建筑電力工程中的節能措施分析

袁由發 侯金華

安徽長龍電氣集團有限公司 安徽 合肥 230001

近幾年，隨著經濟的發展，自動化技術得到了極大的發展。必須承認，我國的電力自動化水平已經很高了，但在電力自動化方面存在著兩個問題，第一，自動化控制設備的可靠性和安全性不能得到保證，并且越來越多的人對電力自動化控制裝置的安全要求越來越高，另一方面，在電力設計中往往忽略了節能，從宏觀的戰略角度來看，節能就是節約能源，借鑒以往的經驗和實際情況，進一步提高電力控制設備的安全可靠性和節能性是非常必要的。本文就如何進一步加強電力工程的可靠性和節能問題進行了研究。

1 工程概況

位于安徽的一幢大廈，地上15層，地下一層，總建筑面積l4095平方米，總高度49.8米，框架結構（見圖1）。一、二、三層為商場，四、五層為辦公用房和輔助用房，六至十五層為民用住宅。本工程的電力設計包括變配電系統、照明系統、防雷接地系統、自動報警聯動系統、漏電報警系統、安全技術防范系統、有線電視系統、電話系統等[1]。

圖1 該綜合樓繪畫圖

2 建筑電力設計原則

2.1 實用性原則

2.2 經濟性原則

在設計建筑電力時，也要遵守經濟原則，選擇適當的大型設備，采取適當的建設計劃，以減少資源和能源的浪費。其次，設計者要加大對老設備的使用頻率，不斷地優化和革新，以提升設備的綜合性能，確保它的性能，同時，在使用時要注意對能源的利用，以確保資源的可持續發展。

2.3 節能環保原則

在設計建筑電力中，既要保證電力的節能環保性，又要對工程的各個施工方案進行審核，確保方案的可行性，選擇合適的施工方案，加強電力施工技術，加強對電力設備的控制力度，同時還能保持生態平衡，所以只有把電力設計做好，才能達到節能環保的目的[2]。

3 建筑電力工程中常遇的難題

3.1 用電潛在風險

用電事故是日常生活中較為常見的一種不確定因素，因此我國頒布了大量的法律法規來規范用電行為，但是用電安全事故仍然很多。實際情況下，造成這種情況的原因多種多樣，有的電力工程師沒有設計出相應的程序，有的設計過程中出現各種問題，有的沒有按照一定的程序一步步進行，造成安全隱患。

3.2 不能從根本上滿足客戶需求

電力設計的設計要綜合考慮，僅從理論上去做，是很難做到技術標準的。在進行設計時，應注重將實際工作與經驗相結合，以檢驗整體設計的專業水準，提高專業技術，并盡量減少不必要的開支[3]。然而，有些設計師只顧著降低成本，導致了設計指標無法滿足需求。所以，要根據具體情況，對設計中的各個環節進行分析，合理選用優質的原材料，并制定相應的電力設計方案。有些產品的設計水平較低，在實際應用中也沒有達到用戶的預期，在使用過程中會產生各種各樣的問題，從而影響用戶的使用體驗。

3.3 消防系統存在安全隱患

為了確保建筑物的使用安全，必須加強防火體系建設。根據實際情況，結合消防系統的特殊需求與布置，充分發揮其功能，保障人民生命財產的安全。當前的消防安全體系存在很多問題，驗收程序不規范，消防設施的安全運行存在很多問題，需要嚴格控制[4]。

4 針對安全問題的解決對策

（1）為了解決等電勢耦合問題，設計者在進行建筑電力設計時，必須確保建筑物外部的導線與建筑物內的電器設備保持良好的接線，消除電火花，減少電位差，防止火災，杜絕因等電位連接問題危及到生命。

（2）針對雷電問題，可通過兩個方面來解決。首先，選用導電性較好的導體，在雷雨天氣下要保持室內電位平衡，保護電力設備的安全，避免人身安全事故；其次，為了避免雷雨天氣的電波侵入，應在建筑電力設計時設置避雷器位置，嚴格監控電纜敷設和接地連接。

術前常規使用0.5%左氧氟沙星滴眼液每日4次，連用3 d，術后使用0.3%妥布霉素地塞米松滴眼液和0.1%玻璃酸鈉滴眼液每日4次，1周后停用妥布霉素地塞米松滴眼液，0.1%玻璃酸鈉滴眼液連續使用1個月。

（3）根據建筑電力的防火設計要求，在建筑設計中要有嚴密的防火線路，做到消防聯動、應急設備的配備、應急設施的完善、金屬管道的防護，確保緊急疏散廣播、應急警示、應急照明、應急照明等能夠在火災發生后及時做出反應，合理安排疏散通道，保障人民生命財產的安全。

（4）在應急照明方面，應采取具體措施。在建筑電力設計應急照明設備時，要考慮到每一個細節，比如應急照明電源的選擇、照明光源的位置、應急照明的照度等等。

（5）針對電力配線問題，應選用具有良好導電性、機械強度和熔點較高的銅線，以確保安全[5]。

5 建筑電力設計的安全性

在進行建筑物的電力設計時，必須保證建筑電力的設計安全，并進行相應的安全保護設計。

5.1 電力供應的安全設計

在設計建筑電力的時候，首先要保證的就是供電的安全和穩定，如果停電了，那么就會造成系統的癱瘓，從而影響到人們的日常生活，所以必須要保證供電的穩定。在現代建筑的設計中，應考慮到不同的供電方式，同時考慮到不同的負載情況，采用不同的供電方式。在建筑物發生意外事件后，外部電力供應中斷時，必須在15秒內使建筑物的電力供應得以恢復。除了獨立的電源外，建筑內還應該安裝發電機，以保證獨立電源的穩定供電，當然，發電機不能安裝在主樓內，要根據消防安全規范選擇合適的位置。

5.2 防雷措施

工程防雷分為三個等級。建筑物的防雷裝置應滿足防直擊、側擊、防雷、防雷電、防雷擊、以及總等電位連接。屋頂采用12根鍍鋅圓鋼作為避雷帶，屋頂的避雷線網格數不大于20 m×20 m或24 m×16 m。引下線采用鋼筋混凝土柱或剪力墻內兩根φ16以上主筋通長焊接綁扎，間距不大于I8m，引下線上端焊接避雷帶，下端焊接在建筑物基礎底梁和基礎底板軸線上，上下兩根主筋內各主筋。室外引下線引線引出室外地面 lm處與室外地線焊接[6]。

5.3 接地

在TN-S體系中，N線和 PE線在變壓器的中性點后保持彼此的絕緣，電纜外殼、電纜和三相插座的接地孔都與 PE線可靠的連接。工程中的雷擊接地與強、弱電接地是共用的，其接地電阻應為1歐姆。凡在正常情況下不帶電，但在絕緣破裂時，有可能出現電壓的所有電器設備必須接地。

5.4 建筑消防控制

建筑消防安全管理主要包括火災探測、火災自動報警、分區消防報警、消防自動滅火等。為了保證消防系統的正常運行，消防系統必須獨立設計，以保證系統的穩定和安全，即使外部電路斷電，消防系統也能有效的控制消防系統的工作，進一步保證建筑消防安全。

5.5 校驗檢查線路

檢查工作主要有：系統檢查，施工安全，設備安裝注意事項，電纜占空比配電箱尺寸，電纜槽，空間布置等。在檢查的時候要注意對照，及時地找出可能會影響工作進度的因素，這樣才能更好地保證以后的工作，提高工作的便利性。要仔細檢查，清楚地安排好設計的細節，并留意導線的長度，以保證它們在正常的范圍之內[7]。

6 建筑電力中的節能設計

隨著社會經濟的發展，人民的生活水平不斷提高，對于建筑電力的需求也在不斷提高。在現代建筑電力的設計中，既要保證建筑物的電力設計的安全性和穩定性，又要對建筑物進行節能設計，以達到降低能耗的目的。在進行建筑電力型節能設計時，設計者應從下列幾個方面進行進線設計。

6.1 選用合適的變壓器

設計人員在進行建筑電力設計時，應選用適當的變壓器，以確保建筑電力節能高效運行。選擇變壓器時，如果變壓器容量過小，將導致變壓器長時間超負荷運行，從而增加系統能耗；如果選擇變壓器容量過大，就會使變壓器無法充分利用，空載造成變壓器損耗增加[8]。因此，在選擇變壓器時一定要充分估計建筑物的電力負荷，確保變壓器負荷超過70%，一般情況下，變壓器最優負荷為75～80%。

6.2 降低線路損耗

在進行建筑電力型設計時，若不對線型進行合理的控制，會造成線損增加，從而影響到建筑物的正常供電。一般來說，隨著線路長度的增加，線路中的電阻和損耗會增加，而線路上的電流數值也會增加。所以在對線路損耗進行控制時，應該從以下幾個方面著手：①選用低電阻率導線，通常導線分為鋁芯和銅芯，施工時應優先選用銅芯，因為銅芯的電阻比鋁芯低；②在進行線路布置時，盡可能地縮短線路長度，并盡可能采用直線布置[9]。在布置時，要盡量避開線路的干擾，盡量避開回路，盡量減少線路間的相互干擾。而且，在相同條件下，選用大截面的導線是最好的。

6.3 電動機節能

在現代社會，電梯是一種非常重要的公共設備，在某些高層建筑中，它是不可或缺的。電梯一般都是在大樓里運行很久的，一天大概要運行18個小時。電梯運行過程中，電動機的耗能主要來自于電動機，因此需要對電動機的能耗進行控制，以達到節能目的。電機能耗控制首先要做好就地電容器補償，以減少線路損耗。有關設計者應該通過對電梯的操作過程進行控制和設計，以最小化電機的空載操作次數、降低電機能耗、提高電機運行效率、達到節能設計目標。

6.4 照明節能

現代建筑照明設計是建筑照明設計的重要組成部分，照明節能設計原則是在保證正常視覺效果的前提下適當降低光照強度，使電能損耗降至最低。通常，照明節能設計可以考慮以下幾點：①提高光照利用率，增加對陽光、月光和反射光的利用，充分考慮周圍的環境和光照特性，使人工光源和自然光之間達到最佳的配合，達到最佳的照明效果。②應該選擇高效節能的燈具，比如目前非常受歡迎的LED燈，它具有一系列的節能、高效等優點，被廣泛地用于當代建筑的照明設計。另外，電子鎮流器的設計必須要有效率，可以合理地對公共場所的熒光燈進行控制，減少電力的消耗。如臥室、書房等可采用調光開關，根據需要調整燈光亮度，在公共場所可采用光控開關或聲控開關，以節省電能。

7 建筑工程中電力設計的發展展望

7.1 提升建筑電力設計的安全性

使用危險存在于電器的備用和使用期間。所以，在進行電力系統的設計時，必須確保電力系統的運行安全，才能使建筑工程的人性化、智能化發展。在建筑電力型的設計中，要做好對電力線路的保護，這樣才能防止在使用電器的時候發生因電線故障而導致的電力安全事故。在建筑工程中，必須做好電力防火設計，并建立起可靠的火災自動報警系統，并將其與監測、網絡等設備相互連通，以便及時了解火災的狀況，并對其進行及時處置。在建筑電力的設計中，一般都會有兩個電力裝置，一臺是備用的，以確保電力系統的安全。

7.2 提升建筑電力設計的經濟性

在設計過程中，設計者必須有效地控制它的產生和回程的長度。在建筑電力型的設計中，要把不同種類的電器裝置組合在一起，這樣就可以增加電力裝置的穩定性和實用性。在進行建筑電力型設計時，應合理地控制裝置的動力因子，同時還要對建筑物和建筑電力進行全面的調查，合理地確定電力參數，以便對電力系統的功率因數進行有效的控制。在建筑電力型設計中，必須確保建筑電力型項目的質量符合科學要求，從而減少建筑電力型項目的造價。

7.3 建筑電力設計的智能化發展

建筑電力設計在今后的發展中，將以總體的公共服務系統為理念。大樓的功能和可用性，受建筑電力系統信息化和智能化水平的影響，是其重要因素。然而，目前國內還沒有一個統一的智能電力設計規范，在設計過程中，設計者無法按照有關的設計規范來進行。所以，在未來的發展當中，建筑電力型智能設計必須要在不斷的發展當中，才能夠將它的設計效果和目標的偏差降到最低。建筑電力的設計需要綜合考慮能源使用和電力負荷，設計時要結合專業的角度和實際情況來設計，以提高設計的實用性[10]。

8 結束語

節能是我國電力工程行業在能源總量少、利用率低等嚴峻形勢下面臨的新挑戰。電力工程設計人員不僅要嚴格要求技術，而且要勇于創新，尋找新的能源利用方式，以達到節能的目的。構建和諧社會條件更加合理，促進可持續發展。