建筑电气设计的安全性和节能性研究

建筑电气设计的安全性和节能性研究

陆禹希

身份证号： 23070219860201****

摘要：建筑工程中，建筑电气设计占据重要位置，其设计质量直接关系到整体建筑质量，新时代下，我国坚持走可持续发展道路，这也对电气设计提出了新的要求，节能性也成为其中必须考虑的因素，电气设计中安全性和节能性的实现将为人们的工作生活提供更多的便利性。本文从建筑电气的设计原则入手，探究建筑电气设计的安全性和节能性，以期为提升建筑电气设计质量提供资料参考，实现建筑工程的健康可持续发展。

关键词：建筑电气设计；安全性；节能性

绪论

随着社会的发展，人们生活水平的越来越高，农村居民越来越向往城市生活的舒适安逸，带动城市化的现象突出，城乡一体化的格局逐渐形成，促使我国建筑面积飞速上升，而人们对居住环境的要求越来越高，从而对作为人们日常起居场所的建筑内部设施提出了要求。从而使得建筑能耗大大提升。在资源和能源日益短缺的今天，建筑电气节能设计的重要性和必要性就显而易见。这就对建筑设计工程师提出了节能要求，要求建筑设计给用户尽可能的提供舒适的生活空间的同时也今年可能的减少能源消耗。

1.建筑电气设计原则

相关人员在进行建筑电气设计时必须遵从相关规范，保证使用的安全性，此外，建筑电气设计以及不满足于单纯满足建筑需求，还要在功能平稳的基础上注意经济预算，降低经济成本，其设计原则主要有以下三个部分。

（1）实际性

在进行电气设计前，设计人员要与其他相关人员进行协商，共同分析经济效益，既要保证成本的合理，又要在此基础上尽可能选择节能材料以及相关设备。

（2）节能性

建筑电气设计应分析电气消耗量，要做到既满足建筑需求，又减少不必要消耗，坚持电气使用的绿色节能。

（3）适用性

设计人员要以实际需求为基础进行电气设计，保证对于电能使用的科学合理，以保证基础需求为前提，为建筑设施提供能源，为建筑设备运行提供辅助效果。

2.建筑电气设计安全性

建筑电气设计必须保证使用的安全性，不能存在安全隐患。安全性的考虑需从以下几个

方面进行分析：

（1）供电线路

由于居民用电之处较多，用电线路也就错综复杂。供电线路中的主线路导线的规格必须严格遵守规范要求，并且其横截面积不能随意更动，否则可能会因为线路功率过大而引发火灾。

（2）电气设备接地

为保证电器的安全同时保证用户的人身安全，通常情况下，大功率用电器的零线都要接地。并且为了确保人员安全需要重复接地。所谓重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。

（3）电力供应

电在人们的日常生活中占据着越来越重要的地位，现代社会如果没有了电，人们的生产生活活动将无法顺利进行，毫不夸张的说，整个社会将处于瘫痪状态。为减少意外断电事件给人们带来的不便，现代高层建筑每栋都需要设置两个或者两个以上的独立电源，具体设置几个需由建筑内部用电负荷及实际具体情况决定。除了多个独立电源之外，现代高层建筑还应设置有发电机，一旦事故发生，发电机需在15秒之内自动开启从而保证事故发生时需要用电的部位能通电，从而减少事故伤亡，以便更大程度地保护居民安全。为防止火灾，规定电力变压器不能使用大容量油浸类型的。对于容量低压配电屏的出线应做成手车式。

（4）建筑消防控制

现代建筑电气设计工程，一般都包括消防控制。建筑电气消防系统结构：火灾自动报警系统、消防联动系统、消防通讯系统、火灾警报系统和自动喷水系统。当火灾发生时，消防线路不能因为火灾而发生故障不能使用，否则这个系统就是无用的。所以消防线路所使用的材料应该具备防火功能，从而确保能够起到降低或减小火灾伤害的目的。通常情况下消防灭火使用的是水泵，所以对水泵的控制至关重要。消防水泵的控制应设置两条线路：一条引至消防水泵控制柜；另一条则引至消防控制室。

3.节能设计

3.1电气工程控制

电气工程控制是一项系统性工程，其对工作人员综合水平提出了较高的要求，高品质的电气工程必须得到材料和人员的双重支持。为确保电气工程的整体品质，则必须充分提高工程队伍的水平，发挥出软实力的优势，加强对电气工作人员的培训力度，使其在掌握专业技能的同时还可强化责任感。参建人员必须从现场总结经验，作为后续工作的指导，以便在指定的工期内保质保量完成电气工程的相关工作。显然，高品质的电气工程与高素质的员工具有密不可分的关系，若要提高工程的整体品质，则必须将员工培训作为重点发展方向。相关人员也须怀揣积极进取之心，明确分工，以理论为指导，落实至实际行动中，确保工程质量。

3．1供配电设备

供配电系统的设计必须具有科学性，以保证系统能够维持稳定运行的状态，同时其操作也应当具有便捷性，兼顾用电设备、供电距离等方面的因素，从而采取科学的配置方案。结合经验，需以负荷中心为基准，将变配电相关装置布设于周边区域，此举的优势在于可缩短供电距离，节省线路，减少电力资源在传输途中的电能损耗。对于变压器的选择，需以建筑用电需求为基本依据，满足季节性变化的要求，提高居民建筑用电的合理性。此外，功率因数也应当成为重点考虑对象，理论上，在提高功率因数后有助于减少能耗量。电能的传输需以电缆或电线为基本载体，而线缆存在一定的电阻值，因此，电能传输途中存在线路损耗，此问题难以从根本上避免，但可以通过科学的措施有效提高回路中的有功功率，减少无功功率，从而达到降低能耗、保护线路等多重效果，结合既有设计及施工经验，皆在降低设备的无功功率，同时显著提高其功率因数等指标。

线路的电流大小、线路的电阻值等均会影响线路的损耗情况，在电流不变的前提下，若要达到降低电耗的效果，则需要降低线缆的阻抗。进一步分析，线缆的材质、截面积均会对线缆的阻抗产生影响，对此，可选择小电阻型导线，例如，应用较为广泛的铜线就是可行的导线材料；而根据电阻与截面积的关系可知，可适当增加导线的截面积，以达到降低电阻的效果。

供电距离也将决定电能损耗的高低，在线路设计时应尽可能采取走直线的方式，尽可能不倒送，以便缩短供电距离，目的在于降低线路上的电能损耗；若布设的变压器临近负荷中心，也能够缩短供电距离。电气节能设计工作中，若建筑物每层平面面积较大时，应在设备层分散设置多个变配电所，通过此方式缩短供电干线的长度；若为高层建筑，则需要注意对低压配电室位置的选择，应尽量临近电气竖井。

3．2用电设备

照明节能设计的基本前提在于给用户提供正常的照度，使其能够正常生产或生活，需最大限度降低光能的损失量，提高光能的利用率。自然光为重要的光源，也是照明节能设计中最为关键的应用途径，应面向用户推广可以使用自然光的设备。此外，自然光与室内人工照明相结合的方式也较为关键，且需调整好两者的比例，尽可能减少人工照明的使用量。现阶段，LED灯是较为典型的照明设备，相比于传统灯具而言，其节能优势更加显著。LED是冷光源，作为一种半导体照明方式，其对环境的污染相对较小，而相比于白炽灯等传统灯具形式而言，其节电效率可达到75％或更高。以相同亮度为基本前提，LED灯的耗电量可明显降低，约为荧光灯的1／3，普通白炽灯的1／15。此外，诸如电子镇流器、电子触发器等均是较为可行的节能配件，值得被应用在照明工程中。对于公共建筑场所，在该处设置荧光灯时需要尽可能选择带有无功补偿的灯具，以减少能源消耗量。

结语

节约资源、保护环境现已逐渐成为全人类共识，我国坚持可持续发展，建筑工程作为社会建设最为重要的部分之一，其中的电气设计更应注重自身的安全性以及节能性。电气设计人员应首先实现自身设计理念的更新和转换，提升自身设计能力和水平，认识到安全性和节能性对于建筑设计的关键意义。而对于电气设计中存在的大能耗部分以及安全隐患，人员应采取有效措施进行调整和解决，以保证电气设备运行的平稳，促进建筑行业健康的绿色发展。

参考文献：

[1]熊凯,杜超.变频器在火电厂辅助节能改造中存在的问题和改进建议研究[J].中外企业家,2020(08):150.

[2]冯岩冰,尹春亮,乔建滨,蔡延玮.高性能长寿命电线电缆在超高建筑设计中的应用[J].现代建筑电气,2020,11(01):45-49.

[3]华栋,樊常亮.浅谈泰兴虹桥工业园区天然气分布式能源项目电气设计特点[J].电力设备管理,2020(01):86-87+95.