对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨

于文阁　张兆国

摘 要：随着社会的不断发展，建筑电气设计的要求也逐渐提高。现如今是一个提倡环保节能的时代，建筑电气工程将沿着绿色方向发展，电气设计在符合建筑规范的前提下，越来越注重节能性和安全性。建筑电气应从运行成本、初投资、以及环保节能这几个方面进行综合考虑，使建筑电气满足居住适用性、节能性和安全性要求，减少能源损耗，从而达到节约能源的最终目的。

关键词：建筑；电气设计；节能；安全

1 建筑电气设计原则

在进行建筑电气设计时，应遵循相关的设计规范以及规章制度，要求以设计规范作为电气的设计准则，体现出国家法律对建筑施工的要求，使电气设计符合节能和安全的设计原则。建筑电气设计应满足其功能要求，在建筑功能的运转过程中，是通过稳定的运行来带动设备运转，使设备能自行控制运转，为居民生活提供便利。建筑电气设计作为建筑的主要组成部分，在进行电气设计时，应将经济因素综合考虑到设计之中，全面考虑初投资以及日后的运行成本，以达到建筑使用寿命期内成本最低的要求。

2 建筑电气设计中建筑节能存在的缺陷

由于人们对建筑居住舒适度的要求提高，导致电气的需求量增大，进而出现一些盲目用电。建筑电气设计师根据以往经验尽量适应客户的需求，人们脑中对电气节能问题考虑较少，导致建筑电气能源消耗问题愈发严峻。同时，普通大众以及企事业单位还没能认识到我国能源缺乏状态，国家对建筑电气节能的日常教育缺失，导致能源浪费严重化，甚至导致一些地区用电紧张，不得不在用电高峰期实施限电拉闸的局面。因此，要通过一系列有效的方案，了解各单位、城市以及区域的用电情况，注重建筑电气设计当中建筑节能，提出具体可行的解决方案，最终实现效益的最大化。

3 建筑电气设计安全性

3.1 电力供应

在现代建筑中，电力的作用极为重要。一旦中断了电力供应，建筑物固有的多项功能可能会因此丧失，甚至导致整个建筑物处于瘫痪状态。所以，稳定供给建筑电力为建筑物居民日常生活与工作的正常运转创造了重要前提。在建筑物电力供应系统中，在选择高压开关柜时应以建筑标准为依据，选取真空开关手车式高压开关柜，此类开关柜性能优异，具备“五防”功能。而在选择电力变压器时，根据建筑防火要求可知，建筑物主樓内禁止安装大容量油浸电力变压器。

3.2 供电线路方面

居民住宅中的电路种类繁多。为确保各种电气设备中的电路可以安全运行，不可随意更改供电电路中的主线截面。如需进行更改，必须按照规范要求经计算检验后再进行更改。否则更改后线路截面变小，造成电阻变大以及功率过载将会引起电路发热，甚至造成火灾。

3.3 防火防爆的措施

选择适当的电气设备及保护装置，应根据具体环境、危险场所的区域等级选用相应的防爆电气设备和配线方式。所选用的防爆电气设备的级别应不低于该爆炸场所内爆炸性混合物的级别，保持必要的防火间距及良好的通风。

3.4 电气设备的防雷

电力系统中，雷击是主要的自然灾害。雷电可能损坏设备或设施造成大规模停电，也可能引起火灾或爆炸事故危及人身安全。因此必须对电力设备、建筑物等采取一定的防雷措施。

避雷装置主要有避雷针、避雷线、避雷带或网。避雷针的作用实质上是引雷作用，是将雷电引到自己身上来，避免了在它所保护范围内的其它物体遭受雷击。避雷线主要用来保护架空线路。避雷带和避雷网主要用来保护高层建筑物免遭直击雷和感应雷。避雷器一般接于导线与地之间，与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。

3.5 电气设备的接地

现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备，电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连。为保证人员安全，此共用接地体的电阻不应大于1Ω。

4 建筑电气控制设计的节能策略

4.1 建筑供配电系统的节能策略

在建筑供配电系统中，很多设备具有电感性，有无功能的电流产生进而使得线路的功率消耗增加，这就需要采取一定的措施减少功率消耗以实现节能的目标：首先，可以增加导线的横截面积或者是使用电阻率小的导线来实现功率消耗的减低，进而实现节能目标；其次，可以选择高效低耗型的变压器来减少能耗，可以同专用变压器来降低季节性负荷能耗的降低；最后，合理设计变电所的位置，使其尽可能的接近负荷中心，进而减少线路的功率消耗。

4.2 电动机的节能性

电动机损耗的减少，主要通过电动机的功率因数以及工作效率的提高来实现。在建筑工程中，电动机一般由专业设备配套，因此电动机损耗的减少，应该在运行的过程中实现。可以减少就地电容器补偿、电动机空载运行以及电动机轻载运行。具体的做法是利用变频调速来控制电动机，缓解负载变化对电动机产生的影响，从而提高电动机在轻载运行时的工作效率，最终达到节能的目的。

4.3 选择变压器

轧晶粒取向硅钢片的高导磁性使硅钢片保持近乎于一致的磁场方向，而接缝良好的密合性则降低了漏磁损耗。此类变压器具有节能、高效、质量轻、低损耗、抗冲击等诸多优点，由此广泛应用于近年来的建筑设计中。

4.4 配电线路损耗

电流在线路中通行时常因电阻的存在而出现功率损耗，要想降低电阻损耗，设计人员应考虑如下因素：首先，在选择导线时应确保电阻率相对较低，最佳材质为铜芯导线，其次为铝线；其次应降低导线长度，建筑设计人员应在规划设计时应保证线路直达，尽量少走弯路。除此之外，低压配电线路应少走回头路，或者尽量不走。变电所应与负荷中心尽可能地保持邻近，使供电半径降至最小。也可提升导线截面积，若通电线路较长，设计人员应在满足基本要求，如热稳定、载流量等前提下将导线截面积提升一级，由此产生的额外建设费用可在日后运行过程中以收取的费用加以抵消或补偿。

4.5 照明系统的节能设计

照明在建筑电气的中会占到很大的部分，在该方面可以通过下列的方法来实现节能。第一，要使用高效的光源。在光源的选择中应该根据工程的实际情况来确定，通常要考虑到光效、价格、光源候命、显示指数以及色温等要素。以往民用建筑经常使用的光源有HID灯、荧光灯以及白炽灯，随着现代照明技术的发展和进步人们越来越多的使用了新光源，比如LED灯以及光纤照明灯。工业建筑中光源的选择主要是要对工作场所的条件进行考虑，可以对不同类的高效光源进行使用以实现节能降耗；第二，要尽量照明的时间。在这方面，要做到和建筑专业的配合，要使得建筑物在最大限度上对自然采光的利用，要通过将自然光合照明光有机的结合有效减少人工照明所消耗的电能。尽量选用一些节能型的装置和开关以实现照明的节能，要根据现场的实际情况确定出合理的开关类型。

5 结束语

随着科学技术的发展，人们对于电气的需求也逐渐增多，随着智能建筑的出现与发展，在建筑施工过程中，建筑施工的要求也越来越高。电气作为智能施工的主要设计重点，并随着现代经济的不断发展，逐渐扩大了电气的应用领域，目前，电气能源消耗与电气安全是目前我国城市发展中最主要的消耗形式。环境污染造成了能源缺失加剧了能源危机，越来越多的人开始关注节能产品。

参考文献：

[1] 吕为民.分析建筑电气设计中的安全性和节能性[J].科技风，2014（1）：145.

[2] 杜宁，马攀登.建筑电气设计中的安全性和节能性分析[J].门窗，2013（4）：199+201.