建筑电气设计中的安全及节能

建筑电气设计中的安全及节能

白立志

河北博琳建筑工程有限公司河北石家庄050000

摘要:建筑电气设计不仅应重视其安全性,更应兼顾节能性,以此在整体上有效控制建筑能源消耗。本文首先说明了建筑电气设计的原则,然后详细阐述了建筑电气设计的安全性和节能性的要点。

关键词:建筑电气;安全;节能;供配电;照明

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、建筑电气设计中的安全隐患及安全设计要点

(一)安全隐患

1、触电危险

触电危险是指由于工程人员在电气设备的设计、安装上的疏忽,以及在系统运行过程中疏于维护或操作不当,造成的设备或线路等出现的过热、绝缘失效以及PE线断线等故障,从而对用户或工作人员的人身安全构成的威胁。

2、电气火灾或爆炸

电气火灾危险指的是由于设计过程或运行中存在的不合理、不规范的操作,造成供电系统中出现的运行短路、过载、铁芯短路、发热等故障,从而导致局部系统过热,带来严重的火灾,甚至爆炸的隐患。

3、静电危害

静电维护则是由于系统缺乏必要的检修与维护,或是接地、跨接装置不完善,以及工作人员的静电防护不合格等问题造成的静电或静电火花危害。

4、雷电危害

雷电危害指的是由于电气系统中缺乏必要的防雷措施,或者是在防雷装置的设计施工中存在缺陷等因素,导致建筑在雷电环境下存在安全隐患。

5、电磁维护

电磁维护是指由于高频设备参数调整不当,屏蔽设备缺陷,或外界环境因素导致人体长期处于电磁场照射下,给工作人员的健康造成的危害。

(二)安全设计要点

1、供电设计安全策略

建筑物的正常运行是离不开电的,在日常使用中,如果出现停电事故,在一定程度上会给人们的工作和生活带来不便,严重的话还会造成一些事故,基于此种情况,为了确保电力供应方面的安全应做到:

第一,依据具体的用电负荷合理的设计独立电源的数量,这样如果一个电源断电可以切换到其它的电源中,以免出现停电事故;第二,设计发电机,这样在意外断电之后可以进行供电,进而将损失降到最低。

2、建筑物的防雷和接地设计

为了实现建筑物的防雷,可以设计避雷带、避雷针以及消雷器等,接地系统应将防雷接地和电气设备接地相结合,也就是说将接地系统设计为混合式的,这样可以使得电位达到平衡,进而提高接地系统的安全性。

3、供电线路的设计

随着人们生活水平的提高,用电设备随之增多,这时用电线路也就变得越来越复杂,基于此种情况,在进行建筑供电线路设计的时候,为了避免主线路电流太大将绝缘线烧毁,进而一起火灾应严格设计及好供电线路主线路导线的横街面积。

4、消防系统的设计

消防系统的作用众所周知,这里就不进行阐述。为了保证发生火灾的时候,消防报警线路可以正常使用,在设计的时候消防系统的材料最好使用具有防火性能的材料作为报警线路。

三、建筑电气设计中的节能要点

(一)供配电系统的节能设计

供配电系统是维持机电设备正常运行的关键,在系统设计时,要充分考虑不同距离、不同需求对电气的特殊要求,尽量使配电系统实现便利操作、安全可靠、节能环保。具体来说就是要合理安排线路,尽量采用节能材料,灵活投入变压器容量和台数,确保机电设备的正常运行。

(二)照明电器的节能设计

人们的日常生活中已经不能离开照明设备,家家户户都会有一定数量的照明电器,楼道、电梯等各处人们所经过的地方,都少不了它的影子。电器将电能通过一定形式转化为可见光、散发出热量,而对于人们无用的表现形式就是电能多余的消耗,这不仅会影响工作效率,还会浪费大量的电气资源。要想确保照明电气的节能设计符合实际需求,主要可以采取以下三个方面的措施:

首先是设计一套安全又合理的电气照明系统,主要包括艺术品的灯饰,符合简约不简单的原则,从经济因素、实用角度分别设计,不为单纯追求美感而忽略实际需求,提高照明系统的实用性和可靠性。比如说,在安装有空调设备的部位,可以采用与空调系统配套的节能设备;在一些公用场合,可以采取不同光度相互搭配的方式,降低电能消耗;要根据高层建筑的实际需求,选择一个合适的照明系统:一是符合规范,二是符合人们生活、审美需要。

其次是将安全、高质量、实用性强的光源投入使用中,光源是保证高层建筑电气安全和电气节能的重要环节,在建筑人员选择光源的时候,要充分结合实际要求,比如适用人群对光度要求等,在此基础上尽可能地提高使用效率,延长使用寿命。

最后就是尽可能地选择节能性价比相对较高的电器,需要在具体执行过程中贯彻落实。

(三)供配电线的节能设计

电线是用电器正常工作中必不可少的一项材料。其导电性能会直接影响到电能的使用效率,高层建筑更是大量使用电线的工程,总长度甚至能达到几万米,这个过程消耗的电能是不可避免的,日积月累这一数字也是相当惊人的,因此采用节能线路,降低电线本身的电阻值,达到预定的电流量是非常重要的,在此我们将提出以下四项措施:

首先是在考虑高层建筑物的电压等级时,对供电半径和建筑物高度进行合理安排。近几年来,在各大小城市的规划管理中,高层建筑已经成为建设的重点,建筑数量的增多在一定程度上体现了高层建筑在社会发展中的重要作用,其电气的安全性和可靠性就更加引人瞩目了。

其次就是对导线的品种进行科学地挑选,由于高层建筑的特殊性,合理选择导线类型,就要符合安全、实用、经济这三个方面的要求,对于负荷量相对较大的高层建筑物来说,导线、铜线是很好的选择,而负荷量较小的建筑物可以使用铝芯作为导线。

再次就是适当根据实际情况减少低压配电线的使用长度,缩短低压线路的供电范围,提高其安全性和可靠性,进一步实现节能目的,实际过程中可以把变配电所安置在比较靠近负荷中心的地方,将配电室挨近高层建筑物强电竖井。

最后就是相对增大线缆的横截面积,高层建筑的方案设计时,不可避免发生到一些机电设备远离供电系统的现象,这是电路设计时出现的问题,要在考虑到动热稳定、载流量和电压降的基础上,因地制宜地增加线缆横截面积。

(四)变压器

降低损耗以及提升运行效率是变压器实现节能的主要途径。对于节能降耗来说,其在变压器的负载以及空载状态下都会具有较少的损耗,且运行所需的费用也会得到很大的降低。但是,对于具有该种特征的变压器来说,其前期投入时即购买设备,成本一般来说很高,是我们需要考虑的一个部分。对此,就需要我们在开展变压器节能工作时对变压器投资以及运行损耗间所具有的平衡点进行计算与确定,以此帮助其获得较好的节能效果。

另外,也要对变压器的容量和台数进行合理的选择,为降低变压器自身损耗,当容量大而需要选用多台变压器时,可在合理分配负荷的前提下,尽可能地减少变压器的台数,选用大容量的变压器。

结语

综上,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的目的。

参考文献:

[1]曹华清.论现代建筑电气设计节能的若干因素[J].中国城市经济.2011(14)

[2]朱占琴,李学革.对智能建筑系统建设、构成的探讨[J].民营科技.2010(01)

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