建筑电气的节能及供配电线路设计

林天鑫

(深圳市欧博工程设计顾问有限公司，广东 深圳 518000)

1 建筑电气节能遵循的原则

电气节能最主要的就是必须保证建筑功能的整体完善，保障人们的正常生活，通过恰当的方式和合理的规划设计，能够保持电气资源的高效利用，并且对建筑设备进行优化配置，保证整个建筑工程的科学性和有效性。在电气工程改造过程中，找出无用或者是没必要的能源资源消耗，并采取合理的措施来减少这部分能源资源的消耗。

2 建筑电气供配电设计的原则

2.1 功能性原则

建筑电气设计过程中，需采取合理有效的措施实现工程建设的目标，如居民楼建设中应满足住户的居住功能，工厂建设中需满足工厂操作加工的基本要求，展览馆和博物馆的建设中要为人们带来较好的视觉享受，而这也充分体现了建筑电气设计的功能性原则。

2.2 高利用率原则

若要增大能源的利用率，就必须采取有效措施积极减少不需要的能耗。这就需要在建筑电气工程设计中，站在多个角度对不同环节的电能损耗予以科学分析，改良其中不合理的部分。由于建筑工程的规模较大，照明环节会消耗大量的电能。所以，在建筑电气设计中要最大限度的利用自然光，有效减少照明过程中损耗的电能。

3 我国建筑电气节能方面存在的问题

3.1 短路以及过载问题

近年来随着人们家中家用电器的不断增多，民用建筑中电路设计也变得越来越复杂，由于居民用电知识匮乏以及对电路的结构不了解，经常会造成电路短路以及过载的情况，引发一系列的电气故障甚至会引发火灾。电路短路故障指的是不同电位导电部分的短接，此时该点的电阻变得很小，导致电流在一瞬间变大，这无疑会影响电路的正常运行，甚至会造成整个电路系统的瘫痪。造成用户短路发生短路现象的原因有多种，具体分析有以下几种可能：第一，电路设计、制造以及安装不当造成电路短路现象，例如电缆的截面过小或者扩大生产增加负荷造成电路超载，久而久之线路绝缘老化甚至彻底失效最终导致电路短路；第二，用户使用的电器设备质量不合格或者过于老旧，电器设备绝缘效果不佳导致电路短路；第三，工作人员误操作引起短路故障，建筑用电检修人员在对低压带电设备进行检修时，距离带电体过近且没有采取必需的安全防范措施造成短路故障。

3.2 配电线路管理不规范

现在很多民用建筑的物业都制定了对小区配电线路保护、维修和管理的方案，但是由于小区的相关工作人员技术水平良莠不齐，加上很多工作人员对配电系统和配电线路管理经验不足，无法保证建筑配电线路的安全可靠，不能及时的发现民用建筑中配电线路存在的问题并及时解决，建筑中发生电路故障通常需要耗费大量的时间进行维修。

4 建筑电气供配电线路节能设计的改进措施

4.1 变配电室及配电线路路径选择

在建筑学中，建筑物中配置的变配电室必须大致处于整个建筑物的电力负荷中心，这样做可以减少供电线路的长度，减少线材用料和电力损耗。通常，低电压的配电线路的配电半径应该保持在200m 范围内，如果建筑物的用地面积超过1 万m2，那技术要求中规定配电室数量应该大于等于三个，这样在一层设置多个变配电室的做法可以有效减缩供电线路的长度。并且，应将配电室设置在高层建筑的强电竖井附近的区域，同时防止支线沿着干线倒送电能的情况。

4.2 合理分配配电回路，合理制定控制方案

建筑物内通常存在负载性质不同的用电设备，有的是稳定负荷，有的是波动性较大的负荷；有的是线性负荷，有的是非线性负荷。正确区分不同负载性质的用电设备在节能方面也是很有效的。在建筑电气设计时性质不同的负荷不能放在一个回路，应采用多回路分别配电的方式进行配线，这样不同的用电设备就能得到分别控制，不会造成不良的相互影响。例如，建筑照明光源中的荧光灯是一种非线性负荷，其产生的谐波会对正常运行的线性负荷线路及用电设备造成不良影响，为了避免这种情况的发生，可以为这些非线性负荷分配一个独立的配电回路，在一定程度上与其他用电负荷进行分隔。

4.3 完善线路防雷设计

雷电在阴雨天气中十分常见，一旦发生雷电灾害，就会严重损害配电线路，因此，在建筑供配电系统设计的过程中，必须将防雷设计作为重要的内容。为了有效降低雷电对线路的影响，可及时采取有效措施将雷电导入地表当中。设计中通常要在建筑的顶端设置接闪带/接闪杆，有加强雷电屏蔽、耦合及分流的效果。而且屏蔽可有效降低感应电压，耦合可减少绝缘子电压电路输送量，分流能够显著减少雷电在铁塔当中的电流量，有效降低电位。

此外，在建筑供配电系统设计中，接闪带的科学设置也发挥着不容忽视的作用，其可有效降低雷电的负面影响，从而确保供电线路的平稳运行，为系统后期运行奠定了坚实的基础。安装接闪带后，应第一时间完成接闪带安装环节，其直接关系到防雷系统的功能和运行效果。

5 结语

综上所述，建筑行业是我国经济发展中的关键行业，且建筑能耗较高，建筑电气的配电线路设计直接关系到建筑能耗，所以，有必要采取有效措施不断优化供配电线路设计的综合水平。