建筑电气设计中的安全性和节能性分析

1、建筑电气设计中的安全性和节能性分析摘要:本文介绍了建筑的现状 , 指出建筑电气是建筑的一部分 , 做好 建筑电气设计的安全性和节能性是建筑电气设计师的职责。分别从电 源、供电线路、消防、变压器、电机、照明几个方面介绍了建筑电气 设计对建筑的安全性节能型的影响。关键词:建筑电气 ; 安全性;节能型引言随着经济的增长和人们收入的增加 , 建筑智能化、自动化使建筑用 电量猛增。城镇一体化建设的加速 , 我国的建筑面积以每年十几亿平方 米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计 , 我国建筑能耗约占全社 会总能耗的 27%1 。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑 电气工程师发挥才智 ,既要满足建

2、筑功能要求 , 给居民提供舒适、方便 的生活空间 , 还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设 计安全和节能两个方面进行了分析。一、建筑电气设计的原则 建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方 制定的设计准则 ,它体现了国家的政策和对建筑的质量要求 , 是建筑电 气设计者设计的标准。建筑电气设计应满足建筑的功能需求 , 保证建筑的各项功能稳定连 续运行, 给居民的日常生活带来方便、快捷。建筑电气设计是建筑的一部分 , 在设计过程中也要考虑综合经济因 素,既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用 , 以求得建筑生命周期内 费用最低的目标。二、建筑电气设计的安全性建筑电气设计

3、的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接 地、建筑消防控制方面进行了分析。2.1 电力供应电力在现在建筑中占有重要作用 , 没有了电 , 建筑就会处于瘫痪状 态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此 , 为了 保证供电可靠性 , 现代高层建筑至少应有两个独立电源 , 具体数量应根 据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供 电, 互为备用。此外 , 还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组 ,要求在 15 秒钟内自动恢复供电 , 保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等 事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准 , 选用具有“五防”功能的真 空开关手车式高压开关柜。

4、对于电力变压器 , 根据防火要求 , 主楼内是 不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线 , 应 做成手车式。2.2 供电线路 居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运 行, 供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相 应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小 , 使电阻变大 , 功率过载 将导致电路发热或引发火灾。2.3 电气设备的接地 现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备 , 电子设备通过 保护接地系统的重复接地与共用接地体相连 , 为保证人员安全 , 此共用 接地体的电阻不应大于 1。2.4 建筑消防控制建筑消防设计指火灾自动报警

5、灭火系统 . 包括火灾探测器、分区消 防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等 四个部分 , 实现报警灭火自动化。其中 , 消防线路要求要求穿金属管或 者暗敷 , 目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用 , 保证信号、 命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要 , 为且确保安全 , 消防 水泵的控制应设置两路 :一条由引至消防水泵控制柜 ; 另一路则引至消 防控制室 2 。三、建筑电气设计的节能性 建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗 , 建筑电气 设计师也应从全盘考虑 , 既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能 耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给

6、与分析。3.1 变压器的选择变压器应选用节能型变压器 , 高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和 先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致 , 可以铁心的涡流损耗 ; 良 好的接缝密合 ,可减少漏磁损耗。与老产品比 , 节能型变压器空载损失 和短路损失降低 ,10kV 系列分别降低 41.5%和 13.93%。平均每千伏安年 节电 9kW?h3。节能型变压器 , 因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗 冲击、节能显著等优点 , 而在近年得到了广泛的应用。变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为 50%时, 变压器的 有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加 , 因此要考虑综合经 济效益后进行选择。工

7、程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费 后, 一般变压器的负载率取容量的 80%4。3.2 配电线路损耗 建筑中供电线路长且多 , 由于电阻的存在 , 当电流通过时就会产生 功率损耗 , 其计算公式是 : 式中: 三相输电线路的功率损耗 ;I 线 电流;R 线路相电阻。对于供电线选定的条件下 , “R”值不变。可见 电流越大 , 电路损失越大。线路的电阻 R=L/S, 电阻与电阻率 、导 线长度 L 成正比 , 与导线截面 S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个 方面考虑:选用电阻率 较小的导线 , 如铜芯导线较佳 , 铝线次之。减少导线 长度, 在设计中线路应尽量走直线少走弯路 , 另外在低

8、压配电中尽可能 不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心 , 以减少供电半 径。增大导线截面积 , 对于较长的线路 , 在满足载流量、热稳定、保护 配合及电压降要求的前提下 , 在选定线截面时加大一级线截面。这样增 加的线路费用 , 可以由以后的运行费用抵消。3.3 电动机的节能分析 减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因 数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套 的, 因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减 少线路损耗外 , 还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施 是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化 , 以提高电

9、动机轻载时 的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频 控制后空调系统的运行费可节约 3040%。3.4 照明节能 照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前 提下, 减少照明系统中光能的损失 , 从而最大限度的利用光能 , 通常的节 能措施有以下几种 :(1) 充分利用自然光 , 在设计中电气设计人员应多与 建筑专业配合 , 做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地 结合, 从而节约人工照明电能。 (2) 使用高效节能灯具和高效电子镇流 器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等 , 公共建筑场所 内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具 , 紧凑型荧

10、光灯优先选用电子镇 流器, 气体放电灯宜采用电子触发器。 (3) 对于照明灯具进行控制也是 一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或 适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关 , 高 级客房采用节电钥匙开关 , 公共场所及室外照明可采用程序控制或光 电、声控开关 , 走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄 开关。四、结语建筑电气的安全和节能措施还有很多 , 设计的节能潜力很大 , 广大 电气设计人员在设计中应精心考虑 , 反复比较设计方案 , 拿出一套符合 各种技术指标 , 满足功能需求的前提下 , 行之有效而又切实可行的节能 措施, 从而达到真正安全节约