建筑電氣的節能與供配電線路設計研究

趙斌 ， 趙振云

（1.中國建筑標準設計研究院有限公司， 北京 100048；2.北京市建筑設計研究院有限公司， 北京 100037）

1 引言

時下，人們對現代化建筑工程已經不僅僅是居住需求，對其功能性也有著較高的要求。然而，建筑電氣設計就是提升其功能性。但是，在建筑工程設計中，對能源的消耗是非常大的。因此，在建筑電氣設計的時候，需要重點考慮供配電線路方面，明確其設計要點，并且，需要結合節能的理念，以此在保證建筑電氣設計效果的同時，降低對能源的消耗，有利于建筑工程實現預期的目的。本文結合建筑電氣節能設計的原則，對供配電線路設計的相關內容，展開了分析和闡述，希望對建筑電氣中供配電線路的具體落實提供一些的參考。

2 建筑電氣節能設計原則

在建筑電氣節能設計的時候，為了實現節能降耗的目的，遵守相關原則（主要是功能性、經濟性、能耗性）是非常必要的。本文就這幾點內容展開分析[1]。

2.1 功能性

功能性是建筑電氣節能設計必須遵守的一項原則，尤其是供配電線路方面，在設計的時候，需要考慮供配電線路和建筑工程其他設備之間的關系，避免產生較大的矛盾。同時，在建筑電氣節能設計的時候，需要對照明亮化、電梯、水泵、風機、消防設備、家用電器等方面進行綜合性的考慮，做到在滿足建筑工程各方面需求的情況下，降低對能源的消耗。

2.2 經濟性

節能在建筑電氣設計中固然重要，但是在設計時還要結合經濟性原則，對建筑工程的實際情況進行綜合性的考慮，根據要求設計多個方案，并從中選擇一個經濟效益最佳的方案，以保證經濟效益的合理性[2]。同時，在建筑電氣節能設計時還需要選擇節能性材料和設備，在做到滿足節能要求的情況下，實現良好的經濟效益。

2.3 能耗性

能耗性是在建筑電氣節能設計的一項重點原則， 在設計時，需要充分了解哪些是必要的消耗，哪些是不必要的消耗。其中電能傳輸消耗的能量、變壓器線圈消耗的能量等屬于不必要的消耗，基于此展開供配電線路設計，以此降低不必要的能源損耗。

3 供配電線路設計的主要方式方法

供配電線路設計是建筑電氣設計中的一項重點內容。注重節能理念，做好該方面的設計，不僅可以提升建筑電氣設計的效果，還可以避免對能源的消耗[3]。本文對供配電線路設計的主要方式方法展開分析和闡述。

3.1 線路路徑和長度設計

在供配電線路設計時，一定要注重線路的路徑和長度，確保其供配電線路設計的合理性。

1）在線路路徑和長度設計時，配電室和電箱應當接近負荷中心，這主要是避免因為線路問題，對供配電線路的運行造成不利的影響。同時，對低壓線路半徑進行嚴格的控制，一般情況下（沒有特殊要求的話），可以將其控制在200m范圍內，以此避免造成不良的影響。

2）如果建筑工程的單程面積相對較大的，應當配置2個或者2個以上的變電所。這樣做主要是保證供配電線路的穩定性，滿足建筑工程的供電需求[4]。在供配電線路設計時，需要在豎井區域設置配電室， 這主要是避免支線重合于干線。并且，還需要注意送電問題。同時，一定要保證干線的平直性，以適當減少導線的長度，降低對材料的消耗。

3.2 線路的合理布置

線路的合理布置是保證供配電線路設計效果的關鍵。就目前的情況來說，地埋式是供電母線布置的主要方式。但是，在實際布置的時候，由于負載和運輸之間存在一定的影響，因此，需要具體的情況進行具體分析，這樣才能保證線路布置的合理性。另外， 在建筑結構中，應當在電量集中的區域設置專門的配電室，以此對配電系統進行有效的控制，以此避免對電能產生大量的消耗。在線路合理布置的時候，需要確定導線橫截面以及材料的類型，一般情況下是以銅線為主，主要是因為其安全性相對較高。另外，在布置的時候，應當對建筑工程火災系統、通信系統等進行綜合性的考慮，確保供配電線路與火災系統、通信系統之間不會產生干擾，以此保證供配電線路的穩定性，滿足建筑工程對電氣系統的需求。

3.3 分路供電設計

在建筑工程施工完成以后，由于內部涉及較多的負載設備，并且這些設備種類也相對較為復雜，所以對于供配電線路設計的要求是非常高的，尤其是分路供電方面[5]。基于此，在設計的時候，需要科學、合理地設計電源和接地系統，也可以設置單獨的供電體系， 這樣才能有效保證供配電線路的穩定性。同時，在分路供電設計時，可以在建筑內部設置供配電控制器，其目的就是保證建筑工程的供電控制效果，從而避免電氣異常的產生。

3.4 功率因數設計

合理的功率因素是提升供配電線路設計效果的關鍵。高功率可以在一定程度上降低無功損耗，確保供配電線路設計的效果。同時，在功率因素設計時，需要根據時間情況設置無功補償設備，這樣，可以有效降低功率的損耗，也可以有效保證供配電線路運輸的質量。在功率因數設計時還需要保證低壓線無功傳輸處于合理的范圍內，這樣才能起到很好的節能效果。

3.5 接地設計

在供配電線路設計中，接地設計也是非常關鍵的一項設計內容，不僅確保供配電線路與行的穩定性，也保證其安全性。因此，在接地設計的時候，可以直接接地。但是，如果保護方式不同，其分類和選擇方式也有著一定差異。一般情況下，接地系統可以分為TN 和TT 系統。 另外，設計時，需要結合建筑工程的實際情況，選擇合適的接地系統。這樣才能適當減少導線的使用量，以此降低不必要的消耗。

3.6 防雷設計

防雷設計在供配電線路設計中主要是起保護作用，因為在雷電天氣會對供配電線路造成一定的影響。因此，在供配電線路設計時一定要做好防雷設計工作。主要是從以下2個方面展開。

1）在供配電線路設計中，需要注重考慮雷電設計，應當采用的是在建筑的頂端設置接閃帶/接閃桿，并且需要加強雷電平博、耦合以及分流的效果。這樣，可以有效提升防雷設計的效果。同時，在設計的時候，需要根據實際情況，屏蔽和降低干感應電壓，并且耦合可減少絕緣電子電壓電路輸送量，這樣就可以有效降低雷擊對供配電線路的影響[6]。

2）在安裝接閃帶以后，應當在第一時間完成接閃帶安裝環節，其直接關系到防雷系統的功能和運行效果，這樣便可以快速地將雷電導入大地，以此保證各類安全系統運行的穩定性和安全性，避免異常問題的產生。另外，在防雷設計的時候，需要在合適的位置安裝避雷針，這可以有效降低雷擊的概率，以此保證供配電線路的穩定性，確保建筑電氣的功能性。

4 節能設計關鍵技術

采取合理、有效的節能設計技術，是保證建筑電氣節能設計，降低能源消耗的關鍵。在建筑電氣設計中，主要是采用供配電節能技術、變壓器節能技術等方面，本文對這幾點內容展開了分析和闡述。

4.1 變壓器節能技術

主要是針對標記單位重量空載損耗進行優化設計，對負載損耗進行綜合性的考慮，可以通過繞組的損耗負載電流避免渦流損耗的產生，以此實現良好的節能效果。同時，需要選用低磁滯損耗和低渦流損耗的材料， 以降低變壓器對能源的損耗，實現良好的節能效果。

4.2 供配電節能技術

在供配電節能技術設計時，應當對邊變電站進行綜合性的考慮，選擇合理的變電站位置、電壓等級以及系統接線方式等，以此降低對能源的消耗[7]。同時， 需要根據實際情況以及功能，進行無功補償及諧波抑制器相關設備的配置，這樣，才能保證良好的設計效果，并在一定程度上提升其功能性。

5 結語

電氣系統在建筑工程中，起著關鍵性的作用。為了保證其功能性，一定要做好建筑電氣設計，尤其是供配電線路方面的設計。本文結合節能設計的原則，提出了供配電線路設計以及節能設計的關鍵點，這不僅保證了設計的效果，也有效地降低了能源的消耗，提升了建筑工程的功能性，提升了建筑工程的經濟效益，對建筑行業的發展也是非常有利的。