建筑電力工程中的節(jié)能措施分析

袁由發(fā) 侯金華

安徽長龍電氣集團有限公司 安徽 合肥 230001

近幾年，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，自動化技術得到了極大的發(fā)展。必須承認，我國的電力自動化水平已經(jīng)很高了，但在電力自動化方面存在著兩個問題，第一，自動化控制設備的可靠性和安全性不能得到保證，并且越來越多的人對電力自動化控制裝置的安全要求越來越高，另一方面，在電力設計中往往忽略了節(jié)能，從宏觀的戰(zhàn)略角度來看，節(jié)能就是節(jié)約能源，借鑒以往的經(jīng)驗和實際情況，進一步提高電力控制設備的安全可靠性和節(jié)能性是非常必要的。本文就如何進一步加強電力工程的可靠性和節(jié)能問題進行了研究。

1 工程概況

位于安徽的一幢大廈，地上15層，地下一層，總建筑面積l4095平方米，總高度49.8米，框架結構（見圖1）。一、二、三層為商場，四、五層為辦公用房和輔助用房，六至十五層為民用住宅。本工程的電力設計包括變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)、自動報警聯(lián)動系統(tǒng)、漏電報警系統(tǒng)、安全技術防范系統(tǒng)、有線電視系統(tǒng)、電話系統(tǒng)等[1]。

圖1 該綜合樓繪畫圖

2 建筑電力設計原則

2.1 實用性原則

2.2 經(jīng)濟性原則

在設計建筑電力時，也要遵守經(jīng)濟原則，選擇適當?shù)拇笮驮O備，采取適當?shù)慕ㄔO計劃，以減少資源和能源的浪費。其次，設計者要加大對老設備的使用頻率，不斷地優(yōu)化和革新，以提升設備的綜合性能，確保它的性能，同時，在使用時要注意對能源的利用，以確保資源的可持續(xù)發(fā)展。

2.3 節(jié)能環(huán)保原則

在設計建筑電力中，既要保證電力的節(jié)能環(huán)保性，又要對工程的各個施工方案進行審核，確保方案的可行性，選擇合適的施工方案，加強電力施工技術，加強對電力設備的控制力度，同時還能保持生態(tài)平衡，所以只有把電力設計做好，才能達到節(jié)能環(huán)保的目的[2]。

3 建筑電力工程中常遇的難題

3.1 用電潛在風險

用電事故是日常生活中較為常見的一種不確定因素，因此我國頒布了大量的法律法規(guī)來規(guī)范用電行為，但是用電安全事故仍然很多。實際情況下，造成這種情況的原因多種多樣，有的電力工程師沒有設計出相應的程序，有的設計過程中出現(xiàn)各種問題，有的沒有按照一定的程序一步步進行，造成安全隱患。

3.2 不能從根本上滿足客戶需求

電力設計的設計要綜合考慮，僅從理論上去做，是很難做到技術標準的。在進行設計時，應注重將實際工作與經(jīng)驗相結合，以檢驗整體設計的專業(yè)水準，提高專業(yè)技術，并盡量減少不必要的開支[3]。然而，有些設計師只顧著降低成本，導致了設計指標無法滿足需求。所以，要根據(jù)具體情況，對設計中的各個環(huán)節(jié)進行分析，合理選用優(yōu)質(zhì)的原材料，并制定相應的電力設計方案。有些產(chǎn)品的設計水平較低，在實際應用中也沒有達到用戶的預期，在使用過程中會產(chǎn)生各種各樣的問題，從而影響用戶的使用體驗。

3.3 消防系統(tǒng)存在安全隱患

為了確保建筑物的使用安全，必須加強防火體系建設。根據(jù)實際情況，結合消防系統(tǒng)的特殊需求與布置，充分發(fā)揮其功能，保障人民生命財產(chǎn)的安全。當前的消防安全體系存在很多問題，驗收程序不規(guī)范，消防設施的安全運行存在很多問題，需要嚴格控制[4]。

4 針對安全問題的解決對策

（1）為了解決等電勢耦合問題，設計者在進行建筑電力設計時，必須確保建筑物外部的導線與建筑物內(nèi)的電器設備保持良好的接線，消除電火花，減少電位差，防止火災，杜絕因等電位連接問題危及到生命。

（2）針對雷電問題，可通過兩個方面來解決。首先，選用導電性較好的導體，在雷雨天氣下要保持室內(nèi)電位平衡，保護電力設備的安全，避免人身安全事故；其次，為了避免雷雨天氣的電波侵入，應在建筑電力設計時設置避雷器位置，嚴格監(jiān)控電纜敷設和接地連接。

術前常規(guī)使用0.5%左氧氟沙星滴眼液每日4次，連用3 d，術后使用0.3%妥布霉素地塞米松滴眼液和0.1%玻璃酸鈉滴眼液每日4次，1周后停用妥布霉素地塞米松滴眼液，0.1%玻璃酸鈉滴眼液連續(xù)使用1個月。

（3）根據(jù)建筑電力的防火設計要求，在建筑設計中要有嚴密的防火線路，做到消防聯(lián)動、應急設備的配備、應急設施的完善、金屬管道的防護，確保緊急疏散廣播、應急警示、應急照明、應急照明等能夠在火災發(fā)生后及時做出反應，合理安排疏散通道，保障人民生命財產(chǎn)的安全。

（4）在應急照明方面，應采取具體措施。在建筑電力設計應急照明設備時，要考慮到每一個細節(jié)，比如應急照明電源的選擇、照明光源的位置、應急照明的照度等等。

（5）針對電力配線問題，應選用具有良好導電性、機械強度和熔點較高的銅線，以確保安全[5]。

5 建筑電力設計的安全性

在進行建筑物的電力設計時，必須保證建筑電力的設計安全，并進行相應的安全保護設計。

5.1 電力供應的安全設計

在設計建筑電力的時候，首先要保證的就是供電的安全和穩(wěn)定，如果停電了，那么就會造成系統(tǒng)的癱瘓，從而影響到人們的日常生活，所以必須要保證供電的穩(wěn)定。在現(xiàn)代建筑的設計中，應考慮到不同的供電方式，同時考慮到不同的負載情況，采用不同的供電方式。在建筑物發(fā)生意外事件后，外部電力供應中斷時，必須在15秒內(nèi)使建筑物的電力供應得以恢復。除了獨立的電源外，建筑內(nèi)還應該安裝發(fā)電機，以保證獨立電源的穩(wěn)定供電，當然，發(fā)電機不能安裝在主樓內(nèi)，要根據(jù)消防安全規(guī)范選擇合適的位置。

5.2 防雷措施

工程防雷分為三個等級。建筑物的防雷裝置應滿足防直擊、側擊、防雷、防雷電、防雷擊、以及總等電位連接。屋頂采用12根鍍鋅圓鋼作為避雷帶，屋頂?shù)谋芾拙€網(wǎng)格數(shù)不大于20 m×20 m或24 m×16 m。引下線采用鋼筋混凝土柱或剪力墻內(nèi)兩根φ16以上主筋通長焊接綁扎，間距不大于I8m，引下線上端焊接避雷帶，下端焊接在建筑物基礎底梁和基礎底板軸線上，上下兩根主筋內(nèi)各主筋。室外引下線引線引出室外地面 lm處與室外地線焊接[6]。

5.3 接地

在TN-S體系中，N線和 PE線在變壓器的中性點后保持彼此的絕緣，電纜外殼、電纜和三相插座的接地孔都與 PE線可靠的連接。工程中的雷擊接地與強、弱電接地是共用的，其接地電阻應為1歐姆。凡在正常情況下不帶電，但在絕緣破裂時，有可能出現(xiàn)電壓的所有電器設備必須接地。

5.4 建筑消防控制

建筑消防安全管理主要包括火災探測、火災自動報警、分區(qū)消防報警、消防自動滅火等。為了保證消防系統(tǒng)的正常運行，消防系統(tǒng)必須獨立設計，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，即使外部電路斷電，消防系統(tǒng)也能有效的控制消防系統(tǒng)的工作，進一步保證建筑消防安全。

5.5 校驗檢查線路

檢查工作主要有：系統(tǒng)檢查，施工安全，設備安裝注意事項，電纜占空比配電箱尺寸，電纜槽，空間布置等。在檢查的時候要注意對照，及時地找出可能會影響工作進度的因素，這樣才能更好地保證以后的工作，提高工作的便利性。要仔細檢查，清楚地安排好設計的細節(jié)，并留意導線的長度，以保證它們在正常的范圍之內(nèi)[7]。

6 建筑電力中的節(jié)能設計

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人民的生活水平不斷提高，對于建筑電力的需求也在不斷提高。在現(xiàn)代建筑電力的設計中，既要保證建筑物的電力設計的安全性和穩(wěn)定性，又要對建筑物進行節(jié)能設計，以達到降低能耗的目的。在進行建筑電力型節(jié)能設計時，設計者應從下列幾個方面進行進線設計。

6.1 選用合適的變壓器

設計人員在進行建筑電力設計時，應選用適當?shù)淖儔浩鳎源_保建筑電力節(jié)能高效運行。選擇變壓器時，如果變壓器容量過小，將導致變壓器長時間超負荷運行，從而增加系統(tǒng)能耗；如果選擇變壓器容量過大，就會使變壓器無法充分利用，空載造成變壓器損耗增加[8]。因此，在選擇變壓器時一定要充分估計建筑物的電力負荷，確保變壓器負荷超過70%，一般情況下，變壓器最優(yōu)負荷為75～80%。

6.2 降低線路損耗

在進行建筑電力型設計時，若不對線型進行合理的控制，會造成線損增加，從而影響到建筑物的正常供電。一般來說，隨著線路長度的增加，線路中的電阻和損耗會增加，而線路上的電流數(shù)值也會增加。所以在對線路損耗進行控制時，應該從以下幾個方面著手：①選用低電阻率導線，通常導線分為鋁芯和銅芯，施工時應優(yōu)先選用銅芯，因為銅芯的電阻比鋁芯低；②在進行線路布置時，盡可能地縮短線路長度，并盡可能采用直線布置[9]。在布置時，要盡量避開線路的干擾，盡量避開回路，盡量減少線路間的相互干擾。而且，在相同條件下，選用大截面的導線是最好的。

6.3 電動機節(jié)能

在現(xiàn)代社會，電梯是一種非常重要的公共設備，在某些高層建筑中，它是不可或缺的。電梯一般都是在大樓里運行很久的，一天大概要運行18個小時。電梯運行過程中，電動機的耗能主要來自于電動機，因此需要對電動機的能耗進行控制，以達到節(jié)能目的。電機能耗控制首先要做好就地電容器補償，以減少線路損耗。有關設計者應該通過對電梯的操作過程進行控制和設計，以最小化電機的空載操作次數(shù)、降低電機能耗、提高電機運行效率、達到節(jié)能設計目標。

6.4 照明節(jié)能

現(xiàn)代建筑照明設計是建筑照明設計的重要組成部分，照明節(jié)能設計原則是在保證正常視覺效果的前提下適當降低光照強度，使電能損耗降至最低。通常，照明節(jié)能設計可以考慮以下幾點：①提高光照利用率，增加對陽光、月光和反射光的利用，充分考慮周圍的環(huán)境和光照特性，使人工光源和自然光之間達到最佳的配合，達到最佳的照明效果。②應該選擇高效節(jié)能的燈具，比如目前非常受歡迎的LED燈，它具有一系列的節(jié)能、高效等優(yōu)點，被廣泛地用于當代建筑的照明設計。另外，電子鎮(zhèn)流器的設計必須要有效率，可以合理地對公共場所的熒光燈進行控制，減少電力的消耗。如臥室、書房等可采用調(diào)光開關，根據(jù)需要調(diào)整燈光亮度，在公共場所可采用光控開關或聲控開關，以節(jié)省電能。

7 建筑工程中電力設計的發(fā)展展望

7.1 提升建筑電力設計的安全性

使用危險存在于電器的備用和使用期間。所以，在進行電力系統(tǒng)的設計時，必須確保電力系統(tǒng)的運行安全，才能使建筑工程的人性化、智能化發(fā)展。在建筑電力型的設計中，要做好對電力線路的保護，這樣才能防止在使用電器的時候發(fā)生因電線故障而導致的電力安全事故。在建筑工程中，必須做好電力防火設計，并建立起可靠的火災自動報警系統(tǒng)，并將其與監(jiān)測、網(wǎng)絡等設備相互連通，以便及時了解火災的狀況，并對其進行及時處置。在建筑電力的設計中，一般都會有兩個電力裝置，一臺是備用的，以確保電力系統(tǒng)的安全。

7.2 提升建筑電力設計的經(jīng)濟性

在設計過程中，設計者必須有效地控制它的產(chǎn)生和回程的長度。在建筑電力型的設計中，要把不同種類的電器裝置組合在一起，這樣就可以增加電力裝置的穩(wěn)定性和實用性。在進行建筑電力型設計時，應合理地控制裝置的動力因子，同時還要對建筑物和建筑電力進行全面的調(diào)查，合理地確定電力參數(shù)，以便對電力系統(tǒng)的功率因數(shù)進行有效的控制。在建筑電力型設計中，必須確保建筑電力型項目的質(zhì)量符合科學要求，從而減少建筑電力型項目的造價。

7.3 建筑電力設計的智能化發(fā)展

建筑電力設計在今后的發(fā)展中，將以總體的公共服務系統(tǒng)為理念。大樓的功能和可用性，受建筑電力系統(tǒng)信息化和智能化水平的影響，是其重要因素。然而，目前國內(nèi)還沒有一個統(tǒng)一的智能電力設計規(guī)范，在設計過程中，設計者無法按照有關的設計規(guī)范來進行。所以，在未來的發(fā)展當中，建筑電力型智能設計必須要在不斷的發(fā)展當中，才能夠將它的設計效果和目標的偏差降到最低。建筑電力的設計需要綜合考慮能源使用和電力負荷，設計時要結合專業(yè)的角度和實際情況來設計，以提高設計的實用性[10]。

8 結束語

節(jié)能是我國電力工程行業(yè)在能源總量少、利用率低等嚴峻形勢下面臨的新挑戰(zhàn)。電力工程設計人員不僅要嚴格要求技術，而且要勇于創(chuàng)新，尋找新的能源利用方式，以達到節(jié)能的目的。構建和諧社會條件更加合理，促進可持續(xù)發(fā)展。