建筑電氣設計的安全性和節(jié)能性研究

忻國祥，嵇立勇

（湖州市城市規(guī)劃設計研究院，浙江 湖州 313000）

經濟發(fā)展水平的提升以及生活水平的提升使得我國家用電器功率越來越大，數量也越來越多，人們對于建筑中電氣設計的質量也有了更加嚴格的要求。電氣設計人員除了需遵循相關規(guī)定進行設計工作以保證用電安全外，還要進一步提升電氣使用性能。另外，生態(tài)破壞以及能源短缺等問題愈發(fā)顯露，我國在此背景下堅持走可持續(xù)發(fā)展之路，電氣設計人員在進行設計時必須將節(jié)能性納入考慮范圍，在滿足所需的基礎上減少能源浪費，為經濟社會可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

1 建筑電氣設計原則

相關人員在進行建筑電氣設計時必須遵從相關規(guī)范，保證使用的安全性，此外，建筑電氣設計以及不滿足于單純滿足建筑需求，還要在功能平穩(wěn)的基礎上注意經濟預算，降低經濟成本，其設計原則主要有以下三個部分。

1.1 實際性

在進行電氣設計前，設計人員要與其他相關人員進行協商，共同分析經濟效益，既要保證成本的合理，又要在此基礎上盡可能選擇節(jié)能材料以及相關設備。

1.2 節(jié)能性

建筑電氣設計應分析電氣消耗量，要做到既滿足建筑需求，又減少不必要消耗，堅持電氣使用的綠色節(jié)能。

1.3 適用性

設計人員要以實際需求為基礎進行電氣設計，保證對于電能使用的科學合理，以保證基礎需求為前提，為建筑設施提供能源，為建筑設備運行提供輔助效果。

2 建筑電氣設計中的安全性

2.1 電力供應

電力供應在當今社會中起基礎性作用，是保障居民正常工作生活的基礎條件之一，而在進行電氣設計時，人員應首先考慮的便是安全問題。由兩個電源對一級負荷進行供電，這樣，當某一電源出現故障時，便可啟用備用電源，保證電力正常運作。不僅如此，若容量較大，一級負荷則需要考慮使用兩路高壓電源；若容量較小，一級負荷便可選擇第二低壓電源實施供電。過程中必須保證正常電源和應急電源的錯開運行，堅決禁止并列運行情況的出現，防止出現向系統(tǒng)反送電。

2.2 設備接地

空調、熱水器、電暖氣等是現代建筑中必不可少的電氣設備，這部分設備具有耗電量大的特點，且在進行使用時較常出現漏電問題。對此，設計人員在進行電氣設計時，應做好設備接地處理，其中，公用接地體電阻應小于1Ω以保證各種設備的安全穩(wěn)定使用。

2.3 線路檢查

在進行設計時，人員還要對供電設備進行完全、系統(tǒng)檢查，其中，包括配電箱大小、設備安裝注意事項、電纜線槽是否存在空間不足、是否與電纜占空比相符等，線路檢查為設電氣設計安全性的實現提供保障，另外，在進行檢查時，必須以檢測方案為依據，同時，仔細記錄檢查細節(jié)，其中過程記錄和設備結構記錄等，為之后工作的進行提供資料參考，提升便捷性。IEC（國際電工委員會）對電氣強度作了系統(tǒng)要求，“2000伏，1分鐘（泄漏電流定為20毫安檔），無閃絡及擊穿”，因此電氣設計人員在檢查時，也需注意對電氣強度的檢查，使其符合標準。

2.4 重視消防建設

消防建設是人們生命財產安全的重要保障，設計人員應通過信息技術的提升以及設備的更新，做好消防安全控制、完善消防系統(tǒng)，實現自動報警及滅火，其中包括火災探測器以及氣體自動噴射等。若建筑內出現火災，則消防建設人員應立刻斷開非消防電源，同時，打開火災自動報警以及應急照明。

若以暗敷設方法鋪設通信線路、消防控制以及相關白凈系統(tǒng)，則在進行材料選擇時應主要選擇金屬管或者具有較強阻燃性的硬質塑料管，在火災中更好地發(fā)揮保護作用，將其敷設于不燃燒體的結構層，并且保護層厚度必須保證超過30mm；若常規(guī)敷設，則設計人員應選擇金屬線槽對設備實施保護，同時，要提前做好必須的防火處理。以通風與空調設備設計為例，按照《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50243-2002）“復合材料風管的覆面材料必須為不燃材料，內部的絕熱材料應為不燃或難燃B1級，且對人體無害的材料”，設計者在應進行材料的甄選，進一步提升電氣設計安全性。

3 建筑電氣設計中的節(jié)能性

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計是實現電氣設計節(jié)能的關鍵和前提，可以將電力損耗最大限度地降低。設計人員在進行具體設計工作時，應將較小損耗的電線作為系統(tǒng)起點，也可以縮短電線長度，避免出現線路交叉引發(fā)事故。

3.2 變壓器節(jié)能

在進行變壓器選擇時，設計人員應首先使用節(jié)能型變壓器，節(jié)能型變壓器與一般變壓器相比，可以加大降低短路損失和空載損失，不僅如此，節(jié)能型變壓器具有很強的抗沖擊力，效率高、節(jié)能性強，優(yōu)勢明顯，在電力工程中的應用范圍愈加廣泛；另外，設計者在進行變壓器選擇時，還要關注其容量，雖理論上而言，其負載率控制在50%左右時的有功能耗最低，但是同時，也會增加無功能耗，所以設計者需對各種因素進行綜合考慮，在變壓器容量選擇上應將負載率控制在約80%。

3.3 無功補償

變電所集中補償與就地補償相結合，可以幫助滿足成本節(jié)約的要求，首先，應對集中大負荷以及100kW以上的集中式電度表箱實施功率補償，其次對于負荷較小的功率補償可選擇變電所內功率補償，此外，采用單燈回路的日光等應實施補償電容的投入。

3.4 電動機節(jié)能

降低電動機損失消耗的主要措施就是提升其工作功率以及工作效率。實際情況下，電動機主要與建筑水暖等相對專業(yè)的設備配套使用，因此，若想實現電動機節(jié)能，就不僅需要減少在實施電容器補償時造成的線路損失消耗，還需要進一步減少空載和輕載運行，主要方法就是使用變頻調速對電動機進行控制，使之更加適應負載情況，有效提升輕載有效率，進而實現節(jié)能目標。

3.5 照明設備節(jié)能

照明設備的節(jié)能應主要從以下四個方面進行：（1）將節(jié)能性納入照明設計階段，利用不同顏色標示分區(qū)，實現布局預先處理，若存在部門空間所要求的分辨率較高，則設計者就應以實際需求為基礎，合理提升照明系數；（2）將先進照明控制系統(tǒng)引入，實現照明設備控制端的節(jié)能，其中包括聲控以及光控等，若設計區(qū)域為樓道，則控制端便可選擇聲控，人來時自動開啟照明，人走后一段時間自動熄滅，實現能耗降低；（3）引入LED等節(jié)能新光源，減少能耗，但是，需要注意的是，人員在選擇光源時應首先做好相關調研，將其與智能化控制設備相結合，最大限度發(fā)揮其節(jié)能功效；（4充分使用自然光源，這一步的實現需要電氣設計者與土建工程部門聯系溝通，優(yōu)化門窗，更多引入自然光源以實現照明，降低人工光源的使用率，常見的有天窗以及側窗的選擇等。

3.6 暖通空調節(jié)能

通暖空調設備在現代化建筑中普及率極高，其能源消耗也占據較大比重，電氣設計工作者也應注重通暖空調的節(jié)能。實際工作中，設計者注意將對接口實施對接可實現能源節(jié)約。另外，在進行設計時，設計者要加強與強弱電設計者的配合和聯系，相互協作以實現對接口優(yōu)化，進而提升節(jié)能效果；通暖空調接口處要設置弱電傳感器，同時檢測空調相關參數，其中包括溫度、管道直徑以及風速等，將智能控制器融入其中，最大化發(fā)揮節(jié)能目的；優(yōu)化空調變風量和變流量，推進設備的開關智能化發(fā)展。除此之外，按照《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB 50189-2015）“當利用通風可以排除室內的余熱、余濕或其他污染物時，宜采用自然通風、機械通風或復合通風的通風方式”，因此，電氣設計者還要注意對自然風的利用，幫助實現節(jié)能最大化。

4 結語

節(jié)約資源、保護環(huán)境現已逐漸成為全人類共識，我國堅持可持續(xù)發(fā)展，建筑工程作為社會建設最為重要的部分之一，其中的電氣設計更應注重自身的安全性以及節(jié)能性。電氣設計人員應首先實現自身設計理念的更新和轉換，提升自身設計能力和水平，認識到安全性和節(jié)能性對于建筑設計的關鍵意義。而對于電氣設計中存在的大能耗部分以及安全隱患，人員應采取有效措施進行調整和解決，以保證電氣設備運行的平穩(wěn)，促進建筑行業(yè)健康的綠色發(fā)展。