建筑电气中的安全及节能研究

曹曾艳

【摘 要】 科技的进步带动了电子产业的蓬勃发展，而建筑行业也向安全节能的方向稳步前进，二者结合的建筑电气技术对设计和施工的要求也随之越来越高。本文将就建筑电气的设计和施工技术进行探析，以确保建筑电气的安全性和节能性。

【关键词】 建筑电气 安全性 节能型

社会的高速发展注定了能源的珍贵性，因此建筑的供电和配电系统的节能问题日益浮出水面。我国是能源消耗大国，这方面的技术更是重中之重，建筑电气的安全与节能作为一项工业工程技术严重考研着工程师的技术素质与技术水平。

1 设计原则

建筑电气作为一项工程设计技术，其所应遵循的设计原则有如下三点。

1.1 严守规范

建筑电气是建筑工程的一部分，国家和地方都有针对其制定过专门的设计准则，准则中对其质量提出了严格要求，遵守这些要求是建筑电气设计的第一准则。

1.2 满足需求

建筑电气未来注定会投入使用，因此其具有很高的实用性。为了确保日后能维持建筑各种功能持续稳定的运行，令居民生活更便利，建筑电气务必要能满足居民们对建筑物的功能需求。

1.3 经济实惠

经济效益永远是工程项目中要考虑的重点因素，结合初期投资和未来长远效益，对建筑电气进行综合性评估设计是建筑电气设计的又一准则。

2 建筑电气的节能设计

2.1 照明系统的设计

2.1.1 光源的选择

住宅设计中照明光源的选择应注重高效、长寿、节能三个特点。因此相比电能消耗大的白炽灯和日光灯，能放出相同光通量，电能消耗却较低的节能灯与LED灯才是首选。建筑电气中对光源的选择会反向促进电器行业的结构优化，最终实现二者都向节能化发展的目的。

2.1.2 控制方式的改善

光源的控制方式是多种多样的，视建筑具体构造和使用情况的不同有多种选择，但方便安全、节约耐用的原则是不变的，所以视应用环境的不同，其种类大致可以分为如下三种。

（1）小面积照明；当需要照明的面积较小时，使用变光开关是节能的有效方法，但因为其价格较贵的缘故应用较少，所以通常使用“一灯一控”、“二灯一控”的控制方法。这种方法通常适用的地方有小型办公用房、小型居住用房等。（2）大面积照明；为了照亮较大的面积，往往使用“多灯一控”的照明控制方式，当要求整个房间的照明度均匀时，还可以使用“隔一控一”这种方式实现光源的交替控制。该类方法往往用于面积较大的房间，比如会议室等。（3）间隔照明；有些地方并不需要长时间的照明，只在有通过需求时令光源发光即可，这种地方可以应用各种类型的节能开关，声光延时开关和节电控制器都是不错的选择。在楼梯间或走廊等地方可以广泛应用这类控制方法。

2.2 变压器的设计

变压器的自身特性往往会引起相当程度的电能损耗，因此，在最初设计配电系统时就要选择节能降耗的类型。但是这种类型的变压器虽然在未来的长期使用中能起到降低损耗的作用，可初始配置价格往往偏高，对使用时间和损耗率进行精确计算，力争找出初始投资与长期利益的平衡点才是变压器选择的关键。

2.3 电动机的设计

电动机的设计选择要注意因地制宜，具体计算出未来实际应用时需要承担的负荷，根据负荷选择效率最高的电动机。同时要注意对补偿方式的设计，有效避免电动机的轻载和空载状态。变频调速器的应用是电动机的节能设计中的一项重要技术。变频调速器具有控制电动机调速，以变频的动态调整来降低能耗、节约能源的作用，而且其自身具备软启动功能，更可以提高电动机的功率因数，这使得它可以从多方面多角度降低电动机的损耗，在电气系统的节能中发挥着相当重要的作用。

3 建筑电气的安全设计

3.1 电力供应安全

电力的供应系统是现代建筑电气设计的根本，为了确保整个建筑物的电气功能得以实现，电力供应系统的安全、稳定和可靠是不可或缺的。因此，在现代化的高层建筑中，要设计安装至少两个各自独立的电源，二者互为备用。另外，为了提供事故照明、电脑和消防设备、电梯系统等特殊事故下的用电，应急用的发电机组也是必须的，务必确保在主电源的电力供应断开15秒内启动应急设备的电力供应。

3.2 供电线路安全

建筑中具有大量的电气管线，其中尤其要小心电路的主线，其截面的改动必须谨慎遵照规范进行，否则很可能会因为功率超过载荷而引起火灾。此外，电气火灾产生的主要原因有二，分别是电气设备故障和线路故障。

（1）电气故障：电气故障即短路，发生原因往往是带电导体彼此因为互相接触而短路或者带点导体因为和“地”接触而短路，这里的“地”是一个广义概念，其中包括所有和地连接的设备，比如外壳、金属管道、构架等。为了应对这种故障，可以设置保护接地系统，通过与共用接地体重复相连消除短路危机，另外，为了确保安全，共用接地体电阻要控制在1欧姆以下。（2）线路故障：即接地故障，虽然外在形式也表现为短路，但无论是电流值、引发后果还是保护措施都与前一种有所不同，所以它是一种完全不同的故障形式。预防这种故障需要设置保护电器设备，在短路现象发生时及时切断供电，否则极可能引发电气火灾。

3.3 消防系统安全

建筑消防系统的电力供应需要确保在危险特殊条件下也能照常提供，具体来说，需要将用于消防系统的电力线路进行暗敷或穿金属管处理，令其能耐受高温高热，以使火灾发生时也能传输信号或命令。在诸多消防设备中，对消防水泵的电力供应与控制尤其重要，因此，要对其设置两组控制线路，分别牵引到消防控制室和消防水泵的控制柜。

4 结语

建筑行业本身的发展为建筑电子的设计提出了更高的标准与要求，在这个大趋势下，安全、节能、信息、智能成为建筑电气设计的未来方向，这是对相关设计人员的一大考验。将最新技术应用到实际设计工艺中，设计出最贴合实际、最安全节能的建筑电气系统是所有设计人员最大的追求。

参考文献：

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[2]李宏毅，金晶.建筑工程电气节能[M].北京：中国电力出版社，2004.

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