李俊峰

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030000）

0 引言

科學環(huán)保、資源的可持續(xù)利用，是近些年來最受關注的話題。在建筑行業(yè)，以建筑施工的工程項目來說，電氣設計是非常重要的一部分，因此，如果在建筑電氣設計中倡導綠色節(jié)能，實現(xiàn)資源的最大化使用，無論從經(jīng)濟利益、環(huán)境利益、資源利益上，都能得到很大的提升。而這一系列的變革，也必然讓建筑行業(yè)脫胎換骨，走上綠色、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路上來。與此同時，在建筑電氣設計中，還應重視安全性，保證電氣工程的安全質量，促進建筑工程的順利發(fā)展[1]。

1 現(xiàn)代建筑電氣的概念和發(fā)展

在保障電氣系統(tǒng)運行效率與質量的基礎上，為達到有效降低電氣能耗的目標，在涉及建筑電氣的設計。環(huán)節(jié)中，通過多元化的技術手段與建設理念，對建筑電器的耗能標準進行調(diào)整與優(yōu)化，就是建筑電氣節(jié)能降耗設計的主要目標與內(nèi)容。社會是隨著能源的損耗而進步的，現(xiàn)階段我國各項基礎能源相對緊缺，在我國居民享受高質量生活、高度城市化居住環(huán)境的同時，也能夠在日常生活中得以發(fā)現(xiàn)，環(huán)境污染與能源利用率低、能源過度損耗所帶來的現(xiàn)實問題。相關研究表明，我國建筑能耗在整體社會的總能耗中占十分重大的比例，并且建筑能耗的占比是相對動態(tài)的，會隨著我國社會經(jīng)濟水平的進步而不斷上升。而在建筑項目的建設過程中，電氣節(jié)能也是整體建筑節(jié)能的重要組成部分[2]。時至今日，在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的時代背景下，各個建筑的電氣設備、供電系統(tǒng)所耗費能源的增長速度遠遠超過了我國發(fā)電領域的進步水平，這一問題從而引發(fā)了建筑能源供不應求的矛盾，因此建筑電氣設計中的節(jié)能降耗愈加重要，在整體建筑行業(yè)中，遵循節(jié)能降耗的電器設計具有十分重要的現(xiàn)實意義。

2 促進建筑電氣設計安全節(jié)能的重要性

2.1 要從實際條件出發(fā)

在應用綠色節(jié)能設計理念時，設計人員要充分尊重工程的實際情況，不能脫離實際環(huán)境盲目強調(diào)電氣工程的綠色節(jié)能。建筑系統(tǒng)中包含的分支內(nèi)容較多，涉及較多的部門和施工環(huán)節(jié)，只有全面考慮分析，實時掌握準確的信息，才能保證建筑電氣設計符合實際要求，才能合理地應用綠色節(jié)能技術。為了盡可能高效地落實綠色節(jié)能理念，首先要保證符合實際條件，加強考察工程實際情況，做好建筑內(nèi)部軟硬件設施的合理設置，保證生活環(huán)境舒適、便捷。

2.2 降低能源消耗

在建筑電氣系統(tǒng)運行過程中，對能源的需求量較大，尤其是電能。為了實現(xiàn)人與自然環(huán)境的和諧發(fā)展，需要提高能源利用率，減少能源消耗，取締一些不必要的能源消耗。設計師要對電氣運行最小能耗標準區(qū)間進行分析和考慮，對電氣實際運行的能耗區(qū)間進行細致分析，平衡好能源消耗和電氣系統(tǒng)運行，從而在控制能源消耗的同時保證電氣系統(tǒng)的高效運行，將綠色節(jié)能理念充分落實。可以使用一些降低能耗的設計方法，確保在運行階段可以將電氣系統(tǒng)的能源消耗降低[3]。但是也需要注意避免盲目追求綠色節(jié)能而忽略了電氣運行中的安全問題，要注意避免產(chǎn)生風險問題。

3 電氣設計的安全節(jié)能策略

3.1 電力供應環(huán)節(jié)的安全策略

電力系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑中的一部分，伴隨著建筑用電行為的增加，對建筑電力系統(tǒng)要求也不斷提高，電力供應一旦中斷，建筑物部分系統(tǒng)就無法正常運行，情況嚴重時，整個建筑物會陷入癱瘓狀態(tài)。因此，保證建筑電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行十分重要。在建筑電氣設計時，設計人員要綜合考慮整個建筑物的用電需求，對電力供應系統(tǒng)的運行環(huán)境進行全面分析，然后選擇符合電力運行需要的供電設備，確定合理的電力系統(tǒng)，以便建筑供電系統(tǒng)能夠滿足建筑用電需要[4]。

3.2 照明設計的安全節(jié)能策略

光資源的浪費現(xiàn)象，在建筑行業(yè)非常常見。在考慮照明需求的基礎之上，其實可以將電氣設備的價值充分考慮。首先，挑選合適的設備，制定合理的電氣參數(shù)，滿足居民和項目單位的不同用電需求。其次，可以考慮日常用電的場景需求，以實用性的原則，調(diào)配燈具的燈光明暗度、開關設置等。再次，在燈具設備的挑選上，也可以選擇LED 燈具。LED 燈是一個用半導體二極管來發(fā)光的一種二極管，能夠直接通過感應器件，將電能信號直接感應轉化輸出為光，而且還具備安全、耗電少、節(jié)能等優(yōu)勢。最后，可以結合智能控制及聲光、紅外控制的設置，減少不必要的電能浪費。

為保證建筑電氣工程的穩(wěn)定運行，要求設計人員提高對應急照明系統(tǒng)設計的重視性，處理應急照明各項指標模糊的問題，如供電容量、照度需求、光源選擇、場所設置、應急電源選擇等各個方面。通過對相關的照度要求進行分析可知，設計人員需要在消防電梯機房、消防控制室、配電室等重要位置進行應急備用照明設計，保證照度符合工程的使用要求。在建筑內(nèi)部進行應急照明設置，其主要有門廳、地下車庫、疏散走道、樓梯間等各個地方的應急照明，且需要考慮到地面最低水平的照度，保證其照度達到規(guī)范要求。最后，應詳細說明應急照明系統(tǒng)的燈具及電源，采用安全電壓的集中電源系統(tǒng)及燈具，保證消防人員參與滅火過程中的安全性。

3.3 供配電系統(tǒng)的節(jié)能策略

針對供配電系統(tǒng)與線路設計的調(diào)整與優(yōu)化，是整體建筑電氣節(jié)能設計中的重中之重。實際的設計環(huán)節(jié)中需要根據(jù)不同建筑的個性化需求以及相關電氣設備的類型與耗電程度進行綜合分析，應用簡單有效的原則對配供電系統(tǒng)進行方位的調(diào)整與優(yōu)化。因此，需要加強對電器負荷容量以及不同用電設備自身特點、電能損耗需求、電能、品質需求等問題的關注，從而根據(jù)工程需要有意識地挑選最適宜的變壓器與配供電系統(tǒng)，以此為電氣節(jié)能設計保駕護航。除此之外，相關設計者還可以通過智能化的供配電監(jiān)控系統(tǒng)對建筑內(nèi)所有的用電設施設備、線路等的能耗進行實時監(jiān)控與統(tǒng)計。設計師亦或是使用者還可以根據(jù)其需求為不同用電設施設定最高用電量，一旦系統(tǒng)檢測到某一設施用電量的異?；蚴沁_到用電最高峰，便會及時發(fā)送警報并對相應設施進行斷電處理。充分保障各項用電設備的工作都能按照設計者的構思、計劃有序進行，進而達成降低設備電能損耗、提升用電效率的設計和建設目標。

3.4 防雷接地設計的安全策略

防雷裝備是否可靠直接影響著建筑電氣工程的質量，要做到合理選擇防雷裝備，優(yōu)先選擇金屬導體，使室內(nèi)的電位保持在平衡的狀態(tài)，有效提高均壓效果，確保設備的運行安全，避免建筑使用者的人身安全受到威脅。設計人員應充分認識到地下水位產(chǎn)生的影響，若是地下水位超出安全范圍，則需要選擇塑料、橡膠等防水材料對建筑鋼筋進行保護，以此提高建筑鋼筋的絕緣效果，降低安全事故的發(fā)生。在防雷接地裝置設計過程中，應充分考慮到建筑外部接地裝置敷設，可以選擇閉合狀的水平接地體進行施工，滿足接地電阻值方面的要求。同時，應充分考慮到雷電波侵入產(chǎn)生的影響，對電纜進出線設置進行科學設計，保證電氣設備與鋼管、電纜金屬外部等進出端相連?？梢詫⒈芾灼靼惭b在接地裝置進出的位置，將避雷器與絕緣子鐵腳連接，有效提高工程的安全性。

3.5 電氣線路設計的安全策略

電能在日常的傳輸時，會對電路網(wǎng)絡的功率造成一定程度的損耗，在這種情況下，電路功率造成的損耗和線路長度以及負載它們的關系是相互影響的。對此，可以采用的一個最好解決方式之一就是直接把線路電阻適當降低，讓整個系統(tǒng)輸出的總功率都提升上來，以此方法可以進一步把線路間的損耗適當減輕，具體的做法一般可以采用以下方式：有一個規(guī)范地應用于線路敷設長度的計算方法和計算途徑，將電源設置于負荷中心，縮減線路長度，把損耗減低。而針對線路過長的線路要怎么來處理，可以選擇在其電壓值和通過電流都已經(jīng)完全滿足繼續(xù)正常、安全使用的情況下，在保留它們長度的基礎上，適當增添一級的導線截面積，電氣位置問題也是一個不可忽略的問題，電氣位置調(diào)整要本著以盡量保證降低線路供電損耗路徑為主要工作原則[5]。因此，在建筑電氣設計中，應用節(jié)能技術前要進行多方面考慮，例如，需要充分了解建筑的每個地方對電氣應用的需求量，采用不同的設施，這是首先要考慮的環(huán)節(jié)，同時在選用電氣設備的同時不能因為節(jié)能而延長工程的期限，要做到既能滿足正常作業(yè)的同時，還能避免在使用的過程中產(chǎn)生過度的消耗，加強對建筑電氣設備定期的檢測和維護，以免因為設備陳舊或者線路老化等問題導致電能過度的消耗。

3.6 電氣防護安全策略

針對電氣建筑系統(tǒng)的前期設計以及后期使用階段，要做好短路巡查工作，主要檢測線路是否完好，尤其是針對絕緣層以及大功率電氣設備，及時地進行導線和電纜的檢測。落實好導線持續(xù)性管理，階段性地進行絕緣能力測試以及電阻測試，若發(fā)現(xiàn)電阻過高的導線要及時進行更換；監(jiān)測具體的電氣系統(tǒng)運行環(huán)境，避免在高溫潮濕環(huán)境中使用；做好整體建筑電氣系統(tǒng)的防雷接地工作，避免雷擊影響系統(tǒng)正常運轉從而引發(fā)短路。

3.7 消防系統(tǒng)安全策略

建筑電氣中的火災自動報警系統(tǒng)，能夠在火災發(fā)生時第一時間發(fā)出防火警報，在輔助工作人員方面，能夠快速、準確判斷出發(fā)生的具體部位，并采取相關的措施來進行控制預防，對于人們的財產(chǎn)生命安全起著重要的保護作用。在進行消防系統(tǒng)的設計時，應當合理選取具有良好防火性能的材料的電線電纜，以此來確?；馂陌l(fā)生的情況下，線路不會出現(xiàn)故障，延誤火災的最佳控制時期。

3.8 節(jié)能建筑的能耗監(jiān)控技術

智能化監(jiān)測技術應用于建筑電氣系統(tǒng)中可以顯著提高建筑能耗控制水平。在建筑電氣設計方案中要滲透綠色節(jié)能理念，串聯(lián)室內(nèi)各項系統(tǒng)，從而利用智能化技術捕捉、分析相關數(shù)據(jù)信息，最終實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)。例如變頻中央空調(diào)是當前很多建筑常用的設計方案，可以從一定程度上應用和實現(xiàn)能耗監(jiān)測技術，最終利用變頻技術達到節(jié)能的目的?？刂浦靼迨侵醒胱冾l空調(diào)節(jié)能調(diào)節(jié)的核心部件，該控制主板根據(jù)各個傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)變化量，通過通信卡、驅動器、變頻器等設備來調(diào)節(jié)主機的運行參數(shù)[6]。如當溫度發(fā)生變化時，溫度傳感器將采集到的變化量通過通信卡傳輸?shù)娇刂浦靼?，控制主板處理器?jīng)過數(shù)據(jù)比對分析，經(jīng)驅動模塊控制變頻器的運行參數(shù)，從而降低空調(diào)主機的運行能耗。在進行建筑電氣設計應用節(jié)能技術之前，要做好各方面顧慮，在選用電氣設備的同時不能因為節(jié)能而延長工程的期限，要做到既能滿足正常作業(yè)的同時，還能避免在使用的過程中產(chǎn)生過度的消耗，加強對建筑電氣設備定期的檢測和維護，以免因為設備陳舊或者線路老化等問題導致電能過度的消耗。在這些必備條件之外，還需要選用適合的位置采用光控照明設置，不僅可以滿足當?shù)鼐用竦挠秒娦枨?，同時還能起到很好的控制作用。

3.9 應急照明系統(tǒng)優(yōu)化

為保證建筑電氣工程的穩(wěn)定運行，要求設計人員提高對應急照明系統(tǒng)設計的重視性，處理應急照明各項指標模糊的問題，例如供電容量、照度需求、光源選擇、場所設置、應急電源選擇等各個方面。通過對相關的照度要求進行分析可知，設計人員需要在消防電梯機房、消防控制室、配電室等重要位置進行應急照明設計，保證照度符合工程的使用要求，在建筑內(nèi)部進行應急照明設置，其主要有門廳、地下車庫、疏散走道、樓梯間等各個地方的應急照明，且需要考慮到地面最低水平的照度。需要在多功能廳、休息廳、餐廳等各位置進行應急照明設置，保證其照度達到要求。最后，應詳細說明應急照明系統(tǒng)的光源及電源，若是應急電源自帶蓄電池或集中應急電源裝置EPS，可以選擇瞬時點亮的鹵鎢燈或快啟節(jié)能的鹵鎢燈。

4 結語

總的來說，采用現(xiàn)代電氣技術的綠色節(jié)能設計，是節(jié)約電力能源的重要設計需求，也是建筑設計發(fā)展的主要方向。此外，還應對建筑電氣安全設計和開發(fā)中的節(jié)能措施和策略進行一定范圍的理論研究、探索和技術分析。在建筑工程的電氣設備進行實際優(yōu)化設計和開發(fā)過程中，還需要通過對照明電路系統(tǒng)、電機、變壓器等以及暖通設施等方面的設計優(yōu)化技術，提高供配電線路系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性。