建筑电气设计论文(共5篇)

建筑电气设计论文(共5篇)

第一篇:建筑电气设计对火灾的防范措施

一、建筑电气火灾形成的原因

1.短路故障引起火灾发生

短路也俗称连点,是电气线路中比较常见的故障。发生短路时,电流会增加到正常电流的几倍、甚至是十几倍,而产生的热量又与电流的平方成正比,机械电气设备会因此而受到损坏。建筑电气工程短路容易造成火灾发生,对人们的生活安全,财产安全起到极大的隐患。同时,在负荷过大时,线路电流同样会增大,电气设备因此而发热,同样的会有烧坏毁损仪器等事故发生。短路故障的发生常常会使得温度急剧上升,并且超过允许的范畴,达到周围可燃物的引燃温度,从而导致火灾的发生。引起电路短路现象的原因有很多。当电气设备的绝缘体因外界因素发生变质,或者受到高温,水浸,腐蚀等情况而导致绝缘能力丧失,便可能导致短路事故发生。绝缘导线在安装过程中也会因为直接缠绕、勾挂在铁钉或铁丝上时,由于摩擦或铁锈腐蚀,很容易使绝缘破坏而形成短路。

2.线路长期过载引起火灾发生

电气线路和设备在超过指定标准运转时,负荷过大导致线路电流同样会增大,电气设备因此而发热,同样的会有烧坏毁损仪器等事故发生。负荷是指电气设备和线路中通过的功率或电流。

二、建筑电气在设计中对火灾的防范措施

(一)短路故障火灾防范

建筑电气线路短路的防范措施主要遵循以下几个原则。

1.在线路安装,设计,调试,使用和维修时,严格遵守《电气设计规程》的规定。绝不贪图省事省力而忽视潜在危险,留下安全隐患。

2.针对电气线路绝缘老化问题,应当在设计过程中充分考虑到外界环境因素的影响,同时在安装过程中小心不要破坏绝缘物表面,防止绝缘材料失去其功能。同时还要定期对线路的绝缘情况进行检查,预防短路故障出现。

3.在建筑电气线路设计时应当根据国家标准规定进行,在不同的工作环境中,导线和电缆的选择和敷设应该相应的取值。

4.加强电气线路的安全管理,防止人为操作事故和未经允许情况下乱拉乱接线路。

(二)线路长期过载火灾防范

防止建筑电气线路长期过载的措施主要有:第一,要做好导线材料的选择。由于国家“以铝代铜”的政策影响,许多地方一般采用铝芯导线,但对于电路要求较高的建筑,为提高截面载流能力,便于敷设,应多采用铜芯线。同时进行精确的负荷计算,合理选择导线的截面。第二,根据不同的环境不同的功能确定导线的敷设方式。一般吊顶内的电线应使用不燃或难燃材料管配线,如PVC管,也可以用金属管配线,或带金属保护的绝缘线,用来避免导线短路时引燃可燃物。消防用电的传输线路应采用穿金属管,经阻燃处理的硬质塑料管或封闭式线槽保护方式布线。第三,高温表面灯具附近的导线应采用耐热绝缘导线(如玻璃、石棉、瓷珠等护套的导线)而不应采用具有延燃性绝缘导线。

(三)在建筑电气火灾防范设计中使用新技术

21世纪进入科技时代,随着科学技术的不断发展,越来越多的新技术产生充斥着人们的生活,新技术的应用不但可以更好的帮助人们生活,同时也可以对人们自身生命财产安全起到保护作用。例如电弧故障断路器可以通过电流互感器感应电流大小,将信号进行处理,如果符合故障电弧特性直接用电路器切断电路。自动探测定位的水炮灭火系统可以对大空间的火灾位置做出高精度的自动定位,并自动瞄准火灾位置喷水灭火。ITV监视器能够瞄准红外线火灾探测装置所定位的火灾位置,并且把火灾状况显示在中央操作台。

(四)杜绝电气设计火灾隐患

建筑电气设计不当将导致建筑物中存在火灾隐患,导致人们生命财产存在危险。因此,在设计过程中应当严格杜绝火灾隐患的预留。电气设计的火灾隐患主要有以下三点,

1.配管选材不当,普通硬塑管直接设计于可燃吊顶内。

2.管路敷设存在火灾安全隐患。

3.导线穿管时随意改变导线的规格型号。

三、结语

改革开放以来,我国进入经济发展高峰期,科技的不断发展,让人们的生活日益丰富,多姿多彩。与之而来的是人们对生活品质的需求不断提高。建筑电气火灾的发生原因多种多样,各级领导和有关部门必须要对其足够的重视,除了采取必要的技术措施以外,管理也是重中之重。除此之外,建筑电气设计中对火灾的防范措施也至关重要,好的设计方案可以将火灾扼杀在摇篮之中,其次也可以起到提前预警,及时保护人们人身财产的安全。

作者:张磊 单位:黑龙江省城市规划勘测设计研究院建筑一所

第二篇:谐波治理在建筑电气设计的应用

一、谐波带给建筑的危害

至于谐波将会带给智能建筑的各个方面危害,通过相关部门的检测调查,再在调查的基础上结合有关的数据产生相关分析得到,一个较差的谐波环境将会从下面这些方面危害到存在于智能建筑中的用电设备以及相关系统:

①结合到设备自身会出现一定的接地电流

从而会造成存在于设备与地面之间的一个电压降的产生,所以会经常导致电脑死机;高次谐波通过一定的叠加作用,再结合中性线电流能够随意地流动在建筑物金属结构之上,综合2者的共同作用,最终会造成不受控制的磁场的出现,也就是通常所说的计算机屏幕频闪;与此同时,开关、短路与负载的变化的原因,将会使电压出现短时间内的上下跳动,最终将造成灯光出现频闪的现象,而频率过高的频闪又会在一定程度上给人们带来视觉上的不舒服。情况更为严重的谐波畸变会造成在一个正弦周波内的额外过零点的出现,从而使测试设备不能够发挥出相应的检测功能,阻碍了程序控制装置的同步性,最终使控制设备出现瘫痪现象。

②存在于智能建筑中的线缆通常具有多且繁杂的特点

而且系统设备过于繁琐,微电子装备虽然复杂,但是防护能力却表现较差,从而通过高次谐波的作用,智能化系统设备将会出现不同程度的影响,如错码、误码以及误动作等现象的产生,从而污染了信号系统并相应地产生噪声,甚至完全干扰了人们之间通过电话进行的通话正常进行。在低电压信号在IT设备中愈来愈受到青睐并得以被使用,随之而来的便是出现愈来愈高的比特错误率,严重者设置造成了全部网络的瘫痪情况。

③在谐波电压作用下,电容器会出现额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化现象。

更为严重的是,大量谐波电流很可能使电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,使电容器出现超载而损坏;使与电容器连接的配电回路中所有线路以及设备因电压的闪变、超压、过负荷而遭到损坏。

④存在于配电回路中的高谐波电流含量会一定程度的降低断路器的遮断功能

造成上述现象出现的原因主要是畸变电流过零点时,电弧电流在一定阶段内的变化幅度要明显大于工频正弦电流的相关变化程度,电弧电压出现了很高频率的回复功能,造成了电弧出现很容易重燃的现象,从而导致了误跳闸以及不跳闸现象的出现。余下的电流的数值有可能使剩余电流保护装置产生一定作用。结合相关的实验得出,在空气电磁断路器的分段能力范围中,一旦有大于50%波形畸变率的电流出现,那么空气电磁断路器就不能发挥出其遮断作用,甚至进一步造成断路器的破坏。

⑤电压谐波会在很大程度上使感应电动机出现更大程度的损耗

由于高次谐波的原因,会使联轴器与轴承处出现一定程度的裂纹以及磨损;而且因为有着一定速率的电机,因此存在于谐波内的能量就会变成多余的热量迸发出来,从而使设备更快地出现老化情况。⑥站在电缆和配电渠道角度考虑,更高的谐波电流频率会导致肌肤效应出现,就是出现较大值的电阻以及更大程度的线损,从而增加了很多的热量,使绝缘出现更快的老化,接地短路问题会经常发生,给人们带来了不可估计的安全隐患。

二、主要应用的谐波处理措施

①选择无源滤波器。

无源滤波器往往为能够有效抑制谐波的常规渠道,存在无源滤波器之中的电抗器和电容器是通过串联的方式连接在一起的,在一定的频率环境中,这个串联电路的阻抗设计的往往都明显低于其余电路的阻抗。但是也有它自身的不足之处,就是经常出现过载的现象,并由于过载而被烧毁。与此同时,还经常出现功率因数过补偿的情况,不能有效的控制好无源滤波器。总之,由于日积月累的作用以及配件出现各种老化现象,会造成谐波振频率出现一定程度的变动,从而削弱了滤波的精度。

②选择有源滤波器。

有源滤波器通过并联的方式结合在一起就相当于受到限制以及能够做出敏捷反应的谐波电流源,通过并联到非线性负荷之上,就能够自动地对产生于非线性负荷的谐波电流实现测试。DSP所发射出来的内容将会很好控制住IGBT开关,并且经输出电抗器的渠道传输出谐波电流,这种谐波电流大小与负荷产生的相同但却有着与之相反的相位,主要功能就是为谐波进行补偿,造成了系统只单一给予基波电流到负荷上面。而在选择有源滤波器的相关位置时,必须以存在于剧场的配电体系以及不同的负荷因素为根据进行抉择。为了更好地削弱甚至避免谐波电流和谐波电压畸变的现象,应该把有源滤波器安装在离谐波源更近的地方,因为这样能够得到更好的滤波效果。有源电力滤波器可以进行比较灵活的安装,所以可以综合各方面因素最终选择在一个很理想的位置进行安装。

③选择混合型滤波器。

有时候会使无源电力滤波器以及有源电力滤波器通过有机方式结合起来用,能够达到更理想的效果,其中3、5、7、9次单调谐滤波器支路等支路共同组成了无源滤波器,而有源滤波器的组成方面,主要为4对IGBT以及电容等。直流电容的主要功能是给予有源滤波器一可靠的直流电压氛围,滤波电感能够很大程度地削弱出现在有源滤波器的高频谐波。有源滤波器以及无源滤波器大都选择串联的方式结合,因为只是间接地起到消除谐波电流的作用,有着较小的功率损耗,在经济上面很节省,从而给我们提供了较低的成本。

④选择谐波保护器。

利用磁性的渠道来对谐波治理与结合有源滤波器比较起来,有着更低的成本。谐波保护器主要运用了磁场吸收谐波能量的手段,在可靠性以及寿命方面都具有很大优势。如谐波保护器的相关产品,主要结合了以超微晶合金物质以及创新科技作为基础而合成的特殊电路,能够对不同种类的谐波干扰进行充分地吸收,从根源上解决掉谐波的相关问题,从而消除了产生于用电设备的干扰,达到更好的效果。HPD主要通过并联的方式使用在电路之中,节省了大量的电量。

三、结语

日常生活以及社会交往中,由于谐波拥有着自身多发性以及随机性等的具体特征,干扰到了存在于智能建筑中的不同电气设备,如下降的性能以及工作的不正常问题。故出于保护的目的,相关部门应该投入更大的关注以及力度使设备的寿命以及功能得到相应保障。综合上述各种因素,笔者认为采用混合滤波器是能够有效控制并解决谐波带来各种危害的最好办法。

作者:娄玉冰 孙元娜 丁荣刚 单位:机械工业第六设计研究院有限公司

第三篇:绿色建筑电气设计思考

1关于绿色建筑的相关理论

(1)绿色建筑的产生背景。

“绿色建筑”这一概念产生于上世纪六十年代,由意大利建筑师提出来的,当时还不叫绿色建筑,而是“生态建筑”。直到上世纪九十年代,联合国环境与发展大会才将“绿色建筑”这一概念进行明确。而我国在2004年,建设部对“绿色建筑”这一概念的定义进行了明确:为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和法动的空间,同时再建筑全生命周期中实现高效率地利用资源(节能、节水、节材)最低限度地影响环境的建筑物。当前,我国在绿色建筑这一领域也了相关的标准,如2006年2月起实施的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006)。2011年9月国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知,要求推动建筑节能。制定并实施绿色建筑行动,案,从规划、法规、技术、标准、设计等方面全面推进建筑节能。2012年4月财政部、住房和城乡建设部关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见,要求切实提高绿色建筑在新建建筑中的比重,到2020年,绿色建筑占新建建筑比重超过30%,建筑建造和使用过程的能源资源消耗水平接近或达到现阶段发达国家水平。

(2)绿色建筑的设计原则。

虽然我国在能源方面储备较大,但是随着我国经济和社会的不断发展,对能源的消耗也在不断的增加,鉴于此,关于绿色建筑的设计务必要遵循一定的原则:①经济性。对绿色建筑的建设,一般会涉及到较先进和复杂的技术,高昂的投资就会带来成本的增加。而成本投入增加势必会影响绿色建筑的推广和普及。因此,要摒弃传统依靠高技术和投入的观念,以经济性原则作为绿色建筑的设计原则;②舒适性。舒适的建筑与资源的占用和消耗的能源是成正比的。而绿色建筑的原则是强调低耗能、环保的前提下不能牺牲建筑物的舒适度。绿色建筑仍然需要满足人类居所的舒适度为要求;③和谐性。人们建设建筑,就不可避免会对环境带来的一定的影响。因此,在对绿色建筑进行设计时,要充分考虑到绿色建筑的建设过程对环境所带来的影响,注意绿色建筑与周围环境的和谐发展。尤其在绿色建筑的电气设计过程中,要综合考虑每个电气系统的能耗等各方面因素,使其可以符合绿色建筑的设计原则和理念,从而保障绿色建筑可以真正实现健康、舒适和绿色。

2关于电气设计在绿色建筑中的实际应用分析

(1)供电系统的节能设计。

在对绿色建筑的供电系统进行设计时,要充分考虑到供电系统的节能。一般要求供电系统务必要具有高可靠性,但是又不能太复杂。具体来说,在绿色建筑中,同一电压的变配电的级数应少于或等于二级,从而避免由于电级数过多而导致的电能的无端损耗。而且变配电所要尽可能的靠近负荷中心,并合理分配供电网络,从而减少电路铺设过程中的浪费并有效降低线路的电压损失,保证供电的稳定性和供电效率。

(2)照明系统的节能设计。

在绿色建筑中,照明一般是使用量非常大的,涉及的建筑面积也比较广,相对其他电气系统来说,具有较强的节能潜力。笔者认为,在绿色建筑中,可以采用高效的光源。当前,虽然家用白炽灯在我国已经停止生产,但是有些建筑还在使用,白炽灯虽然发出的光色较好,但是发光效率非常低,很不利于节能。因此,除了博物馆等区域的装饰用外,应尽量减少白炽灯的使用。另外,绿色建筑中还要善加利用白天的自然采光功能。比如,在靠近室外的房间可以装上较大的门窗,采用透光性好的玻璃,从而最大程度的吸引自然光。再有,对于一些学校、商场等空间较大的场所来说,应与外窗平行设计灯具,并且灯具应该能够实现分区和分级,从而能够充分利用自然光并节约能源。当前,LED光源是一个发展较快的光源设备,其利用发光二极管进行发光的原理,不仅稳定性高而且消耗能源较低。目前限制LED光源广泛使用的主要是价格问题,但是其确是未来家用光源的最好选择。

(3)电器的节能设计。

随着城市的发展,土地的拥挤程度不断增加,因此大型建筑也不断出现,而规模较大建筑的排水、空调、供暖、电梯等也耗费了大量的能源。这就需要在大型建筑物中采用楼宇的自动控制系统来加强对这些电器设备的控制,从而可以节省大量的能源。在具体设备的选择上,应选用节能型的电动机以及变频空调、水泵等节能设备,从而达到节能的效果和目的。而对于电梯、自动扶梯等设备,必须设置电感应控制系统,从而在客流较少的时候节约能源。车库可以设置一氧化碳感应装置,并链接风机、自动联排排风机。通过对电器的节能设计,可以有效达到节省能源的目的。同时,还要注意到,在日常生活中对各种电器设备的使用,势必会带来各种电磁波干扰和污染的问题。这种现象也会对能源造成极大的损耗,严重时甚至会毁坏相关的电气设备,引发火灾造成人员的生命财产损失。笔者认为,在实际的电器使用时,可以采用先进的防电磁干扰技术,其可以有效地评比交流电及电磁场的影响。

3结语

综上所述,发展绿色建筑符合我国当前的国情现状,对于有效缓解土地资源短缺、人口增长以及环境污染等问题具有的重要的意义。建筑电气作为绿色建筑的重要有机组成部分,其节能设计与否,和绿色建筑的能耗优劣息息相关。笔者相信,只要在绿色建筑的电气设计中,严格依据国家的规范和标准,结合实际情况最大程度降低电气设备的能耗,为保障绿色建筑的健康、节能和绿色理念保驾护航,从而最终将我国的绿色建筑电气设计水平提升一个台阶。

作者:胡敏 单位:上海仪通建设集团有限公司

第四篇:高层建筑电气设计节能措施

1高层建筑供配电系统的节能设计

高层建筑供配电系统应根据高层建筑的特点、规模、和发展规划处理好近远期发展关系,以近期为主,长远结合,按照负荷的性质、用电的容量、供电的条件合理设计供电方案。要正确选择供电电源的电压等级,确定供电的回路数。供电电压35kV及以上的用电单位其配电电压应采取10kV;如能减少配变电级数,简化接线,这样节约了电能和投资,提高了电能质量。配电系统中需要两回路电源线的,一般采用同级电压,一回路中断供电,其余回路应能满足全部一级负荷及二级负荷的供电需要。供配电系统应尽量简单可靠,便于操作管理。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

2变压器的节能设计

变压器的功率损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。变压器无功损耗的主要参数是空载电流和短路电压,减小无功损耗主要考虑无功功率消耗做到最小,提高功率因数。

(1)变压器的有功损耗包括铁损Ρ0(又称空载损耗)和铜损ΡK。铁损与铁芯材质等有关,与负荷大小无关;铜损与负荷电流的平方成正比,负载电流为额定值时又称为短路损耗。降低空载损耗和短路损耗的措施有:采用优质硅钢片,改进铁芯结构,降低空载损耗;改进绝缘结构,适当减小电流密度,降低短路损耗。

(2)变压器经济运行的措施:高层建筑供配电系统中选择变压器容量和台数时,要根据建筑物的分类和等级确定该建筑的负荷等级,根据负荷等级确定负荷供电线路的可靠性,而变压器的台数要满足供电可靠性的要求,同时要满足建筑物中设备负荷的需求,既不能出现小马拉大车的现象,也不能出现过载的现象;根据高层建筑中的负荷统计情况,明确的性质即那些符合是重要的,那些是一般的,对重要的负荷或重载负荷(80%负载率)要通过计算来验证变压器是否能处于经济运行状态,如不能可放大一级变压器容量,以降低负载率和损失率;如果两回路进线或有两台及以上变压器时,所有变压器都要投入使用,以保证变压器的处于经济运行状态;对于部分变动较大的负荷,可把其中不能停电的负荷集中到某一台变压器上,设置专业用供电变压器;变压器不允许长期空载运行。

3减少线路损耗

(1)要尽量把变电室或变压器设置在建筑物的中心位置,这样减少从变电所或变压器到用电设备之间的导线连接距离;

(2)要尽量选用铜芯导线,减小导线的电阻值,从而降低导线上的功率损耗;

(3)高层建筑中不同的设备供电中要根据设备的性质进行分组,性质相同的尽量通过一路导线供电,其敷设时尽量从中心竖井走线,在各个楼层在进行分线,根据负荷的容量确定导线的截面、规格型号等;

(4)对于较长的线路,在满足负荷供电要求,导线不过载的情况下,可以使用比选定线截面大一级的导线,这样增加的线路费用,由于节约能耗而减少了年运行费用,综合考虑节能经济时还是合算的。

4高层建筑供配电系统功率因数的提高措施

高层建筑供配电系统中,设计规范中规定供电系统功率因数应该在0.9以上,提高功率因数对高层建筑供电有显著的节能作用。首先功率因数提高后导线上的功率损耗会下降,其次可以使变压器二次侧的负荷电流减少,从而减少变压器的铜损,第三功率因数提高后可以有效地减少无功电流,从而达到减少线路压降的目的,所以说提高功率因数能达到节能目的。提高功率因数的措施有:

(1)正确合理选择高层建筑中的用电设备,在满足设计指标的要求下尽量选用自然功率因数高的设备,如高层建筑中广泛使用的水泵电机、空调压缩机、电梯的曳引机等都是大功率的用电设备,他们本身的功耗就比较大,如果功率因数低则耗能就会非常明显,所以对这些大功率用电设备一方面要选用节能产品,一方面要考虑其运行的功率因数。高层建筑中另外一类用电设备就是照明灯具,由于建筑物房间性质不同,照度要求也不一样,所以选用的灯具也各不相同,但对灯具来讲节能也是必须考虑的因素,现在广泛采用高效节能的荧光灯或新型LED光源,功率因数提高了,节能效果也非常明显。

(2)功率因数的人工补偿,主要措施有:在负荷侧合理安装集中与就地补偿设备,保证设备的功率因数不低于0.9。目前在高层民用建筑电气设计中,由于建筑物内用电设备分散,用电设备的功率也不一样,要采用分散补偿不太现实,所以绝大部分补偿采用变压器低压侧集中补偿,就是在变压器低压侧安装电容器柜,根据配电系统功率因数的变化情况,自动投切电容器,达到提高用户处功率因数的目的。而对高层建筑中一些大功率的用电设备来说,也可以通过在用电设备处就地加电容器柜,实现无功负荷的单独就地补偿。

5照明的节能设计

高层建筑照明设计更应该很嗨体现我国从1993年开始实施的绿色照明工程,绿色照明不仅能节约能源,还能在保护环境,保护人们的身心健康等多方面起到一个非常明显的作用,通常高层建筑照明设计中节能措施从以下几个方面考虑:

(1)根据建筑物所处的地理位置的不同,根据建筑物作用性质的不同,正确合理选择建筑物房间内的照度标准,并且在设计过程中要实际计算房间的照度标准,不能想当然,随意增加或减小照度值,同时计算值不应超过标准值的110%。

(2)高层建筑中房间的结构、装修、布置、设备等数量多且每个房间不一样,在电气照明设计中应充分考虑房间内作业面对照明的要求,采用分区域控制的方式,满足同一个房间内不同区域对照度的需求。

(3)在照明灯具的选择中要坚持选用高校节能的产品且不同的场合照度要求不同,灯具的功率不同,但灯具的节能措施不能变。

(4)正确合理布置灯具的导线和连接,避免不必要错误和浪费。如某高层住宅电梯前室节能应急灯,开关的设置位置很难同时满足来自电梯、楼梯间、户内的人员方便操作,除非在前室设置三套灯具及开关,若只设一套灯具及开关,进入电梯前室时,另外两个方向进入前室的人员将处于黑暗状态,即使延时开关本身带有指示灯,也要在黑暗中走较长的距离,给使用带来了不少的麻烦,解决的方法可以将原有的触摸延时开关修改为带消防联动触点的声光控延时开关或带消防联动触点的红外、光控延时开关,这样保留了原有的灯具数量,还解决了可能产生的麻烦问题。

6结语

高层建筑电气设计中在节能方面潜力很大,对于不同的高层建筑来说其特点也各不相同,对于电气设计人员来说,在设计中应精心考虑,反复比较设计方案,拿出一套既符合国家技术规范要求,又满足功能需求的设计方案来。在这样的前提条件下,从节约能源的原则去考虑,从供配电设计、设备的选择等多方面考虑,采取切实可行的节能措施,从而达到真正节约电能的目的。

作者:邱文轩 单位:沧州市节能监察监测中心

第五篇:建筑电气设计的安全性和节能性

一、建筑电气设计的原理

设计建筑电气时必须要依据一定的相关原理规定,因为只有采用科学合理的设计原理,才能设计出符合设计要求的建筑电气,最终才能满足人们的相关需求。由于设计的相关参照原理是由国家或地方制定的,故说明了政府以及地区在相关方面提出的关于建筑方面的质量标准,建筑电气设计人员以及相关部门必须按照这些规定与原理方可达到计划的功能。关于一个合理有效的建筑电气设计必须满足这些要求,那就是建筑的功能必须得到规定的标准并且能稳定顺利地工作,其次就是要带着为人们生活提供方便与安逸的功能去设计。建筑电气设计属于建筑的一部分,必须在一个综合性经济考虑的前提下进行相关设计,即不仅要想到最初的投资同时还要考虑到今后在运行之中所耗费的资金,最终使设计在整个生命周期中达到最小化的资金投入目标。

二、建筑电气设计的安全性分析

综合建筑电气设计的各个方面因素,最终得出必须从电力供应、供电线路以及电气设备的接地与建筑消防调控4个方面展开对建筑电气设计的安全性的分析:(1)电力供应。随着社会以及科技的日益进步,电力在生活中发挥出愈加重要的作用,尤其以建筑中的作用最为明显,一旦建筑缺少了所需的电力,那么就立即会呈现出瘫痪的状态。只有提供给人们一个稳定的建筑电力,才能使人们的生活舒适而正常地运转起来。综合考虑,为了确保人们有一个可靠的供电系统,就要求至少有2个独立电源位于目前的高层建筑之中,而具体的数目则应该按照当地相应的用电符合大小以及电网发展现状而设置。因为2路同时供电,可以避免出现由于其中一个出现问题而不能及时供电的情况。与此同时,为了更好地应突发的断电情况,还必须依据相关需求设置能够迅速发电的以柴油或燃汽轮为基础设备的发电机组,从而保证事故照明、消防设备以及电梯等事故用电的正常运行。至于高压开关柜方面的用电安全,必须结合相应的建筑标准选择具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜,因为这样才能更好地解决相应的用电安全问题;对于电力变压器而言,按照相关的规定,不能在主楼中设置功率较大的油浸电力变压器。(2)供电线路。由于在居住类的建筑设施中存在着各种各样的电路,一定不能随意地对供电电路的主线截面进行相关的变动,因为只有这样方可为各种设备电路的可靠、安全运行提供保证。在依据实际情况必须进行变动的情况下,也要按照相关规定进行必要的科学计算,验证无误后方可进行适度变动,要不然一旦出现线路截面变小的情况,就立即会使电阻变大从而由于功率过载最终引发火灾。(3)电气设备的接地。由于生活水平的不断提高,电脑、冰箱以及洗衣机等大量电子设备呗设置在相应的建筑中,其主要通过保护接地系统的重复接地连接着共用接地体,但是共用接地体的电阻应该控制在1Ω的安全范围内,只有这样才能有效地保证人员的安全。(4)建筑消防控制。建筑消防设计主要指的包括火灾探测器以及消防中心等方面的火灾自动报警灭火系统设计,最终达到报警灭火自动化的设计要求。而在消防线路方面,则必须由金属管或暗敷构成,主要是为了在火灾发生后依旧能够正常使用消防线路,从而能够有效传输信号以及命令。消防水泵的控制是最为关键的部分,为了提供绝对的安全保障,必须通过开设两条路对消防水泵进行控制:一条通到消防水泵控制柜,另一条通到消防控制室。

三、建筑电气设计的节能性分析

建筑电气设计的组成是建筑设计起了一定的作用。如何才能够在保证安全用电的同时,使建筑电气设计的费用达到最小化,这就要求建筑电气设计师应该综合起各方面的因素进行相应设计,即不仅要结合到最初投资而且要想到建筑电气的运行能耗。以下主要结合变压器、线路以及照明3个方面进行相关分析:(1)变压器的选择。在变压器的选择使用方面,应该在保证正常设计的前提下,选择使用应更为节能的变压器,和以往的变压器相比较,节能型变压器有着更低的空载损失以及短路损失,10kV系列的节能型变压器比以往减少了41.5%的电能损失。由于节能型变压器具备着低损耗、轻质、高效率以及节能好等优点,故被愈来愈多地使用。在选择变压器的容量方面,理论上按照50%变压器负载率时选择变压器,会得到最小的有功耗能能耗。但这样又会增加变压器的无功能耗,所以应该综合起来各方面的经济因素选择变压器的容量。(2)配电线路损耗。由于相关用电情况的发展,目前存在于建筑中的供电线路大部分呈现出长又多的特点,一旦出现电阻就会出现相应的功率耗损。依据有关功率的公式可知,相关的电阻不变化,电流越大就会导致越大的电路损失。根据电阻公式:R=ρL/S可知,电阻与电阻率ρ以及导线长度L呈正比关系,而导线截面S则相反。因此应该从以下几个因素去减少电阻损耗:选择如铜芯以及铝芯等有着较小电阻率的导线,选择更短的导线并且在设计中最大程度使线路按直线布置,与此同时在低压配电中尽力避免出现走回头路的现象。除此之外,对于较长的线路而言,在满足载流量、热稳定以及相关电压降要求的环境下,尽量选择较大的导线截面积,因为以后的运行费可以抵消掉由于这带来的额外的线路费用。(3)电动机的节能分析。为了使电动机损耗呈现出最小化的情况,主要从提高电动机的效率以及功率因数方面入手。但是由于在这期间电动机往往为水暖与建筑等专业设备所配套,因此关键要在运行期间实施电气设计节能的相关措施。一是可以通过就地电容器补偿的措施,实现线路损耗的有效减少,其次还尽力避免出现电动机低效率的轻载或者空载运行的现象。(4)照明节能。照明节能设计主要指的是满足作业面视觉要求以及高质的照明的同时从最大程度使照明系统中的光能损失最小,从而发挥出光能的最大作用与功能,一般从以下几个方面实施照明节能:(1)最大程度地利用起来自然光。在照明设计中,电气设计人员应该充分结合建筑方面的知识,在使之有机结合自然光的情况下,最大限度地利用起来自然光来达到照明的目的,从而做到节能照明。(2)通过相关研究探索,科学并有效地控制好照明灯具也能从一定程度达到照明节能的目的。结合实际的照明特点,通过采用适当的措施达到节能目的,如采用分区控制灯光的方式抑或采用增加适度的照明开关点的方式。在设计卧室、病房以及客房的照明节能方面,应该针对床头灯采用调光开关的方式,节电钥匙开关更多地使用到高级客房,并且在一些公共场所通过采用相关的程序技术设置一些声控或者光控措施,并且在走道与楼梯以及人员短暂停留等地方采用节能自熄开关。

四、结语

在建筑电气的安全和节能方面,呈现出愈来愈多的解决措施,通过在这两个方面的努力,最终得出一套最为有效的解决建筑电气设计中相关的安全域节能问题的方案,从而不但设计出符合建筑功能的标准,而且给人们提供出一个安逸、便捷的生活区域,满足人们的愈来愈高的生活指标。

作者:秦炎峰 田中伟 孙元娜 单位:机械工业第六设计研究院有限公司