李春鵬

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院　深圳分院　510623）

基于安全性和節(jié)能性的建筑電氣設(shè)計(jì)

李春鵬

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院深圳分院510623）

當(dāng)今社會(huì)各種各樣的電力設(shè)施走進(jìn)人們的視野，電力設(shè)施使用時(shí)的安全問(wèn)題成為當(dāng)前環(huán)境中的重大安全隱患。尤其是在建筑中，電氣設(shè)計(jì)中的安全性以及節(jié)能性已然成為當(dāng)前建筑電氣設(shè)計(jì)中的重中之重。本文主要介紹了建筑中電氣設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，并指出建筑電氣是建筑的重要組成部分，要做好建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的安全性和節(jié)能性就必須從多方面對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性以及節(jié)能型加以重視。

建筑電氣；安全性；節(jié)能型；設(shè)計(jì)

1　引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及人們收入水平的提高，人們對(duì)建筑中的電氣設(shè)計(jì)有了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，主要體現(xiàn)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能型和安全性之上，因此建筑智能化、電氣設(shè)計(jì)自動(dòng)化使建筑用電量猛增。另一方面，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)一體化建設(shè)的加速，我國(guó)的建筑面積也在以每年幾十億平方米的速度逐年增加。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)的建筑能耗約占社會(huì)總能耗的30%。僅建筑領(lǐng)域就達(dá)到了如此高的能耗，因此采取必要的節(jié)能措施勢(shì)在必行，在建筑的能耗中，建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的能耗不容小視，而建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的耗能主要是因?yàn)榻ㄖ械碾姎庠O(shè)計(jì)不合理，這就都要求建筑電氣工程師盡可能的發(fā)揮聰明才智，在滿足建筑功能要求的前提下，還能提供給居民舒適、方便的生活空間。還要盡可能的減少建筑耗能量。本文主要從建筑電氣設(shè)計(jì)安全和節(jié)能兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析。

2　建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則

在建筑的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，建筑電氣設(shè)計(jì)是及其重要的一部分，良好的建筑電氣設(shè)計(jì)不僅能體現(xiàn)建筑本身的價(jià)值，還能很大程度的節(jié)約能源。建筑電氣設(shè)計(jì)要嚴(yán)格的遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。這些設(shè)計(jì)規(guī)范一般是國(guó)家或地方制定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它符合了國(guó)家的政策和對(duì)建筑自身的質(zhì)量要求，是建筑電氣設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。所有的建筑電氣設(shè)計(jì)都必須遵循這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑的基本功能需求，在保證建筑的各項(xiàng)功能穩(wěn)定安全運(yùn)行的前提下給居民的日常生活帶來(lái)方便、快捷。建筑電氣設(shè)計(jì)是建筑的重要組成部分，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，在此基礎(chǔ)上使得建筑電氣設(shè)計(jì)發(fā)揮其最大的功能。

3　建筑電氣設(shè)計(jì)的安全

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)計(jì)的安全性不言而喻，其安全性主要體現(xiàn)在電力持續(xù)不斷的供應(yīng)、供電線路的最佳選擇、電氣設(shè)備材料的選取以及建筑電氣設(shè)計(jì)消防控制等方面的。

3.1電力供應(yīng)

電力在社會(huì)的發(fā)展中扮演著不可忽視的作用，同樣現(xiàn)在的建筑中也離不開(kāi)電力，電力對(duì)建筑有著非同一般的意義。如果沒(méi)有了電，建筑就會(huì)處于癱瘓狀態(tài)。因此保證建筑電力的穩(wěn)定、安全供給是保證用戶正常生活的基本保障。為了保證建筑的供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑一般情況下至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立的供電電源，具體供電量則應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小以及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件來(lái)確定。這兩個(gè)獨(dú)立電源應(yīng)該是兩路同時(shí)供電，并互為備用。此外，還應(yīng)該裝設(shè)應(yīng)急備用柴油發(fā)電組或者燃汽輪發(fā)電機(jī)組，并要求在短時(shí)間內(nèi)內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，從而保證事故照明、電腦設(shè)備故障、消防設(shè)備、電梯等事故用電的電量。而對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)柜則應(yīng)根相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定，在確保正常供電的情況下做到安全性和穩(wěn)定性。具體應(yīng)該選用具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜?？梢院芎玫钠鸬礁綦x作用，確保安全。對(duì)于電力變壓器，根據(jù)建筑防火的設(shè)計(jì)要求。主樓內(nèi)一般不允許許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器，以免發(fā)生意外。另一方面對(duì)于容量低壓配電屏的出線，應(yīng)該做成手車(chē)式裝置。

3.2供電線路

通常情況下居住建筑中電路較為繁多。由于住戶較多，對(duì)電路的設(shè)計(jì)要盡可能的科學(xué)，充分保證節(jié)能以及精簡(jiǎn)設(shè)計(jì)，還要保證各種設(shè)備電路的穩(wěn)定、只有設(shè)備穩(wěn)定的前提下才能保證供電電路的安全運(yùn)行。供電電路的選擇不能隨意變更。如果在某些特殊情況下要不得不更改也要參照相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)來(lái)修改。并通過(guò)科學(xué)合理的試驗(yàn)后再進(jìn)行更改。否則將導(dǎo)致電路發(fā)熱甚至引發(fā)嚴(yán)重后果，帶來(lái)不可估量的損失。圖1為一般居住建筑中的電氣線路設(shè)計(jì)圖。

圖1　居住建筑中的電氣電路設(shè)計(jì)

3.3建筑消防控制

在建筑電氣的安全節(jié)能設(shè)計(jì)中建筑消防設(shè)計(jì)是不可或缺的一部分。一般建筑消防設(shè)計(jì)的基本運(yùn)行原理是預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生以及在火災(zāi)發(fā)生后第一之間的處理。火災(zāi)自動(dòng)預(yù)警滅火系統(tǒng)，真正意義上實(shí)現(xiàn)預(yù)警滅火全自動(dòng)化。其中，消防控制系統(tǒng)的線路要使用特殊的絕緣材料以確保其安全性。目的是在火災(zāi)發(fā)生前后可以確保消防線路的順暢，并保證消防信號(hào)、控制命令得到有效的傳輸。另外消防水泵的控制及其重要，為了進(jìn)一步確保安全消防系統(tǒng)的安全，消防水泵的控制應(yīng)設(shè)置兩條線路，一條由引至消防水泵控制柜，另一路則引至建筑消防控制室。

4　建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能

建筑電氣設(shè)計(jì)中的安全性設(shè)計(jì)對(duì)于建筑本身意義重大，眾所周知，建筑能耗占社會(huì)總能耗的比例極高，如果在建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)節(jié)上未達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，只會(huì)進(jìn)一步造成能耗的增加，因此要從根本上降低建筑的能耗，建筑電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)從全方位出發(fā)進(jìn)行綜合思考。不僅要將建設(shè)電氣設(shè)計(jì)的初期投資考慮進(jìn)去還要考慮其運(yùn)行能耗，只要這樣才能將能耗降為最低。主要從變壓器以及機(jī)房的選擇、電氣線路的選擇、照明節(jié)能措施三個(gè)方面進(jìn)行分析。

4.1變壓器及機(jī)房的設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中變壓器的選擇尤為重要，變壓器宜選用高效節(jié)能變壓器，這種高導(dǎo)磁硅鋼片結(jié)合先進(jìn)的制造工藝充分的體現(xiàn)出材料選取的重要性，可以很好的降低變壓器在工作過(guò)程中的損耗，與普通的產(chǎn)品相比，節(jié)能型變壓器能耗損失大大降低，資料顯示10kV系列分別降低40%和14%。很好的解決了能耗問(wèn)題，節(jié)能型變壓器具有很多不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)為電能損耗低、變壓器質(zhì)量輕、工作效率高等，因此在近年的建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。另一方面在變壓器的容量選擇上。必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，一般情況下變壓器負(fù)載率為40%時(shí)，能耗最小。但與此同時(shí)變壓器的無(wú)功能耗也隨之增加，因此要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益后在對(duì)這種變壓器進(jìn)行選擇。工程中變壓器的容量選擇在對(duì)初期投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算整理后，一般設(shè)置為變壓器負(fù)載率容量的70%。在達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)的情況下才能做到能耗最低經(jīng)濟(jì)效益最大。在電氣設(shè)計(jì)機(jī)房的選擇上，最好將機(jī)房設(shè)置在原理住戶的寬敞區(qū)域，機(jī)房電氣的具體設(shè)計(jì)參照?qǐng)D2。

圖2　居住建筑中的機(jī)房電氣設(shè)計(jì)

4.2照明節(jié)能

建筑電氣設(shè)計(jì)中的照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量、不影響人們?nèi)粘Ｉ畹那疤嵯?，減少照明系統(tǒng)中光能的損耗，建筑中的照明能耗量主要取決于照明材料的科技含量以及人們的節(jié)能意識(shí)。一般的節(jié)能措施有以下幾種：①充分利用自然光進(jìn)行照明。在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)人士配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人造照明進(jìn)行有機(jī)地的結(jié)合，達(dá)到節(jié)約人工照明電能的目的。②使用高效節(jié)能燈具以及節(jié)能變壓器等。從科技角度出發(fā)控制照明能耗，對(duì)于公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈則應(yīng)該選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟?，做好公共?chǎng)所照明能耗的控制。對(duì)于照明燈具進(jìn)行控制也是一種高效的節(jié)電方法。還應(yīng)對(duì)用電著進(jìn)行節(jié)能的思想宣傳。另外普及聲控開(kāi)關(guān)也是及其有效的方法，在走廊、樓梯等人員不常停留的場(chǎng)所可采用自熄開(kāi)關(guān)設(shè)置。

5　結(jié)束語(yǔ)

建筑電氣的安全性和節(jié)能性對(duì)于建筑本身意義重大，設(shè)計(jì)的節(jié)能潛力也很廣闊，參與電氣設(shè)計(jì)的專業(yè)人員應(yīng)在設(shè)計(jì)中精益求精，反復(fù)試驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)出一套符合相關(guān)技術(shù)指標(biāo)并滿足自身需求的前提下行之有效的安全節(jié)能措施，從而達(dá)到建筑電氣設(shè)計(jì)安全節(jié)約的目的。

[1]中國(guó)聯(lián)合工程公司.《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052-2009）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2010.

[2]中機(jī)中電設(shè)計(jì)研究院有限公司.《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054-2011）[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

[3]中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院主編.《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》（JGJ16-2008）[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

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2015-6-27