料顯示10kV系列分別降低40%和14%。很好的解決了能耗問題，節能型變壓器具有很多不可比擬的優點，具體表現為電能損耗低、變壓器質量輕、工作效率高等，因此在近年的建筑工程中得到了廣泛的應用。另一方面在變壓器的容量選擇上。必須根據實際情況進行選擇，一般情況下變壓器負載率為40%時，能耗最小。但與此同時變壓器的無功能耗也隨之增加，因此要考慮綜合經濟效益后在對這種變壓器進行選擇。工程中變壓器的容量選擇在對初期投資和運行費用進行計算整理后，一般設置為變壓器負載率容量的70%。在達到這種標準的情況下才能做到能耗最低經濟效益最大。在電氣設計機房的選擇上，最好將機房設置在原理住戶的寬敞區域，機房電氣的具體設計參照圖2。

圖2　居住建筑中的機房電氣設計

4.2照明節能

建筑電氣設計中的照明節能設計就是在保證作業面視覺要求、不降低照明質量、不影響人們日常生活的前提下，減少照明系統中光能的損耗，建筑中的照明能耗量主要取決于照明材料的科技含量以及人們的節能意識。一般的節能措施有以下幾種：①充分利用自然光進行照明。在設計中電氣設計人員應多與建筑專業人士配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內人造照明進行有機地的結合，達到節約人工照明電能的目的。②使用高效節能燈具以及節能變壓器等。從科技角度出發控制照明能耗，對于公共建筑場所內的熒光燈則應該選用帶有無功補償的燈具，做好公共場所照明能耗的控制。對于照明燈具進行控制也是一種高效的節電方法。還應對用電著進行節能的思想宣傳。另外普及聲控開關也是及其有效的方法，在走廊、樓梯等人員不常停留的場所可采用自熄開關設置。

5　結束語

建筑電氣的安全性和節能性對于建筑本身意義重大，設計的節能潛力也很廣闊，參與電氣設計的專業人員應在設計中精益求精，反復試驗，最終設計出一套符合相關技術指標并滿足自身需求的前提下行之有效的安全節能措施，從而達到建筑電氣設計安全節約的目的。

[1]中國聯合工程公司.《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）[S].北京：中國計劃出版社，2010.

[2]中機中電設計研究院有限公司.《低壓配電設計規范》（GB50054-2011）[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[3]中國建筑東北設計研究院主編.《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16-2008）[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.

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2015-6-27