建筑電氣設計可靠性安全性及經濟性的研究

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摘要：建筑事業在不斷的發展，而建筑電氣設計的要求也有了更高的要求，既要達到整體的安全，又要保證一定的經濟的最好效益。本文就是針對建筑里電氣設計的實用性、簡單性、可靠性和實際的選用保證的經濟效益等等方面的因素進行分析和探討，以供參考。

關鍵詞：可靠性；經濟性建筑；電氣設計

對于整體的民用建筑的電氣的設計經濟實用性和實際的安全保障是很重要的兩個標準，而在現實的工作中很多的這方面的工作不是對設計不能很好的呈現，就是對于設計的指標層層加保，導致整體的電力設備的輕負荷使用，雖然達到了實際的需要和可靠，但是卻大多忘記了經濟實用性。那么合理的建筑的電氣設計就是必要和重要的，這對于整體的民用建筑的各項功能和最終節約整體工程的成本都是很重要的，經濟實用的目的就是在整體的電氣設備的投資和使用的經費都是可以滿足需求有可以適用的。

1建筑電氣設計

建筑電氣設計是一項系統化的作業模式，是從構思表達、構思表現、反復推敲以及不斷深入的系統化工作模式。其在工作的過程中基本上可以概括成為一個博覽、創意、構思、規劃和表達的過程。而在過去傳統的建筑電氣設計工作中，通常只是包含了供電系統和照明系統兩部分，而對于其他的電氣設計認識較低、研究不夠深入。隨著近年來的社會發展中，電氣設計逐步受到人們的重視，下面來自給相關問題作簡要論述。

2如何提高電氣設計的可靠性

電氣設計的可靠性設計是一個系統工程，除了滿足工程設計的各種功能和性能，還需要考慮元件的選擇，降額設計等因素，具體的，可從以下幾個方面提高建筑電氣設計的可靠性。

2.1選用可靠的元器件。電氣系統是由大量的基本元器件組成，因此，元器件的質量直接決定了電氣系統設計的可靠性，因此，元器件的選擇非常重要。盡管不需要像軍工領域那樣選擇極其昂貴的軍用元器件，但也要對選擇的元器件的各項指標，重點是平均無故障時間等可靠性指標進行深入調研，在一定的經濟條件下，選擇可靠性最高的元器件。

2.2降額設計。降額設計在航空領域應用廣泛，其很多思想可以引入電氣系統可靠性的設計。首先，電氣負荷設計要留有余量。在電氣系統交付使用后，不少用戶會私自增加線路，增加用電設備，從而使電氣負荷增加，盡管這種現象是應該避免的，但在設計過程中，還是應留有余量，避免線路過載運行。其次，主要元器件和相關設備應降額使用，在電氣系統運行過程中，難免會出現浪涌等現象，降額使用可以提高其壽命，并且運行穩定。

2.3核心控制部分進行冗余設計。隨著建筑智能化的提高，弱電占比逐步提高，電氣設備中出現了中央控制監控設施。對于此類核心控制部分，可以進行冗余設計，例如，可以設計2個CPU板，若其中一個出現故障（如程序跑飛），則無縫切換到另一個CPU板工作，從而提高可靠性。

2.4建立可靠性模型，針對薄弱環節重點提高。目前，建筑電氣的可靠性設計還停留在定性考慮階段，實際上，可靠性工程設計必須進行量化，這就要求建立可靠性模型，進行可靠性預估，只有如此，才能科學地衡量一個電氣設計是否可靠。而且，另一個好處是，通過建立可靠性模型，可以發現影響可靠性的薄弱環節，從而進行有針對性的提高。

3如何提高電氣設計的安全性

建筑電氣的安全性，與可靠性相比，其影響更加直觀，也更容易識別，各部門的重視程度也較高。但是，各種電氣安全事故仍逐步增加，因此，還應進一步采取措施，提高電氣設備安全性。

3.1絕緣材料進行進場檢查。絕緣材料絕緣性差，是造成安全事故的一個原因，因此，絕緣材料進場前，必須根據驗收規范及用途，對其阻抗、厚度、直徑等參數進行嚴格絕緣檢查。此外，對電纜電線等產品還要確認其安全認證標志是否完好等。

3.2過載、短路保護設計。電氣線路一旦出現過載乃至短路時，電流將激增數倍乃至數十倍，因此，過載保護十分重要。首先，要查看過載保護的設計是否合理，主要是選擇的熔斷電流值是否適中，過大起不到保護作用，過小則可能出現熔斷器經常燒斷，影響正常使用。其次，要查看熔斷器的選用是否合理，要注意熔斷器上，額定電流和額定電壓均應標志。

3.3漏電保護設計。漏電流也是造成用電安全事故的一個主要原因，一旦人體不慎接觸，受電流大小和經過時間的不同，有可能造成不同程度的傷害，當前，我國一般選取30mA.s的參數進行設計，經驗表明該參數較為合理，能夠起到足夠的安全作用。但漏電保護關系到人身安全，因此，漏電保護器的選擇，還要注意以下兩點：首先，要符合國家標準《漏電電流動作保護器》的要求，并有CCEE的認證；其次，要仔細閱讀相關檢測部門的報告文件。

3.4保護接地設計。保護接地是建筑電氣安全設計的重要措施，其主要是針對人身安全而設計，能夠避免人員遭到接觸電擊，同時能夠預防接地金屬殼體間電位差引起的火災。在電氣系統中出現接地故障時，回路中會有很大接地故障電流，引起保護開關立刻動作，快速切斷電源，從而起到保護作用；即便電源不能快速切斷，保護接地也能使用等電位策略，從而保護人身安全。

4如何提高電氣設計的經濟性

4.1建筑電氣設計經濟性與可靠性、安全性的關系。建筑電氣設計，在考慮經濟問題時，要從全局考慮，經濟可靠地設計各分系統，并且要結合可靠性、安全性統一考慮。可靠性、經濟學與經濟性似乎互相矛盾，實際上，三者間即有矛盾也有統一，以配電為例，單純從可靠性、安全性的角度考慮，則應由低壓母線為大部分設備供電，造成電氣設備增加，投資增加；若單純從經濟性考慮，盲目減少電氣設備，一旦發生用電事故，將引起大規模停電，反過來造成經濟損失，該做法不僅沒取得好的經濟效益，而且降低了可靠性和安全性。因此，若三者存在矛盾，應在滿足可靠性和安全性的基礎上，提高經濟性。

4.2建筑電氣設計經濟性的基本思路。提高電氣設計的經濟性，可從以下幾個方面考慮：（1）對于高壓配電，由于其是整個電氣工程的源頭，其經濟性問題主要考慮不出故障，選用可靠的設備。（2）對于低壓配電。一種經濟方法是對于非核心的負載，可以使用大容量的出線回路，從而減少回路數量，降低成本。另一種方法是仔細分析需求，精確計算功率因數、需要因數等參數，這是由于此類參數會影響導線、開關、變壓器等設備的選擇，從而影響成本投資。（3）對于弱電系統。弱電系統降低成本的主要策略是從設計把握。一是功能定位清楚，不返工；二是采用高度集成設計，降低體積、功耗；三是標準化、通用化設計，減少重復投資。

5結語

總而言之，一個設計的好壞直接影響電氣設備的成本，上面還只是討論了較大系統方面的影響，而在實際的細部設計中還有許多值得探討的關于節約成本的問題。整體的建筑的電氣的設計追求的是安全、實用、經濟，這就需要在正常的施工的時候做好各個方面的設計的思索和考慮，對于每一個可以節約成本的地方都要做到合理科學的基礎之上達到節約，合理的設計符合實際的需要，這樣才能最終不但降低成本，還能做到很好的設計。

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