建筑電氣的節(jié)能及供配電線路設(shè)計(jì)

曹國(guó)媛

青島城鄉(xiāng)建筑設(shè)計(jì)院有限公司 山東青島 266000

在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需結(jié)合電氣系統(tǒng)，滿足多專業(yè)交叉施工，進(jìn)一步完善供配電線路的設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)理念與實(shí)際情況相融合，提高線路設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性。

1 我國(guó)建筑電氣的節(jié)能及供配電線路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 當(dāng)前我國(guó)供配電線路的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市的人口越來越多，所需要的建筑數(shù)量越來越多，消耗的電力資源也同步增長(zhǎng)。我國(guó)的人均電力資源本來就不高，建筑節(jié)能的重要性越來越突出，因此建筑電氣的節(jié)能方案設(shè)計(jì)也越來越重要。然而我們國(guó)家現(xiàn)狀的建筑節(jié)能效果卻不盡人意，許多設(shè)計(jì)師不明白建筑電氣節(jié)能的重要性，而是重點(diǎn)關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)和外觀設(shè)計(jì)，這樣下去會(huì)增加建筑的居住成本，在全社會(huì)大力提倡綠色環(huán)保節(jié)能的今天，顯得特別不合時(shí)宜。我國(guó)正處于全面小康社會(huì)的建設(shè)過程，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高，這就要求電氣設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)方案，既能保證生活質(zhì)量，又能實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。這樣可提高對(duì)電力資源的利用效率，保證了我國(guó)建筑經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的健康發(fā)展。

1.2 我國(guó)建筑電氣節(jié)能方面存在的問題

目前，建筑電氣的節(jié)能化供配電線路已經(jīng)應(yīng)用到我國(guó)建筑行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，落實(shí)了可持續(xù)發(fā)展的治國(guó)方略。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，建筑電氣行業(yè)的節(jié)能性技術(shù)設(shè)計(jì)越來越成熟，但是由于多種因素的制約，我國(guó)建筑工程供在配電線路節(jié)能方面仍存在著許多漏洞和待改進(jìn)的地方。①我國(guó)的電氣供配電設(shè)計(jì)依舊不夠成熟，并且我國(guó)的建筑行業(yè)還落后于世界先進(jìn)水平，這就一定程度上限制了建筑電氣節(jié)能的效果。②我國(guó)建筑行業(yè)對(duì)于節(jié)能技術(shù)不重視，這就導(dǎo)致了我國(guó)建筑相關(guān)人員忽視建筑電氣的節(jié)能工作，阻礙了建筑工程電氣節(jié)能工作的開展。③我國(guó)相關(guān)政府部門缺少對(duì)于建筑工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的規(guī)范指導(dǎo)和管理制度，導(dǎo)致建筑行業(yè)的人力物力投入過大，造成不必要的浪費(fèi)[1]。

2 建筑電氣供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

2.1 變配電室及配電線路路徑選擇

在設(shè)計(jì)建筑電氣中供配電線路的時(shí)候，配電室和配電箱應(yīng)該接近負(fù)荷中心，避免因?yàn)榫€路過程引發(fā)的負(fù)面影響，合理控制低壓線路的半徑，半徑要始終控制在200m范圍內(nèi)。如果建筑單層面積比較大，需要配置兩個(gè)配電所。在設(shè)計(jì)高層建筑的時(shí)候，需要在強(qiáng)電豎井區(qū)域設(shè)置低壓配電室，避免支線重合于干線，注意不能出現(xiàn)倒送電問的問題。在設(shè)計(jì)低壓配電室線路的過程中，要始終保持干線平直，減少壓縮導(dǎo)線的長(zhǎng)度。

2.2 導(dǎo)線材料的選用

導(dǎo)線的通電效率主要由導(dǎo)線的橫截面積和導(dǎo)線的材質(zhì)決定，目前大量使用的導(dǎo)線主要有鋁和銅兩種。由于金屬鋁的價(jià)格低于金屬銅，所以鋁導(dǎo)線的價(jià)格也低于銅導(dǎo)線，但是銅導(dǎo)線具有良好的安全性能和更好的導(dǎo)電性能，綜合各方面因素，銅芯導(dǎo)線優(yōu)于鋁導(dǎo)線。設(shè)計(jì)中在條件允許的情況下，盡量采用銅芯線纜[2]。

2.3 選擇導(dǎo)線、合理布線

科學(xué)確定導(dǎo)線橫街面積和導(dǎo)線材料類型，比較常用的導(dǎo)線就是鋁線和銅線，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響下，銅線價(jià)格比較高，并且具有良好的過載余量，因此在建筑室內(nèi)布線過程中更多的利用銅線，銅線應(yīng)用具有良好的安全性。此外需要控制導(dǎo)線截面積，在實(shí)際工作當(dāng)中需要科學(xué)核算實(shí)際效率，無法核算電氣設(shè)備功率值，盡量縮小導(dǎo)線的截面積，降低工程成本。

在敷設(shè)建筑內(nèi)部線路的時(shí)候，因?yàn)椴季€具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，因此在布線過程中需要綜合考慮火災(zāi)系統(tǒng)和供電線路以及通信系統(tǒng)，在建筑電氣中供配電線路設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要利用針對(duì)性措施合理誰線路，降低電磁的干擾性，使信號(hào)傳輸質(zhì)量不斷提高。

2.4 合理分配配電回路，合理制定控制方案

建筑物內(nèi)通常存在負(fù)載性質(zhì)不同的用電設(shè)備，有的是穩(wěn)定負(fù)荷，有的是波動(dòng)性較大的負(fù)荷；有的是線性負(fù)荷，有的是非線性負(fù)荷。正確區(qū)分不同負(fù)載性質(zhì)的用電設(shè)備在節(jié)能方面也是很有效的。在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)性質(zhì)不同的負(fù)荷不能放在一個(gè)回路，應(yīng)采用多回路分別配電的方式進(jìn)行配線，這樣不同的用電設(shè)備就能得到分別控制，不會(huì)造成不良的相互影響。例如，建筑照明光源中的熒光燈是一種非線性負(fù)荷，其產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)正常運(yùn)行的線性負(fù)荷線路及用電設(shè)備造成不良影響，為了避免這種情況的發(fā)生，可以為這些非線性負(fù)荷分配一個(gè)獨(dú)立的配電回路，在一定程度上與其他用電負(fù)荷進(jìn)行分隔[3]。

2.5 設(shè)計(jì)功率因素

在供配電運(yùn)行當(dāng)中，無法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自然因素和接入電網(wǎng)要求的一致性，為了提高系統(tǒng)功率，需要利用無功補(bǔ)充的措施，降低能源消耗。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，為了提高系統(tǒng)功率因素，需要利用合適的設(shè)備，減低無功損耗。在系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置安裝無功補(bǔ)充裝置，在設(shè)計(jì)民用建筑電氣系統(tǒng)的過程中，我國(guó)通常是利用變壓器低壓集中補(bǔ)償方式，雖然可以在一定程度上改善功率因素，但是無法根除問題。設(shè)計(jì)普通民用建筑的時(shí)候，利用無功補(bǔ)償設(shè)置可以提高管理效果，降低無功消耗，可以使高壓線路輸送質(zhì)量不斷提高，提高用戶的功率因數(shù)。

3 結(jié)語

總之，因?yàn)榻ㄖ姎庵泄┡潆娋€路設(shè)計(jì)不合理，會(huì)浪費(fèi)大量資源，我國(guó)人口數(shù)量非常多，人均資源占有量有待提高，因?yàn)闃O大的浪費(fèi)電子資源，突出了我國(guó)的能源短缺問題。近些年人們的生活水平不斷提高，也逐漸加大了用電量，我國(guó)能源流失的主要原因就是建筑電氣的能量消耗。因此需要利用針對(duì)性措施設(shè)計(jì)建筑電氣中供配電線路，科學(xué)合理的供配電線路設(shè)計(jì)不僅能保證電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且能更多地節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益，走可持續(xù)發(fā)展之路。