浅论建筑电气设计的安全性和节能性

浅论建筑电气设计的安全性和节能性

向豪

重庆市天开建筑设计事务所 , 重庆市 400000

摘要：市场经济的发展对能源的需求量愈来愈大，走可持续发展的战略，就需要从能源的节约方面加强重视。建筑领域是能源消耗比较大的行业，在电气节能设计方面以及对绿色建筑电气技术的应用方面，有助于能源的节约，这对绿色建筑的良好发展也有着积极作用。面对新的建筑行业发展形势，就需要做好电气节能设计以及技术应用的相关工作，以促进建筑电气的节约发展。本文基于浅论建筑电气设计的安全性和节能性展开论述。

关键词：建筑电气设计；安全性；节能性

引言

要想实现民用建筑电气的节能设计，首先该设计得满足人们对住宅的基本需求，像用电照明需求、冷气与暖气的需求、突发状况的应急处理设备的需求等等；然后在设计之前还需要考虑到成本问题再进行设计，设计出来的成品花费不至于过高，要能够在普通百姓能够接受的范围，又能够在此基础上降低成本，节省能源，减少不必要的耗费，以最终达到提高经济效益的目标。

１建筑电气节能设计及技术的意义

在新的时代背景下，科学技术的进步会进一步促进建筑电气节能设计良好发展，从多方面进行优化提升电气节能设计的质量水平，才能真正保障建筑电气节能设计整体质量水平。建筑领域是对能源消耗比较大的行业，建筑电气的节能设计有着重要价值，能源的节约需要从多方面加强重视，注重电气节能的科学化设计，就是走可持续发展道路的重要体现。另外，建筑电气技术的应用方面，以绿色建筑电气技术的应用为基础，这对国民经济发展有着积极促进作用。建筑行业的发展给环境带来的污染比较突出，通过合理化的控制好环境污染就能有助于经济的繁荣发展，从而提升市场经济效益。绿色化施工的最终目标是从环境保护以及能源节约的基础出发，减少能源消耗以及污染的程度，这样能对经济的发展起到积极促进作用。绿色建筑施工对科学技术发展也有着积极促进作用，能从整体上提升建筑工程施工质量水平。

2建筑电气设计的安全性设计

对于建筑功能来说，只有确保电力供应的顺利性才能够进一步促进有效实施。当建筑出现断电之后，一般都会直接陷入瘫痪状态，就拿上述案例来说，在医院一旦出现断电的情况，就有可能会导致患者的治疗机器停运，由此威胁到生命安全等，因此确保电力供应的安全性和稳定性，就是电气设计当中最需要特别关注的一个问题：①从确保供电可靠性角度进行分析，高层建筑一般需要最少两个独立性的电源，具体的数量可以依照建筑负荷的实际状况和当地的电网条件去进行设计，各个电源之间必须要互为备用[1]。上述案例之中可以从市政处引进二路独立10kV的电缆线路供电，另外还可以配备柴油发电机组，运用功率为1200kW当作第三路电源。②一定要设计出来应急备用的发电机组，这样就能够保证在停电之后马上给建筑恢复供电，从而使其中的电梯以及各类消防设施都可以正常使用。比如就可以配备一台柴油发电机组。当某一路市政电源停电，就可以实现从变配电室的开启柴油发电机组的启动信号，由此保证正常供电。③在设计的时候还可以在电力输送的终端设置空气开关，这样在出现触电或者是漏电情况的时候，就可以及时进行断电，从而在最大程度上保证用电的安全性。

3节能性措施

3.1选用低能耗设备

应用低能耗设备是住宅小区建筑电气节能的一项有效措施，通过应用各类节能设备，对于降低电力能耗具有显著效果。根据相关统计结果，风机与水泵设备的运行过程中，设备自身所消耗的电能比例达到15%～20%，另外，挡板以及风门节流的能耗在50%左右。因此为了降低能源消耗水平，可以在进行电气设计时，加强对于节能设备的应用，具体可以选用更为节能的风机与水泵设备，加强对于节能调速技术的应用。如在水泵的运行当中，轴功率与转速的三次方成正比，而流量与转速的一次方成正比，在利用调速技术将流量降低至满载状态80%的情况下，能够使得轴功率降低一半，并且相关实验也已证实，利用节能调速技术对流量进行调整，能够节约60%的电能，从而可以有效减少住宅小区建筑电气能耗。

3.2合理设计供配电系统

（1）供电电压选择，根据负荷性质、用电容量、供电距离、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压，参见建筑供配电系统框图。①电压等级越高，线路电流越小，线路损耗就越低；②供配电系统应尽量简单可靠，减少电能损失，并便于管理和维护，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级，低压配电级数不宜多于3级；③每条线路、每个配电装置都有明确的供电范围，不宜交错重叠，造成浪费。（2）变电所设置，变电所应尽量靠近负荷中心。高压电源越靠近负荷中心，越能缩短低压供电半径、降低电能损耗，并且减少电压损失、提高供电质量。如对于大型高层建筑，负荷容量大，配电距离较远，应提高供电电压等级；而超高层建筑除在地下层或首层设置主变配电室外，根据负荷分布情况，可在顶层或中间层设置分变配电室。（3）变压器设置，根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化，按经济运行原则灵活投切变压器。理论上，变压器计算负载率β=50%时能耗最小，效率最高，运行最经济。但在建筑工程中，计算负荷和实际负荷的差值往往较大，如空调、采暖等季节性负荷，商业、办公等时段性负荷，展演、体育等间歇性负荷，造成维持这个负载率的可能性与持续性不大。仅仅从变压器的最小能耗考虑负载率是不可取的，只有综合考虑经济效益才能达到节能、节省的目的。一般取负载率在80%~85%为宜。当用电容量大而需要选用多台变压器时，应合理分配负荷，尽可能选用大容量的变压器，减少变压器的台数。分期投产或季节性负荷，宜采用多台变压器方案，根据负荷情况，可切除部分变压器，避免轻载运行增大损耗。

3.3根据不同类型的电路设计不同的线路以减少损耗

不同类型的民用建筑的电气电路设计是不同的，即使同类型的民用建筑也可能会有不同的电路设计需求。因此，建筑设计师在设计民用建筑的电气线路时，要根据不同的线路类型来确定电路用料，首先要考虑经济，那么从经济的角度出发，涉及到的就是导线大小与疏密的问题，要选择合适的导线大小以及设计合理的电流密度。一般而言，铜芯这种材料的导线其导电率是比较小的，应该作为经济的首选。但是在实际的操作中，还是要根据不同的情况来选择电线的材料类型，像铜芯材料可以作为第一与第二类的用电导线，铝芯可以作为第三类的导线，因为第三类的导线用电的负荷量比较小。另外，也要注重线路的设计，通常而言，能够用直线型的线路就不要采用曲线型的线路设计，不是特殊情况，能够用细的导线就不要用粗的；如果线路非常远，那么就要采用较大的导线了，因为长期来看，虽然大的导线线路费用更高，但可以减低损耗，从而为用户实现更好的经济效益。

结束语

住宅小区是人们的日常生活中的主要场所，为了确保小区供电的稳定性，对于电能的消耗相对较高。在住宅小区建设规模不断扩大的同时，为了更加有效地节约能源，减少电力维护管理费用，应加强对电气节能措施的推广和应用。

参考文献

[1]胡伟奇.高层建筑电气设计中低压配电系统安全性研究[J].居舍,2019(36):91.

[2]刘朝阳.建筑电气设计中低压配电系统安全性分析与阐述[J].居舍,2019(05):185.

[3]孟庆达.建筑电气设计中安全与节能措施的探讨[J].节能,2018,37(12):1-3.

[4]杨斌.论建筑电气设计的安全性和节能性[J].工程技术研究,2018(05):212-213.