建筑电气设计中安全与节能措施的探讨

刘雨潇

（中铁四院集团广州设计院有限公司，广东 广州 510600）

近些年来，笔者在对建筑电气设计的调查研究中发现，建筑电气设计中的问题频繁发生，例如，防雷设计不合理、照明设备不合理、变压器节能设计等，直接影响到建筑电气设计的安全和节能效果。对此，应采取有效的措施，结合建筑电气设计的实际情况，实施有效的设计措施，保证建筑电气设计的安全性，同时应保证电气系统运行的低能耗，达到节能的效果。

1 建筑电气设计中常见的问题分析

1.1 防雷设计不合理

众所周知，防雷设计是建筑电气设计的重要组成部分，是保证建筑不被累计电流影响的关键，其设计的是否合理直接影响到建筑运行的安全性[1]。从现阶段一些建筑电气设计的实际情况分析，防雷设计中存在很多不合理之处，例如，防雷设备设计的不合理，尤其是在避雷针的设计中，忽视避雷针的高度设计，导致避雷针在实际运行中缺乏对建筑的保护作用，为建筑的运行埋下一定的安全隐患。另外，在其他防雷设备设计中，忽视接地装置电阻材料的选择，经常造成接地电阻过大而影响到雷击电流很难全部导入大地，进而对建筑带来一定的安全隐患。如，在选取金属接地装置时，经过一段时间的使用，金属可能会发生锈蚀等现象，使得电阻增加。

1.2 照明设计不合理

建筑在使用的过程中都有着相应的照明系统，这也是建筑电气节能设计的重要考虑内容。而实践中分析，照明系统设计不合理问题普遍存在，造成照明系统运行过程中增加能源损耗，尤其是照明灯具的选取上，由于照明工具功率过大，增加了电能的损耗[2]。

1.3 变压器设计不合理

变压器是建筑电气系统运行的关键，变压器的运行效率也直接影响到电气系统的节能效果。建筑变压器设计中，可能因变压器的选取不合理，经常出现变压器满负载的情况，造成变压器使用过程中出现不同程度的安全问题，甚至影响到变压器的使用寿命，造成更为严重的经济损失。

2 建筑电气设计中安全与节能措施分析

建筑电气设计不合理引发一系列的安全与节能事故，其中也引发一定程度的人员伤亡事件，不利于建筑工程的安全运行，甚至会增加运行的能耗，不利于其长期发展，以下主要提出几方面建筑电气设计策略。

2.1 建筑防雷设计

通过以上分析，在当前建筑电气设计中经常存在防雷设计的问题，因设计不规范埋下一定的安全隐患[3]。对此，应重视建设防雷设计，确保建筑电气设计的安全性。首先，要求建筑电气防雷设计中应严格遵循着电路防雷的相关规范要求进行设计，尤其是避雷针的应用，应掌握其保护范围以及起到保护的要求等。通常避雷针保护范围的半径与避雷针的高度有着直接的关系，假设避雷针的保护半径为r，避雷针的高度为h，则可以通过r=1.5h 计算避雷针的保护半径，也就是说，一旦避雷针的高度超过30m 的话，则对建筑物的保护效果不大，甚至缺乏对建筑物的保护作用，更严重的会损害建筑物。可见设计避雷针的关键。其次，在选择避雷针意外的防雷设备时，应注重选择设备的材料，尤其是接地装置材料的选用，应以非金属材料如石墨等为主，可有效降低接地装置的电阻，便于雷击电流更顺利地导入到大地，全面提升建筑物的防雷水平，进而提升建筑电气设计的安全性。

2.2 照明节能设计

照明系统是建筑电气设计的重要组成部分，照明系统设计的是否合理直接影响到建筑运行过程中照明系统运行的能耗，因此，建筑电气设计中应重视建筑电气的节能设计，充分体现出照明节能设计的节能性[4]。首先，照明系统设计应以利用自然光核心，从节能本质上分析，自然光无疑是节能的最优方法。其次，应以降低照明设备的功率为主，有效降低照明系统的能源损耗。具体结合建筑不同照明场所选用更符合的照明灯具，满足照明的同时也降低能源损耗。建筑照明节能设计应倾向于太阳能电气系统、自然光照明系统的应用和设计，充分利用太阳能转换为电能或直接采用自然光满足建筑的照明需求，有效降低能源损耗，达到节能的目的。

2.3 变压器节能设计

在大量的实践研究中发现，变压器作为建筑电气设计的重要组成部分，其运行效率直接影响到建筑电气设计的节能效果，因此，在建筑电气节能设计的过程中应注重变压器的节能设计。结合建筑电气设计的实际情况，合理选择变压器，有效降低线损，对电气系统设计节能有着重要的意义。例如，采用非晶体合金变压器，相比于以往的S9 等变压器，这种非晶体合金变压器具有较好的使用安全性，同时也具有成本回收速度快的优势，将其应用到建筑电气设计中，可保证建筑电气设计的安全性，同时也降低能源的损耗，进而达到节能的效果。

3 结语

综上所述，在具体的设计中，由于建筑工程个体之间的差异性，需要具体结合建筑的实际情况而进行合理的设计，其中应重点考虑到地方因素，才能最大限度的提高建筑电气设计的安全和节能效果。