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摘要:经济的发展和城市人口的增多促使了城市中高层建筑的快速发展。高层建筑由于具备占据面积较大和功能复杂等特点,所以给工作人员在设计和施工的时候带来很大的困难。要想保证建筑顺利地完成施工等各项工作,必须先要对建筑进行科学合理的设计。设计时要努力减小电气运行带来的电能损耗,使设备的运行成本降低。
关键词:建筑电气;节能;安全
引言:随着我国家用电器的使用数量及功率越来越大,对于建筑工程的电气设计工作提出了更高的要求。作为相应的设计人员,在实际的设计过程中,需要遵循相应的规定和标准,并确保电气设计的安全性,以保障建筑工程具有更高的使用性能。同时,在我国能源短缺问题日益严重的背景下,确保建筑电气设计的节能性,能够在满足人们日常生活的同时,尽可能的减少对电力能源的使用,以促进我国可持续发展社会的建设。
1.建筑电气设计的主要内容
1.1供电电源的设计
由于高层建筑的内部功能结构比较复杂,因此为了是用户的用电更加可靠和安全,通常设计人员会在高层建筑内安装两个以上并联的电源,这样可靠性就大幅度提高。目前很多高层建筑为了避免在意外停电时影响人们的生活,在建筑内部会安装机油发电机组。此外,电气设计人员为了能够挑选到更好的电气设备,一般会在设备安装之前对电力的负荷进行计算。
1.2建筑配电系统的设计
供电系统在电气中的占有举足轻重的一个环节。①高层建筑内选用的电源均是标准的10kV电源,通常人们需要的电压大小不是固定不变的,为了能够让电压可以根据人们的需要自动切换到不同的数值,通常采取的方法就是将配电系统的高压部分进行分段。②高层建筑中变压器容量一般都很大,为了防止电压低的一侧出现电流短路等有严重安全隐患的问题,我们需要在变压器中间安装联络开关来解决。
2.建筑电气设计中的节能性探讨
2.1供配电系统的节能设计
为了确保建筑电气设计具有较高的节能性,首先需要做好供配电系统的节能设计工作,从而确保将供配电系统的功能损耗降至最低。在实际的设计过程中,注意由较小损耗的电线为起始点或采用减少电线长度的方式进行设计,防止线路交叉重叠。
2.2照明部分的节能设计
照明用电是建筑中最常规通用的用电方式,对照明用电部分的节能设计可以解决建筑节能的大部分用电节能问题。然而,充分利用自然光无疑是最优解决对策。对于楼宇智能照明、城市景观、园林照明等可以考虑采取降低功率的方式以达到照明节能的目的。根据实际的用电需求结合自然光能够照射的部分,合理采用灯具,在满足基本需求的基础上达到最大的节能效果。
2.3变压器选择及设计
在选择变压器的时候,要选择具有节能性能,减少漏磁损失消耗的,并且在进行选择时要确保选择的变压器缝隙紧密,根据有关数据,与节能变压器相比较,传统变压器每年损失几百千瓦时电量。节能变压器具有的优势特征:进行功率传输的速度比较快,能够对电能进行节约,效果非常显著以及使用时间比较长。在设计的过程中首先要通过分析和就算对变压器上负载进行调整,让其与经济分配接近,并且负载曲线要平稳,就促使变压器经常处于某一个最佳负载率,保证综合电能的损失消耗能够降到最低。其次针对不同时间阶段的负荷,要根据实际情况将它们尽可能分配到同一台变压器中进行供电。
2.4暖通空调的系统设计
从目前的现状来看,在建筑工程中,暖通空调消耗的能源占很大的比重,那么要对接口进行对接,就能起到电气节约能源的效果。同时对暖通空调系统开展设计工作的时候,工作人员要与进行强弱电设计的工作人员进行相互协调,并且对接口进行科学合理的优化,进而达到节约电气能源的效果。其次在接口位置要进行弱电传感器设置,并且对空调管道直径、温度已经风力速度等参数进行检测,采用智能化手段对接口进行控制,从而达到节约电气的目的。此外还应该采取相应措施对变风量和变流量等进行优化控制,最后利用智能化设计对机电设备的启动和停止进行控制,进而确保节约能源目标的实现。
2.5电动机的节能
关于电动机要想降低其损失消耗,主要是对电动机的工作效率和功率进行提高,但是在实际的工作中电动机主要配套于水暖和建筑等专业设备,所以在运行过程中要采取相应的电气设计节能措施,不仅要针对电容器补偿方面的线路损失消耗进行减少,还应该对电动机低效率的轻载和空载运行进行减少。采取的措施包括:采用变频调速控制电动机,让其与负载的变化相适应,这样就能够对电动机轻载时候的效率进行提高,从而达到节约能源的目的。
2.6无功补偿
利用变电所集中补偿结合就地补偿的方法来达到节约电能的目的,并且同时达到节约成本的目标。第一,对于100kW的集中电度表箱或者集中大负荷,应该对其进行初步功率补偿;第二,对于负荷比较小的功率补偿,应该将变电考虑进去;第三,对于日光灯应该在采取单灯回路的时候进行电容补偿[1]。
3.建筑电气设计安全性
3.1电力供应
在建筑工程中电力发挥着非常重要的作用,在可以供电时才能确保人们在黑暗环境下能够进行正常工作,所以电力是基础。同时在设计的过程中,一些重要设备,例如:消防设备和火灾应急照明等应该双电源供电,并且要在电网外部增加备用柴油发电机,倘若常规发电机突然发生状况出现了断电情况,要在15s之内立刻自动恢复电量,确保照明、电梯以及消防等设备的正常运行和工作。此外对于高压开关柜应该选择真空开关手车式开关柜,在建筑内部不可以设置油浸变压器。
3.2安全接地
对于各种类型的用电设备和金属装置,应该采用专门使用的接地线,并且将其与等位线连接。在住宅建筑内部要卫生间和淋浴间配备洗浴设备,设置等电位联结措施。
3.3线路检查
线路检查主要是指对电气系统的各供电设备或需求进行一系列的检查,例如:检查配电箱尺寸能否达到箱内开关设备安装标准、电缆线槽内部空间是否符合线槽内电缆占空比等。检查工作必须严格按照检测方案进行,同时还需要对检查过程及检查结果进行记录,为以后的工作带来更多的方便[2]。
3.4加强建筑消防建设
建筑的消防建设是提高人们生命财产安全的重要手段,所以必须做好建筑的消防安全控制,通过各种新技术、新设备来实现建筑报警灭火自动化。例如:气体自动喷射灭火、火灾探测器等。若出现火灾,消防建设应该可以将非消防电源快速断开,并提供应急照明、自动火灾报警等。若建筑的消防控制、通信线路、报警系统所使用的敷设方式为暗敷设时,应该选用金属管、可挠(金属)电气导管或B1级以上的刚性塑料管对其加以保护,且必须敷设在不燃烧体的结构层中,同时还要确保其保护层厚度在30mm以上。若敷设方式为明敷设,则应该选用金属管、可挠(金属)电气导管或金属封闭线槽加以保护,且做好特殊的防火處理。
结论:
简而言之,对于现阶段的建筑工程来说建筑电气设计所发挥出来的作用越来越大,给电气设计人员提出了更高的要求。为确保将建筑电气设计工作能够做得更好,相关设计人员应充分认识电气设计安全性和节能性重要性的所在,并掌握相关的设计要点,对于设计过程中所出现的问题能够采取有效措施加以解决,进而使得我国建筑电气设计全面改善和提升其安全性与节能性的情况下,使其能够更好地为人们服务。
参考文献:
[1]柏俊.民用建筑节能评估方法研究[D].华东交通大学,2017.
[2]李浩.建筑电气设计中节能措施的探讨[J].科技风,2018,08:157.