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建筑电气设计的安全性和节能性研究董浩

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：董浩

[导读] 摘要：在大众生活水平不断提升之下，建筑自动化和智能化的发展使得建筑用电量猛涨。

        天津武清城市建设投资开发集团有限公司天津市 301700
        摘要：在大众生活水平不断提升之下，建筑自动化和智能化的发展使得建筑用电量猛涨。城市化的进一步发展，使得我们国家建筑面积每年都以数十亿立方米的速度增加。根据调查发现，我们国家当前的建筑耗能占到了社会总耗能的大约3%左右，因此建筑行业节能已经势在必行。对此这就要求电气设计人员要依照具有的设计要求，在满
        关键词：建筑电气设计；安全性；节能性
        1建筑电气节能设计原则
        在建筑电气节能设计过程中，实现节能设计方式有多种，不管采用哪种方法，在开展设计时应用好设计节能原则是提升设计质量的关键。常见的建筑电气节能设计原则有以下3个方面。
        1.1满足建筑物的功能需求
        实现电气节能要以建筑基本功能为前提，不能一味追求电气的节约而破坏和牺牲建筑的实际效能。因此，在建筑电气节能设计中，要追求实际功效，满足建筑功能需求，设计出符合实际建筑要求的节能方案。
        1.2符合经济效益原则
        建筑在进行电气节能设计时要符合实际的经济投入和消耗，以实际的经济原则为依据，对实际需求以及经济运行做实际的设计，选择最科学、经济的设计方案。如果过于追求电气节能而实行高投入，则违反了经济原则。这种“伪节能”现象，反而会消耗更多的资源。
        1.3尽可能减少无谓的能量消耗
        在建筑电气设计中，节能设计就是针对电气减少多余的、无作用的消耗，所以，需要在实际情况中多使用自然光代替电气照明，选择与实际相匹配的照明光度、色温、显色指数的照明灯具，形成能够减少无作用耗能的低耗能建筑电气系统。
        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设备接地
        空调、热水器、电暖气等是现代建筑中必不可少的电气设备，这部分设备具有耗电量大的特点，且在进行使用时较常出现漏电问题。对此，设计人员在进行电气设计时，应做好设备接地处理，其中，公用接地体电阻应小于1Ω以保证各种设备的安全稳定使用。
        2.3线路检查
        在进行设计时，人员还要对供电设备进行完全、系统检查，其中，包括配电箱大小、设备安装注意事项、电缆线槽是否存在空间不足、是否与电缆占空比相符等，线路检查为设电气设计安全性的实现提供保障，另外，在进行检查时，必须以检测方案为依据，同时，仔细记录检查细节，其中过程记录和设备结构记录等，为之后工作的进行提供资料参考，提升便捷性。IEC（国际电工委员会）对电气强度作了系统要求，“2000伏，1分钟（泄漏电流定为20毫安档），无闪络及击穿”，因此电气设计人员在检查时，也需注意对电气强度的检查，使其符合标准。
        2.4重视消防建设
        消防建设是人们生命财产安全的重要保障，设计人员应通过信息技术的提升以及设备的更新，做好消防安全控制、完善消防系统，实现自动报警及灭火，其中包括火灾探测器以及气体自动喷射等。

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若建筑内出现火灾，则消防建设人员应立刻断开非消防电源，同时，打开火灾自动报警以及应急照明。
        若以暗敷设方法铺设通信线路、消防控制以及相关白净系统，则在进行材料选择时应主要选择金属管或者具有较强阻燃性的硬质塑料管，在火灾中更好地发挥保护作用，将其敷设于不燃烧体的结构层，并且保护层厚度必须保证超过30mm；若常规敷设，则设计人员应选择金属线槽对设备实施保护，同时，要提前做好必须的防火处理。以通风与空调设备设计为例，按照《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）“复合材料风管的覆面材料必须为不燃材料，内部的绝热材料应为不燃或难燃B1级，且对人体无害的材料”，设计者在应进行材料的甄选，进一步提升电气设计安全性。
        3建筑电气设计中的节能性
        基于建筑电气节能方面的三大原则，在具体的建筑电气设计上，应考虑以下几方面：
        3.1建筑配电系统的节能
        第一，地理位置和距离要重点控制。例如，应靠近负荷中心，尤其是变配电所及电井的位置。还应缩小供电半径范围，以200m以内为宜，消除线路损耗的影响。第二，变压器确实使用要遵循最优性原则。在实际负荷能力的基础上，能够计算出合理的数值范围，通过换算，对变压器容量、台数都能有准确的判断。尤其是要注意变压器选择问题，控制负载率（70%-85%）大小，将变压器的性能控制在最优状态。第三，采用集中补偿和分散就地补偿结合方式。对电气设备进行分类处理，变电所低压处设置集中补偿，荧光灯、金卤灯等采用就地补偿。对上述设备补偿后，其功率因数应大于0.9。
        3.2建筑设备的节能
        第一，增强电动机节能能力。在实际工程中，增强电动机的动力及提升效率，从而提升电气使用效果水平。由于电动机的使用是与其它设备配套，因此，在电气节能方面，两者都需要遵循节能提效的方法。电气设备往往也可以采取灵活的工作功率以满足不同时段工作需求，包括在闲时采用低功率，高峰期采取正常甚至高功率运转电动机设备。生活水泵采用变频控制，扶梯采用自动启停等措施都是较好的选择。第二，设置低压回路分项计量表。制定了建筑内的空调、其他动力、照明等一整套指标，构建标准化的节能体系。为系统后期运转积累科学的能耗数据，为后续建筑电气节能降耗提供科学的管理手段。第三，运转建筑设备监控管理系统（BAS）。包括给排水系统、空调系统、电梯等机电设备在内，通过实时监控，确保所有电气运转正常并且维持在安全值和节约指标范围内。从数据根源上，把控整体建设电气节能的项目发展。
        3.3建筑照明的节能
        第一，采用高光方法。根据房间功能来选择不同配光比的灯具，在满足照明同时又能有效节能。例如，一般场地采用细管径直管荧光灯和紧凑型节能灯，地下车库则选用LED灯等。第二，通过开关控制。不同的场景使用不同的开关面板，也能在很大程度上实现节能。例如，楼梯间等短暂停留的场所采用感应自熄开关，地下车库采用时控节能开关等。第三，智能控制提升管理精准性。结合建筑实际情形，提升能源管理的准确性。例如，白天的时候尽可能借助阳光照明，天气不好的情况下或是天色较暗提供辅助照明，就是结合场地实际情况，在满足建筑对照明需求的同时又能实现节能目的。
        结语
        节约资源、保护环境现已逐渐成为全人类共识，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]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.
        [2]陈苏扬.建筑电气设计中的安全性和节能性探析[J].现代物业(中旬刊),2018(05):45.
        [3]张德红.高层建筑电气的安全性和节能性设计分析[J].智能城市,2018, 4(09):39-40.