引言

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的增長(cháng)和人們收入的增加,建筑智能化、自動(dòng)化使建筑用電量猛增。城鎮一體化建設的加速,我國的建筑面積以每年十幾億平方米的速度遞增。據建設部和國家建材局的統計,我國建筑能耗約占全社會(huì )總能耗的2 7%[1]。建筑節能在建筑行業(yè)勢在必行。這些都要求建筑電氣工程師發(fā)揮才智,既要滿(mǎn)足建筑功能要求,給居民提供舒適、方便的生活空間,還要盡可能的做到減少建筑耗能。下面分別從建筑電氣設計安全和節能兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。

　　一、建筑電氣設計的原則

　　建筑電氣設計嚴格遵守相關(guān)的設計規范。設計規范是國家或地方制定的設計準則,它體現了國家的政策和對建筑的質(zhì)量要求,是建筑電氣設計者設計的標準。

　　建筑電氣設計應滿(mǎn)足建筑的功能需求,保證建筑的各項功能穩定連續運行,給居民的日常生活帶來(lái)方便、快捷。

　　建筑電氣設計是建筑的一部分,在設計過(guò)程中也要考慮綜合經(jīng)濟因素,既要考慮初投資也要兼顧以后的運行費用,以求得建筑生命周期內費用最低的目標。

　　二、建筑電氣設計的安全性

　　建筑電氣設計的安全性從電力供應、供電線(xiàn)路、電氣設備的接地、建筑消防控制方面進(jìn)行了分析。

　　2.1電力供應

　　電力在現在建筑中占有重要作用,沒(méi)有了電,建筑就會(huì )處于癱瘓狀態(tài)。保證建筑電力的穩定供給是保證居民正常生活得基礎。因此,為了保證供電可靠性,現代高層建筑至少應有兩個(gè)獨立電源,具體數量應根據負荷大小及當地電網(wǎng)條件而定。兩路獨立電源原則上是兩路同時(shí)供電,互為備用。此外,還須裝設應急備用柴油或燃汽輪發(fā)電機組,要求在15秒鐘內自動(dòng)恢復供電,保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等事故用電。對于高壓開(kāi)關(guān)柜應根建筑標準,選用具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。對于電力變壓器,根據防火要求,主樓內是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器。對于容量低壓配電屏的出線(xiàn),應做成手車(chē)式。

　　2.2供電線(xiàn)路

　　居住建筑中各種電路繁多。為保證各種設備電路的穩定、安全運行,供電電路的主線(xiàn)截面不能隨意更改。如果要更改也要參照規范作相應的計算驗證后再更改。否則線(xiàn)路截面的變小,使電阻變大,功率過(guò)載將導致電路發(fā)熱或引發(fā)火災。

　　2.3電氣設備的接地

　　現在建筑中存在電腦、電視、冰箱等大量電子設備,電子設備通過(guò)保護接地系統的重復接地與共用接地體相連,為保證人員安全,此共用接地體的電阻不應大于1Ω。

　　2.4建筑消防控制

　　建筑消防設計指火災自動(dòng)報警滅火系統.包括火災探測器、分區消防報警控制器、消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火及自動(dòng)灑水滅火系統等四個(gè)部分,實(shí)現報警滅火自動(dòng)化。其中,消防線(xiàn)路要求要求穿金屬管或者暗敷,目的是火災發(fā)生后可以保持消防線(xiàn)路的正常使用,保證信號、命令得到有效的傳輸。消防水泵的控制尤為重要,為且確保安全,消防水泵的控制應設置兩路:一條由引至消防水泵控制柜;另一路則引至消防控制室[2]。

　　三、建筑電氣設計的節能性

　　建筑電氣設計是建筑設計的一部分。為降低建筑的能耗,建筑電氣設計師也應從全盤(pán)考慮,既要兼顧初投資還要考慮建筑電氣的運行能耗。下面分別從變壓器、線(xiàn)路、照明幾個(gè)方面給與分析。

　　3.1變壓器的選擇

　　變壓器應選用節能型變壓器,高導磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造使硅鋼片的磁場(chǎng)方向接近一致,可以鐵心的渦流損耗;良好的接縫密合,可減少漏磁損耗。與老產(chǎn)品比,節能型變壓器空載損失和短路損失降低,10kV系列分別降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年節電9kW?h[3]。節能型變壓器,因其具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊、節能顯著(zhù)等優(yōu)點(diǎn),而在近年得到了廣泛的應用。

　　變壓器的容量選擇。理論上計算變壓器負載率為50%時(shí),變壓器的有功耗能能耗最小。但此時(shí)變壓器的無(wú)功能耗增加,因此要考慮綜合經(jīng)濟效益后進(jìn)行選擇。工程中變壓器的容量選擇在考慮初投資和運行費后,一般變壓器的負載率取容量的80%[4]。

　　3.2配電線(xiàn)路損耗

　　建筑中供電線(xiàn)路長(cháng)且多,由于電阻的存在,當電流通過(guò)時(shí)就會(huì )產(chǎn)生功率損耗,其計算公式是: 式中:ΔΡ—三相輸電線(xiàn)路的功率損耗;I—線(xiàn)電流;R—線(xiàn)路相電阻。對于供電線(xiàn)選定的條件下,“R”值不變�？梢�(jiàn)電流越大,電路損失越大。線(xiàn)路的電阻R=ρL/S,電阻與電阻率ρ、導線(xiàn)長(cháng)度L成正比,與導線(xiàn)截面S成反比。要減少電阻損耗應從以下幾個(gè)方面考慮:

　　選用電阻率ρ較小的導線(xiàn),如銅芯導線(xiàn)較佳,鋁線(xiàn)次之。減少導線(xiàn)長(cháng)度,在設計中線(xiàn)路應盡量走直線(xiàn)少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心,以減少供電半徑。增大導線(xiàn)截面積,對于較長(cháng)的線(xiàn)路,在滿(mǎn)足載流量、熱穩定、保護配合及電壓降要求的前提下,在選定線(xiàn)截面時(shí)加大一級線(xiàn)截面。這樣增加的線(xiàn)路費用,可以由以后的運行費用抵消。

　　3.3電動(dòng)機的節能分析

　　減少電動(dòng)機損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機的工作效率和功率因數。但是在具體工程中電動(dòng)機通常都是水暖及建筑等專(zhuān)業(yè)設備所配套的,因此電氣設計節能措施主要在運行過(guò)程中。除了就地電容器補償減少線(xiàn)路損耗外,還應減少電動(dòng)機低效率的輕載和空載運行。主要的措施是采用變頻調速控制電動(dòng)機使其適應負載的變化,以提高電動(dòng)機輕載時(shí)的效率從而達到節約電能的目的。如對于空調系統的循環(huán)泵采用變頻控制后空調系統的運行費可節約30～40%。

　　3.4照明節能

　　照明節能設計就是在保證作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節能措施有以下幾種:(1)充分利用自然光,在設計中電氣設計人員應多與建筑專(zhuān)業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合,從而節約人工照明電能。(2)使用高效節能燈具和高效電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場(chǎng)所內的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補償的燈具,緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。(3)對于照明燈具進(jìn)行控制也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點(diǎn)可采取分區控制燈光或適當增加照明開(kāi)關(guān)點(diǎn)。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開(kāi)關(guān),高級客房采用節電鑰匙開(kāi)關(guān),公共場(chǎng)所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開(kāi)關(guān),走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節能自熄開(kāi)關(guān)。

　　四、結語(yǔ)

　　建筑電氣的安全和節能措施還有很多,設計的節能潛力很大,廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮,反復比較設計方案,拿出一套符合各種技術(shù)指標,滿(mǎn)足功能需求的前提下,行之有效而又切實(shí)可行的節能措施,從而達到真正安全節約的目的。