隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人們收入的增加,建筑智能化，自動(dòng)化使建筑用電量猛增。加快城鎮(zhèn)一體化建設(shè)，我國(guó)建筑面積以每年十幾億平方米的速度增長(zhǎng)。據(jù)建設(shè)部和國(guó)家建材局統(tǒng)計(jì)，中國(guó)建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的27%。建筑節(jié)能在建筑行業(yè)勢(shì)在必行。這些要求建筑電氣工程師發(fā)揮才能，滿足建筑功能要求，為居民提供舒適、方便的生活空間，盡量減少建筑能源消耗。以下分別從建筑電氣設(shè)計(jì)安全和節(jié)能兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

1.建筑電氣設(shè)計(jì)的原則。

建筑電氣設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。設(shè)計(jì)規(guī)范是國(guó)家或地方制定的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，它體現(xiàn)了國(guó)家的政策和對(duì)建筑的質(zhì)量要求，是建筑電氣設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑的功能需求，保證建筑的各項(xiàng)功能穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，給居民的日常生活帶來(lái)方便，快捷。

建筑電氣設(shè)計(jì)是建筑的一部分，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也要考慮綜合經(jīng)濟(jì)因素，既要考慮初投資也要兼顧以后的運(yùn)行費(fèi)用，以求得建筑生命周期內(nèi)費(fèi)用最低的目標(biāo)。

2. 建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性 。

建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性從供電、供電線路、電氣設(shè)備接地、建筑消防控制方面進(jìn)行了分析。

2.1電力供應(yīng)。

電力在目前建筑中占有重要作用，如果沒(méi)有電力，建筑就會(huì)癱瘓。保證建筑電力的穩(wěn)定供應(yīng)是保證居民正常生活的基礎(chǔ)。因此，為了保證供電的可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少需要兩個(gè)獨(dú)立的電源，具體的數(shù)量必須根據(jù)負(fù)荷的大小和當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)條件來(lái)決定。兩路獨(dú)立電源原則上是兩路同時(shí)供電，相互備用。另外，必須設(shè)置緊急備用柴油和燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組，15秒以內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，保證事故照明、計(jì)算機(jī)設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等事故用電。高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)根據(jù)建筑標(biāo)準(zhǔn)選擇具有五防功能的真空開(kāi)關(guān)手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。對(duì)于電力變壓器，根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)不允許設(shè)置大容量的油浸電力變壓器。容量低壓配電屏的接線應(yīng)為手車(chē)式。

2.2供電線路。

居住建筑中各種電路很多。為了確保各種設(shè)備電路的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，供電電路的主線截面不能隨意改變。變更也要參照規(guī)范進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算驗(yàn)證后再變更。否則，線路截面變小，電阻變大，電力過(guò)載會(huì)導(dǎo)致電路發(fā)熱或火災(zāi)。

2.3電氣設(shè)備的接地。

目前，建筑存在計(jì)算機(jī)、電視、冰箱等大量電子設(shè)備，電子設(shè)備通過(guò)保護(hù)接地系統(tǒng)的重復(fù)接地與共享接地體連接，為了保證人員的安全，共享接地體的電阻不得超過(guò)1ω。

2.4建筑消防控制 。

建筑消防設(shè)計(jì)指火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng).包括火災(zāi)探測(cè)器，分區(qū)消防報(bào)警控制器，消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火及自動(dòng)灑水滅火系統(tǒng)等四個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)報(bào)警滅火自動(dòng)化。其中，消防線路要求要求穿金屬管或者暗敷，目的是火災(zāi)發(fā)生后可以保持消防線路的正常使用，保證信號(hào)，命令得到有效的傳輸。消防水泵的控制尤為重要，為且確保安全，消防水泵的控制應(yīng)設(shè)置兩路：一條由引至消防水泵控制柜；另一路則引至消防控制室。

3.建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能性。

建筑電氣設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的一部分。為了降低建筑能源消耗，建筑電氣設(shè)計(jì)師也要全面考慮，考慮到初始投資和建筑電氣運(yùn)行能源消耗。分別從變壓器、線路、照明幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1變壓器的選擇。

變壓器應(yīng)選擇節(jié)能型變壓器，高導(dǎo)磁性優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒以硅鋼片和先進(jìn)技術(shù)制造使硅鋼片的磁場(chǎng)方向接近一致，能夠使鐵心渦流損失良好的接縫密合，能夠減少漏磁損失。與老產(chǎn)品比，節(jié)能型變壓器空載損失和短路損失降低，10kV系列分別降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年節(jié)電9kW/h。節(jié)能型變壓器具有損耗低、質(zhì)量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)廣泛應(yīng)用。

變壓器的容量選擇。理論上計(jì)算變壓器負(fù)荷率為50%時(shí)，變壓器的能耗最小。但是，由于此時(shí)變壓器的無(wú)功能消耗增加，必須考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行選擇。工程中變壓器的容量選擇考慮到初始投資和運(yùn)行費(fèi)用后，一般變壓器的負(fù)荷率取容量的80%。

3.2配電線路損耗。

建筑物供電線路長(zhǎng)，電阻的存在，電流通過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生電力損失，其計(jì)算公式是式中△-三相輸電線路的電力損失I-線電流R-線相電阻。在供電線選定的條件下，r值不變?？梢?jiàn)電流越大，電路損失越大。線路阻力R=αL/S，阻力與阻力率醋，導(dǎo)線長(zhǎng)度l成正比，與導(dǎo)線截面s成反比。要減少電阻損耗應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：

選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，鋁線次之。減少導(dǎo)線長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，減少供電半徑。增大導(dǎo)線截面積，對(duì)于長(zhǎng)線路，在滿足負(fù)荷流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合和電壓下降要求的前提下，在選擇線截面時(shí)增大一級(jí)線截面。這樣增加的線路費(fèi)用，可以用后續(xù)的運(yùn)行費(fèi)用抵消。

3.3電機(jī)節(jié)能分析。

減少電機(jī)損耗的主要方法是提高電機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。但是在具體工程中電動(dòng)機(jī)通常都是水暖及建筑等專(zhuān)業(yè)設(shè)備所配套的，因此電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施主要在運(yùn)行過(guò)程中。除了當(dāng)?shù)仉娙菅a(bǔ)償減少線路損耗外，還應(yīng)減少電機(jī)低效的輕負(fù)荷和空負(fù)荷運(yùn)行。主要措施是使用變頻調(diào)速控制電機(jī)適應(yīng)負(fù)荷的變化，提高電機(jī)輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)約電力的目的。空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)泵采用變頻控制后，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用可節(jié)約30~40%。

3.4照明節(jié)的能力。

照明節(jié)能設(shè)計(jì)是保證作業(yè)方面的視覺(jué)要求，不降低照明質(zhì)量，減少照明系統(tǒng)中光能的損失，最大限度地利用光能，通常的節(jié)能措施如下:(1)充分利用自然光，設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)者應(yīng)與建筑專(zhuān)業(yè)合作，充分合理利用自然光與室內(nèi)人工照明有機(jī)結(jié)合，節(jié)約人工照明電能。(2)使用高效節(jié)能燈和高效電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器、電子變壓器等，公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈應(yīng)選擇具有無(wú)效補(bǔ)償?shù)臒?，小型熒光燈?yīng)優(yōu)先選擇電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈應(yīng)采用電子觸發(fā)器。(3)控制照明燈具也是有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明的使用特征，可以分區(qū)控制照明，或者適當(dāng)增加照明開(kāi)關(guān)點(diǎn)。臥室、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開(kāi)關(guān)，高級(jí)客房采用節(jié)電鑰匙開(kāi)關(guān)，公共場(chǎng)所和室外照明可采用程序控制和光、聲控開(kāi)關(guān)、通道、樓梯等人員暫時(shí)停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)。

結(jié)語(yǔ)

建筑電氣的安全和節(jié)能措施還很多，設(shè)計(jì)的節(jié)能潛力很大，很多電氣設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中要仔細(xì)考慮，反復(fù)比較設(shè)計(jì)方案，提出符合各種技術(shù)指標(biāo)，在滿足功能需求的前提下，實(shí)行有效可行的節(jié)能措施，實(shí)現(xiàn)真正的安全節(jié)能