淺析建筑電氣安全節能設計

白金彪

（河北拓樸建筑設計有限公司，河北 石家莊 050000）

電氣系統作為建筑工程中必不可少的內容直接關系著居民的使用舒適性和安全性，只有充分落實安全節能設計才能保證電氣系統的安全，才能提高資源利用率，降低電氣系統的能源消耗。設計人員在開展建筑電氣節能設計中需要兼顧經濟性、環保性、安全性等多方面的內容，以國家規范標準為基礎，切實提高設計方案的可靠性。通過貫徹落實安全節能設計理念，有助于保證居民生產生活的舒適性，有助于降低資源消耗。為了進一步加強建筑電氣安全節能設計力度，本文首先分析了我國建筑電氣設計的現狀，然后分別從建筑電氣的安全性設計和節能設計兩方面進行了細致的探討，希望有助于提升電氣設計水平。

1 我國建筑電氣設計的現狀

我國建筑行業近些年發展迅速并且取得了一定的成績，積累了較為豐富的經驗，發展理念和發展模式也在不斷更新，這對于整體建筑行業實現可持續發展具有積極意義。由于我國能源較為緊張，在未來發展中，會進一步貫徹落實節能環保理念，建筑行業也會逐漸朝著綠色節能、和自然和諧共生的方向發展進步。

當前有的企業在開展電氣設計中仍然存在一定的不足，比如設計觀念陳舊、設計方式單一、節能重視度不高。

（1）設計觀念陳舊。有的設計師在開展建筑電氣設計工作中沒有科學客觀地確定設計理念，沒有充分發揮設計理念的積極指引價值。工作人員需要結合電氣設計行業的發展情況加強學習先進的設計理念，積極改進優化落后的傳統的觀念。當前建筑行業在發展過程中很多設計人員設計觀念陳舊，對建筑電氣工程未來發展產生了一定阻礙，影響到新技術、新材料的應用，對于電氣工程升級轉型產生不良影響。未來發展中，節能觀念是重要的組成內容，也是建筑行業發展的趨勢，設計師需要積極更新自己的觀念，與時俱進，順應時代的發展。

（2）設計方式單一。現代社會國民整體素質水平得到較大程度的提升，對建筑電氣工程也提出了更高的要求，傳統的設計方式已經難以滿足現代電氣工程的發展需求。為了滿足國民需求，需要采取多樣化的設計方式，提高電氣設計水平，提升設計方案的可行性和實用性。在設計建筑電氣系統中，要注意采用豐富的、多元化的設計方式。

（3）缺乏對節能設計的重視。節能降耗是未來建筑電氣發展的主要趨勢。傳統的建筑電氣設計中沒有充分意識到節能的重要性，在設計過程中也缺乏對環保方面內容的落實。當前社會對節能環保理念的應用力度和重視度在不斷提升，為了進一步貫徹落實節能理念，需要設計師充分提高節能設計水平，比如在電梯工程設計中可以積極應用智能化控制技術。不過仍然有部分企業沒有積極響應國家號召，沒有順應節能社會發展趨勢，仍然以利益第一的理念開展建筑電氣工程設計，導致電氣系統運行中能耗較高，建筑整體能耗偏高。

2 建筑電氣設計安全性要點

2.1 電力供應

建筑產品的正常運行離不開電能，電氣工程運行的基礎也是電能。如果沒有電能支持，那么必然會對人們的生活工作產生嚴重影響，導致社會停步不前。為此，要注意提高建筑電氣工程供電系統的穩定性。現代建筑高度不斷增加，通常在高層建筑中要獨立設置兩路電源，根據電容量和負荷登記確定獨立電源的設置位置、數量，以期能夠將電力供應穩定性提升。同時，為了保證正常供電，有的建筑產品中還配置了柴油發電機等應急設備，保證一旦斷電能夠及時啟動發電機確保正常供電。應急發電機的設置能夠有效降低事故傷亡，保障建筑內部居民的安全，將火災等事故盡量減少。

2.2 線纜施工技術

線纜施工中工作人員首先要根據工程需要、施工工藝等要去做好線纜材料的合理選擇，確保其耐壓、防潮、防火等級等各項參數都能夠達到設計規范要求。在具體安裝中，要按照施工規范中的要求做好接頭的規范處理，避免存在死結死彎位置，確保能夠正常開展電氣系統安裝作業。

2.3 電氣設備接地

為了保證電氣系統的運行安全，避免雷擊等造成電氣設備損傷，需要做好變配電接地、手持電氣設備接地保護、移動電力設備接地等處理措施。此外，要應用總等電位聯結、輔助等電位聯結等安全措施處理電氣裝置，進一步保證電氣系統的安全性。

2.4 建筑消防系統

火災自動報警系統、消火栓系統、自動噴水滅火系統、防排煙系統等都是消防系統重要的組成內容。在消防系統設置時，要充分考慮建筑物的規模、使用功能等，通過合理設置消防設施保證在發生火災時能夠第一時間自動報警，聯動控制建筑物內各個系統，盡量控制火災，減少火災帶來的人員傷亡和財產損失。

2.5 家居電氣安全設計

建筑在運營階段會存在大量的家居、辦公等電氣設備設施，如何做好家居電氣安全設計直接關系著居民的使用安全，為此，要重點注意如下幾點。

（1）做好技術標準體系的統一化、規范化管理。標準問題和協議問題是當前家居電氣安全設計中的首要問題，尤其是智能家居發展中，從很大程度上受到技術標準和布線標準差異性的迎新娘，很多設備之間難以高效地互聯互通，安全系統難以形成完善統一的整體，最終降低了其安全性能。為此，可以制定嚴格的、統一的標準，針對家居相關電氣設備的接口、數據協議、安裝布線等多方面內容進行規范化地管理，明確家居電氣安全設計的方向，同時保障家居電氣的使用安全，為居民的生命財產安全提供保障。

（2）智能自動報警系統。該監控系統能夠24h不間斷地管理建筑內部情況，一旦出現火災系統會自動發出警報，并且啟動相關消防系統。智能自動報警系統的應用可以提前發現火災施工，達到早發現、早撤離、早撲滅的效果，開展智能自動報警設計要充分考慮建筑物的消防要求，同時要和電氣設計相關標準相符合。

（3）合理選用電氣設備。設計人員要根據家庭用電的具體需求選擇家用低壓斷路器，在選擇時綜合考慮使用標準、家庭電源、施工特點等方面的因素。家庭用電中最容易忽視的就是照明用電，燈具是一項不可或缺的電氣設備在家庭中發揮著重要作用，在選擇燈具時要加強對其安全性的考慮，尤其是應用于衛生間、廚房等潮濕環境下的電氣設施更應當提高其質量，盡量選擇大品牌、質量可靠的產品。在安裝開關時，工作人員還要注意避免發生觸電危險。

3 建筑電氣節能設計

3.1 供配電設備

科學合理地設計供配電系統有助于提高配電系統控制的便捷性。設計師要綜合考慮各個方面因素，比如用電設備、供電距離等，盡量優化配置方案。工作人員還要結合經驗以負荷中心為基礎在周邊區域合理布置變配電等裝置，從而將供電距離盡量縮短，節省線路，將電能在傳輸中發生的損耗盡量降低，實現節能降耗的目的。在選擇變壓器時，要以用電需求為基礎根據季節性變化要求合理地完成建筑用電分析，充分考慮功率因數，適當提高功率因數從而將能耗量減少。

電纜、電線是傳輸電能的基本載體，而線纜的電阻會導致電能發生損耗，造成浪費，為了解決這一問題，要盡量將回路的有功功率提高，將能耗問題減少。為此，要選擇有經驗的設計師做好線路設計，在提高功率因數的同時控制武功功率，提高電能的使用率。

線路損耗情況會受到線路電流大小、線路電阻值等諸多方面因素的影響，如果電流不變的情況下想要將電能消耗問題解決就要將線纜的阻抗盡量降低。設計師要加強分析影響線纜阻抗的因素，比如線纜材質、截面積等。可以積極選用小電阻導線，比如銅線這一導線材料的電阻率較小，在應用中可以有效減少電能浪費，達到節能的效果。

設計師還要加強考慮供電距離，盡量選擇直線的方式進行電能輸送，將線路上電能損耗盡量降低。可以在負荷中心布設變壓器，將供電距離縮短。設計師在進行電氣系統節能設計中，如果建筑物每層都有著較大的平面面積，就要做好多個變配電所的分散設置，從而將供電干線長度減少。

3.2 用電設備

照明設施是電氣弱電系統中的主要內容，也是建筑物內部必不可少的內容。為了達到節能目的，需要盡量將光能損失量減少，盡量利用自然光源。優化建筑設計是提高自然光源利用率的主要方式，同時設計師要注意充分和人工照明方式相結合，將兩者的比例進行合理調整，將人工照明的使用量盡量減少。

此外，還可以積極應用節能產品，比如當前常用的LED燈具有良好的節能環保效果。作為冷光源，LED是一種半導體照明方式，不會污染周圍環境，相較于白熾燈能夠節省超過75%的電能。此外，還要加強電子鎮流器、電子觸發器等配件的應用，尤其是要加強公共建筑場所照明的節能設計，盡量采用無功補償、智能照明的燈具。

3.3 電氣工程調試技術

每個電氣設備設施在完成安裝后都需要經過調試測驗才能保證其高效運行，才能充分發揮其價值，才能提高建筑電氣安全節能水平。在首次調試測驗中，第一，要通過通電檢測每個安裝完成的電氣設備。第二，要根據生產標準調節檢驗電氣設備設施的空載和帶負荷運行情況。第三，做好機電維護數值的審核，并且做好安裝圖紙的核查校對，尤其要注意調整優化復雜設備設施的安裝情況，做好主要設施實驗設計、系統啟用優化管控，科學地指導電氣調試工作，保證所有電氣設備設施能夠正常運轉。

相關工作者在開展電氣工程調試工作時要注意根據相關標準做好調試費昂發的編寫，加強了解電氣設備設施圖紙信息、出廠質量情況等詳細資料，保證高效完成電氣調試工作。工作人員還要對設施所在位置的部署情況、電氣接線情況進行檢查。在完成電氣安裝后，要通過試運行提升電氣工程的整體安全性。在試運轉過程中，要將電氣工程運轉的操作方法詳細地編寫，做好電氣系統運行操作規范的編寫。在試運轉中，要詳細記錄設備運轉狀態，及時解決缺陷問題，確保電氣安裝符合圖紙中的要求。在完成調試確認電氣系統安裝合格后可以向使用部門提供檢驗合格報告。

3.4 對照明系統進行節能設計

照明系統安裝的目的是使建筑室內獲得合適的光線。由此，其節能設計最重要的就是充分利用自然光線。技術人員應科學設計建筑結構，使外界的自然光源（陽光）成為室內照明系統的最強補充，從而實現節能降耗。同時，建筑中也可優先選擇和大量使用節能燈具。該類燈具在市場上種類齊全，相應技術也趨于成熟，光照強度完全可以滿足現代人的照明需求。而且，節能燈具兼具低耗、低光污染強度、高壽命時長的多種優勢，值得大面積推廣。

3.5 對電機系統進行節能設計

該節能設計的第一個要點，就是合理選擇電機。其中，電機的容量是較為關鍵的參數。技術人員應優先選擇與建筑電氣系統功能相匹配，并且負載率夠大于75%的電機，從而達到降耗的目的。第二個要點是掌握變頻調速的方法。變頻調速操作的作用是不斷調節轉速以適應系統的實際工況，以使電力輸出效率更高。由此，系統電能的使用率也相應提升。第三個要點是執行無功補償方案。為了緩解電機因高負載所受電感值的負面影響，調節其功率，相關節能設計可基于無功補償，使得參數得以關聯，進而改善系統運行情況。

4 結語

總之，建筑作為我國城市發展中重要組成內容發揮著越來越重要的作用，只有不斷提升電氣安全節能設計水平才能推動建筑行業朝著生態環保、健康長遠的方向進步。當前電氣安全節能設計中仍然存在一定的不足，未來需要相關工作人員進一步探索，提升電氣設計方案可行性，提高電氣工程安全性和節能性，更好地為城市發展服務。