建筑电 气设计的安全性和节能性研究

发表时间:2020/8/18   来源:《建筑实践》2020年39卷第8期   作者:张文飞
[导读] 现当今,随着我国经济的不断发展,人民生活水平不断提高,
        摘要:现当今,随着我国经济的不断发展,人民生活水平不断提高,越来越重视生活环境的舒适性、服务设施的完善性、信息相互沟通便捷等问题,导致对建筑整体性能的要求越来越高。伴随着智能化技术的快速发展,很多需求都得到满足,但同时也对传统的建筑电气设计的要求更高。现代智能化技术与传统建筑电气设计这两项技术相互结合运用,才能使建筑的功能得到进一步扩展和完善,满足人们对建筑的节能和安全的全方位的需求。所以要求电气工程师发挥出他们的聪明和才智,设计出既要满足建筑功能的舒适、方便、快捷,也要减少建筑设备耗能以及建筑材料的浪费。
        关键词:建筑电气设计;安全性;节能性   
        引言
        经济发展水平的提升以及生活水平的提升使得我国家用电器功率越来越大,数量也越来越多,人们对于建筑中电气设计的质量也有了更加严格的要求。电气设计人员除了需遵循相关规定进行设计工作以保证用电安全外,还要进一步提升电气使用性能。另外,生态破坏以及能源短缺等问题愈发显露,我国在此背景下坚持走可持续发展之路,电气设计人员在进行设计时必须将节能性纳入考虑范围,在满足所需的基础上减少能源浪费,为经济社会可持续发展做出贡献。
        1建筑电气系统设计原则
        1.1功能性
        建筑电气系统会直接影响建筑工程的使用功能,所以在设计中要确保电气系统可以满足建筑工程整体需求,并需要满足特殊场所用电,如公共建筑食堂燃气间防爆要求等。同时,还要保证建筑工程的舒适性,包括建筑温度控制、照明控制等,进一步细分,如照明系统中除了要保证照度外,还需要保证照度均匀度、眩光控制、光源色温、光源显色指数等指标。
        1.2安全性
        电气系统由于内部结构复杂、涉及面较广,确保整个系统安全是需要重点考虑的问题。例如电气短路问题,需要在设计中保证电气系统绝缘、短路分断等满足要求,短路时保护开关可以有效动作,避免危害进一步扩大。同时,还有更重要的消防问题,消防配电直接关乎火灾时消防水泵、防排烟风机等消防设备的可靠运行等。
        1.3电气设计的适用性
        建筑电气设计应当科学合理利用电能,结合实际的供配电需求进行。基本原则为保证用户的日常需求。在此前提下,为建筑设施进行必要的能源输出,辅助建筑设备的正常运行。
        2建筑电气设计中的安全性
        2.1电力供应
        电力供应在当今社会中起基础性作用,是保障居民正常工作生活的基础条件之一,而在进行电气设计时,人员应首先考虑的便是安全问题。由两个电源对一级负荷进行供电,这样,当某一电源出现故障时,便可启用备用电源,保证电力正常运作。不仅如此,若容量较大,一级负荷则需要考虑使用两路高压电源;若容量较小,一级负荷便可选择第二低压电源实施供电。过程中必须保证正常电源和应急电源的错开运行,坚决禁止并列运行情况的出现,防止出现向系统反送电。
        2.2接地故障
        建筑火灾大部分都是电气系统故障引起的事故,究其根本是因为电气设备故障或线路故障。电气故障主要包括带电导体间的短路、带电导体对地短路。接地故障作为短路形式的一种,其短路电流、故障严重性、保护措施等方面与普通相间短路存在较大的差异。如果带电导体出现短路等情况,由于电流量激增,此时断路器自动切断故障回路,从而避免发生电气火灾。接地故障电流相对较小,特别是电弧接地故障问题,断路器可能无法动作,此类问题不仅会造成人身电击,还会出现火灾问题。因此电弧性接地故障所引发的火灾概率更高。在电气架构设计当中,要在进线端或者分支处设置RCD,在设定RCD保护时,根据标准最佳保护动作电流通常为I≤300mA,动作时间延迟为0.25s,误差控制在±20%。

这样设计可以在电源箱供电范围内如果某个线路出现了接地故障,此时RCD可以在0.2~0.3s切断电源,避免电气火灾发生。
        2.3优化供电线路
        对于电路传输来说,供电线路则是非常重要的通道,倘若其中一个环节出现了故障,势必会给整个建筑整体的供电带来重大影响。对此,在进行电气设计的过程中,还必须要进一步优化供电线路,同时依照建筑本身的电力负荷以及实际的运转环境,做好线路截面以及材料等方面的科学选择,从而使其能够满足相应的要求。此外还应该要定期实施线路的检修,一旦发现存在安全隐患,一定要及时进行处理。以上述案例来说,可以在其低压侧使用单母线分段接线,一共分成五组十段母线,在每一段低压母线上面可以设置应急母线段,确保在市政两路点源都失电的情况下还能够确保一级负荷供电。
        3节能性
        3.1压器
        对于变压器来说,应该要优先选择具有节能性的。因为与常规性的变压器相比较,节能型变压器空载损失与短路损失都更低一些,同时运行效率也都比较高,具有极强的抗冲击性,因此节能效果非常明显,在最近几年的电力工程之中得到了极为广泛的运用。此外,还必须要重视对电压器容量的选用。从理论上进行分析,变压器负载率只要达到50%左右,运行过程中的有功能耗就会越小,但是无功能耗却会增加,所以这就必须要对各个方面的因素进行综合考虑,使其负载率可以大概被控制在容量的80%。
        3.2照明节能设计
        首先,在电气照明设计中,考虑其节能性能。对于分区布局的处理,需要采用不同颜色进行分区,针对一些分辨率要求较高的空间,则应该做好整合利用工作,同时适当提高照明系数;其次,应该做好控制端节能,引入先进的照明控制系统,如光控、声控等,减少不必要的能源消耗。例如,在楼道内的照明等可以选择声控的方式,等有人通过时,灯光自动亮起,一段时间后自动熄灭,从而有效降低能耗;然后,应该合理利用天然光源。在建筑照明设计中,通过与土建工程的配合,对建筑门窗进行优化设计,将天然光源引入到室内进行照明,如常见的天窗采光、侧窗采光等,能够减少对于人工光源的需求;最后,应该引入新光源,如LED节能光源等,以此来减少照明系统能耗,实现节能设计目标。在对新光源进行应用的过程中,需要做好相应的研究工作,配合自动化智能化控制,确保其节能效果能够充分发挥出来。
        3.3无功补偿
        变电所集中补偿与就地补偿相结合,可以帮助满足成本节约的要求,首先,应对集中大负荷以及100kW以上的集中式电度表箱实施功率补偿,其次对于负荷较小的功率补偿可选择变电所内功率补偿,此外,采用单灯回路的日光等应实施补偿电容的投入。
        结语
        综上所述,为了能够保证建筑电气系统运行安全性和节能性,必须全面考虑电气设计的每个要点。电气设计人员要精心考量,对多个设计方案进行安全性、节能性对比,从技术指标满足度、建筑功能需求度、系统运行安全性、系统总体能耗量等角度出发,这样才能充分发挥建筑电气系统的综合效能。
        参考文献
        [1]赵磊.建筑电气设计节能技术初探[J].中国室内装饰装修天地,2019(1):372.
        [2]孙淑绒.基于高层民用建筑电气设计要点探究[J].城市建设理论研究:电子版,2017(16):109-110.
        [3]刘文刚.论建筑电气设计中的安全性和节能性分析[J].工业,2017(2):165.
        [4]李琳琳.建筑电气设计中的安全性和节能性分析与研究[J].中国室内装饰装修天地,2017(3):436.
        [5]张婧.建筑电气设计中安全性与节能性的探究[J].山西建筑,2018,(16):142-143.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: