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【摘 要】 随着科技的发展，建筑的用电量也随建筑的智能化和自动化而大大增加，建筑电气设计师考虑的一个重要部分就是建筑设计中的安全级节能问题。文章针对建筑电气设计中的安全及节能问题进行了详细的分析和探讨。
【关键词】 建筑；电气设计；安全性；节能性
随着科技和经济的不断发展，人们的生活水平也不断提高，同时建筑的用电量也随建筑的智能化和自动化而大大增加。城镇一体化建设的加速导致我国建筑面积的飞速增长。据统计，我国建筑能耗在全社会总能耗中的比例大约为27%。在满足建筑安全性能的条件下，同时给居民一个舒适的生活空间，应尽量缩减建筑的损耗。下面针对建筑电气设计中的安全及节能问题进行了详细的分析和探讨。
1 建筑电气设计原则
建筑电气设计应严格遵守相关的设计规范，即国家或地方制定的设计准则。设计规范是建筑电气设计者遵守的标准，体现了国家政策以及对建筑质量的要求。建筑电气设计要满足建筑的功能需求，在保证建筑各项功能连续稳定的运行条件下，还要为居民的日常生活提供方便。建筑电气是建筑的一部分，设计者在设计过程中要考虑综合经济因素，不仅要考虑初期投资而且要兼顾后期的运行费用，从而达到建筑生命周期内最低费用的目标。
2 建筑电气设计安全性
2.1电力供应
电力在当今建筑中具有很重要的作用，没有了电，建筑就会瘫痪。要保证居民的正常生活就要保证建筑电力的稳定供给。所以为了保证供电的可靠性，当今的高层建筑有两个或两个以上的独立电源，具体的电源数目要根据负荷的大小和当地电网的条件来定。两路独立电源满足两路同时供电互为备用的原则。除此以外，还应装备应急备用燃汽或柴油发电机组，其自动恢复供电的时间要在在15秒以内，从而保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备用电。对于高压开关柜来说，根据建筑标准采用真空开关手车式高压开关柜，它具有“五防”的功能。电力变压器，根据防火的要求在主楼内装设大容量油浸电力变压器是不允许的。容量低压配电屏出线要做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中包含各种各样的电路。为了给各种各样的设备电路稳定、安全的运行提供保障，不能随意更改供电电路的主线截面。若要更改必须要参照规范，做相应的计算验证后再更改。如果线路截面变小将导致其电阻增大，功率过载时会使得电路发热，甚至发生火灾。
2.3电气设备接地
如今在建筑内有电视、电脑、冰箱等电子设备，通过采取保护接地系统的重复接地的措施，使电子设备连接到公共接地体上。同时为了保证人员的安全，公共接地体的电阻值应小于或等于1Ω。
2.4建筑的消防控制
建筑消防的设计就是火灾自动报警灭火的系统设计，它是有火灾探测器、分区消防报警控制器、消防指挥中心和自动洒水灭火及气体自动喷射灭火系统等四部分组成，实现了报警灭火的自动化控制。为了发生火灾后能够保证消防线路的运作，其线路要暗敷或是穿金属管，从而能够有效的传输命令信号。控制消防水泵极为重要，为了安全要设置两路消防水泵的控制线路：一条由消防水泵控制柜控制；另一路由消防控制室控制。
3 建筑电气设计的节能性
建筑电气设计的节能技术应该遵循的原则：满足建筑自身的功能需求；满足建筑实际设计构造的经济效益；减少无效益的能源损耗；满足环境保护的先进性。
3.1变压器的选型
建筑中，变压器应该采用节能型的变压器，它具有以下优点：
1）高导磁性，其高质量的冷轧晶粒硅钢片的磁场方向与应用先进工艺流程制造的硅钢片的磁场取向方向几乎一致，降低了铁芯的涡流耗能。
2）良好的接缝密合减少了漏磁损耗。
与以前的变压器相比较，节能型的变压器在很大程度上降低了其空载损耗和短路损耗，如10kV系列其空载损耗和短路损耗分别降低了41.6%和14%，它的平均每千伏安年节电量为9kW·h。因为节能型的变压器具有损耗较低、质量较轻、效率比较高、抗冲击能力强、节能效果显著等优点，在近年来得到了广泛应用。
变压器容量的选择。理论上，变压器负载率在50%时，变压器的有功耗能最小。但此时变压器的无功能耗会增加，因此，变压器容量的选择要在要考虑综合经济效益之后进行。在工程中，变压器容量要在考虑初投资和运行费后进行选择，一般变压器取容量的80%时的负载率。
3.2配电线路的损耗
由于建筑中供电线路长而且存在电阻，所以当有电流通过时就会产生功率的损耗，计算公式是：△P=3I2R。其中：△P为三相输电线路的功率损耗，I为线电流，R为线路相电阻。在选定供电线的条件下，线路相电阻R值不变。由此可见，线路中电流越大电路损失也就越大。线路中的电阻R=ρL/S，线路中的电阻R正比于电阻率ρ和导线长度L，反比于导线截面S。应从以下几个方面考虑来减少电阻的损耗：
1）采用电阻率ρ小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
2）减少导线的长度，在设计中线路应尽量减少走弯路，要走直线。另外在低压配电中尽量不走回头路。为了减小供电半径，变电所应尽可能地靠近负荷中心。增大导线的截面积，对于较长的线路，在保证载流量、热稳定、保护配合及电压降的前提下，对于选定导线的截面要加大一级。由以后的运行费用可抵消这样增加的线路费用。
3.3电动机节能分析
提高电动机的工作效率和功率因数是减小电动机损耗的主要方法。但是，在具体的一般工程中，通常都是与水暖和建筑等专业设备配套的电动机，所以主要是在工作的过程中采取建筑电气设计的节能措施。除了运用就地电容器补偿线路的电能损失外，还应尽可能的减少电动机运行过程中的低效率轻载和空载。采取的主要措施是选择可变频调速控制的电动机，使电动机与负载的变化相适应，从而增大电动机在轻载过程的效率，进而节约电能。如在空调系统中的循环泵中加入变频控制，则空调系统在运行过程中的费用可减少30%～40%。
3.4照明节能
照明节能设计不仅要保证作业面的视觉效果，而且还要不减小照明质量，同时要尽可能的减少在照明系统工作过程中的光能损失，从而在最大限度上利用光能。通常情况下，照明节能方法有以下几个方面：
1）最大程度上使用自然光。在建筑设计过程中，建筑电气设计者要经常和建筑专业的人员相配合，一定要做到合理充分地使用自然光，把自然光与室内的人工照明系统有机地结合起来，尽量减少人工照明的使用，从而达到节约电能的目的。
2）建筑照明设计是要广泛采用节能灯泡，从而降低能源的损耗。
3）电气设计人员要合理的依据光照强度和不同的功能条件，划分采用不同功率的照明設备，从而达到最佳的照明效果。
4）结合实际情况，对一些公共场所装配智能控制装置。控制照明灯具也是一种极为有效的节约电能损耗方法。依据照明的使用特点，可采取适当增加照明开关点或分区控制灯光等措施。卧房、客房等房间的床头灯可选用可调光开关，公共场所可选用光电或声控等智能开关。
4 结语
在建筑电气设计的过程中，还有很多安全和节能方法。建筑电气设计者在设计的过程中应该精心考虑并反复比较每套方案，从中拿出一套既符合各项技术指标和各种功能，又切合实际行之有效的节能方法，从而真正的达到安全节能。
参考文献：
[1]赵广军.建筑电气节能设计研究[J].黑龙江科技信息.2011.03：17-19.
[2]翁荟黎.关于建筑电气节能设计的探讨[J].工程建设与设计.2011.05：27-29
[3]中国计划出版社《.民用建筑电气设计规范》.JGJ/T16-1992.
[4]陈晓林，王胜利.对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011.01：22-25.
[5]马骥犇.提高建筑电气设计的可靠性和经济性分析[J].中国新技术新产品.2011.01：24-26
【关键词】 建筑；电气设计；安全性；节能性
随着科技和经济的不断发展，人们的生活水平也不断提高，同时建筑的用电量也随建筑的智能化和自动化而大大增加。城镇一体化建设的加速导致我国建筑面积的飞速增长。据统计，我国建筑能耗在全社会总能耗中的比例大约为27%。在满足建筑安全性能的条件下，同时给居民一个舒适的生活空间，应尽量缩减建筑的损耗。下面针对建筑电气设计中的安全及节能问题进行了详细的分析和探讨。
1 建筑电气设计原则
建筑电气设计应严格遵守相关的设计规范，即国家或地方制定的设计准则。设计规范是建筑电气设计者遵守的标准，体现了国家政策以及对建筑质量的要求。建筑电气设计要满足建筑的功能需求，在保证建筑各项功能连续稳定的运行条件下，还要为居民的日常生活提供方便。建筑电气是建筑的一部分，设计者在设计过程中要考虑综合经济因素，不仅要考虑初期投资而且要兼顾后期的运行费用，从而达到建筑生命周期内最低费用的目标。
2 建筑电气设计安全性
2.1电力供应
电力在当今建筑中具有很重要的作用，没有了电，建筑就会瘫痪。要保证居民的正常生活就要保证建筑电力的稳定供给。所以为了保证供电的可靠性，当今的高层建筑有两个或两个以上的独立电源，具体的电源数目要根据负荷的大小和当地电网的条件来定。两路独立电源满足两路同时供电互为备用的原则。除此以外，还应装备应急备用燃汽或柴油发电机组，其自动恢复供电的时间要在在15秒以内，从而保证事故照明、电脑、消防、电梯等设备用电。对于高压开关柜来说，根据建筑标准采用真空开关手车式高压开关柜，它具有“五防”的功能。电力变压器，根据防火的要求在主楼内装设大容量油浸电力变压器是不允许的。容量低压配电屏出线要做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中包含各种各样的电路。为了给各种各样的设备电路稳定、安全的运行提供保障，不能随意更改供电电路的主线截面。若要更改必须要参照规范，做相应的计算验证后再更改。如果线路截面变小将导致其电阻增大，功率过载时会使得电路发热，甚至发生火灾。
2.3电气设备接地
如今在建筑内有电视、电脑、冰箱等电子设备，通过采取保护接地系统的重复接地的措施，使电子设备连接到公共接地体上。同时为了保证人员的安全，公共接地体的电阻值应小于或等于1Ω。
2.4建筑的消防控制
建筑消防的设计就是火灾自动报警灭火的系统设计，它是有火灾探测器、分区消防报警控制器、消防指挥中心和自动洒水灭火及气体自动喷射灭火系统等四部分组成，实现了报警灭火的自动化控制。为了发生火灾后能够保证消防线路的运作，其线路要暗敷或是穿金属管，从而能够有效的传输命令信号。控制消防水泵极为重要，为了安全要设置两路消防水泵的控制线路：一条由消防水泵控制柜控制；另一路由消防控制室控制。
3 建筑电气设计的节能性
建筑电气设计的节能技术应该遵循的原则：满足建筑自身的功能需求；满足建筑实际设计构造的经济效益；减少无效益的能源损耗；满足环境保护的先进性。
3.1变压器的选型
建筑中，变压器应该采用节能型的变压器，它具有以下优点：
1）高导磁性，其高质量的冷轧晶粒硅钢片的磁场方向与应用先进工艺流程制造的硅钢片的磁场取向方向几乎一致，降低了铁芯的涡流耗能。
2）良好的接缝密合减少了漏磁损耗。
与以前的变压器相比较，节能型的变压器在很大程度上降低了其空载损耗和短路损耗，如10kV系列其空载损耗和短路损耗分别降低了41.6%和14%，它的平均每千伏安年节电量为9kW·h。因为节能型的变压器具有损耗较低、质量较轻、效率比较高、抗冲击能力强、节能效果显著等优点，在近年来得到了广泛应用。
变压器容量的选择。理论上，变压器负载率在50%时，变压器的有功耗能最小。但此时变压器的无功能耗会增加，因此，变压器容量的选择要在要考虑综合经济效益之后进行。在工程中，变压器容量要在考虑初投资和运行费后进行选择，一般变压器取容量的80%时的负载率。
3.2配电线路的损耗
由于建筑中供电线路长而且存在电阻，所以当有电流通过时就会产生功率的损耗，计算公式是：△P=3I2R。其中：△P为三相输电线路的功率损耗，I为线电流，R为线路相电阻。在选定供电线的条件下，线路相电阻R值不变。由此可见，线路中电流越大电路损失也就越大。线路中的电阻R=ρL/S，线路中的电阻R正比于电阻率ρ和导线长度L，反比于导线截面S。应从以下几个方面考虑来减少电阻的损耗：
1）采用电阻率ρ小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
2）减少导线的长度，在设计中线路应尽量减少走弯路，要走直线。另外在低压配电中尽量不走回头路。为了减小供电半径，变电所应尽可能地靠近负荷中心。增大导线的截面积，对于较长的线路，在保证载流量、热稳定、保护配合及电压降的前提下，对于选定导线的截面要加大一级。由以后的运行费用可抵消这样增加的线路费用。
3.3电动机节能分析
提高电动机的工作效率和功率因数是减小电动机损耗的主要方法。但是，在具体的一般工程中，通常都是与水暖和建筑等专业设备配套的电动机，所以主要是在工作的过程中采取建筑电气设计的节能措施。除了运用就地电容器补偿线路的电能损失外，还应尽可能的减少电动机运行过程中的低效率轻载和空载。采取的主要措施是选择可变频调速控制的电动机，使电动机与负载的变化相适应，从而增大电动机在轻载过程的效率，进而节约电能。如在空调系统中的循环泵中加入变频控制，则空调系统在运行过程中的费用可减少30%～40%。
3.4照明节能
照明节能设计不仅要保证作业面的视觉效果，而且还要不减小照明质量，同时要尽可能的减少在照明系统工作过程中的光能损失，从而在最大限度上利用光能。通常情况下，照明节能方法有以下几个方面：
1）最大程度上使用自然光。在建筑设计过程中，建筑电气设计者要经常和建筑专业的人员相配合，一定要做到合理充分地使用自然光，把自然光与室内的人工照明系统有机地结合起来，尽量减少人工照明的使用，从而达到节约电能的目的。
2）建筑照明设计是要广泛采用节能灯泡，从而降低能源的损耗。
3）电气设计人员要合理的依据光照强度和不同的功能条件，划分采用不同功率的照明設备，从而达到最佳的照明效果。
4）结合实际情况，对一些公共场所装配智能控制装置。控制照明灯具也是一种极为有效的节约电能损耗方法。依据照明的使用特点，可采取适当增加照明开关点或分区控制灯光等措施。卧房、客房等房间的床头灯可选用可调光开关，公共场所可选用光电或声控等智能开关。
4 结语
在建筑电气设计的过程中，还有很多安全和节能方法。建筑电气设计者在设计的过程中应该精心考虑并反复比较每套方案，从中拿出一套既符合各项技术指标和各种功能，又切合实际行之有效的节能方法，从而真正的达到安全节能。
参考文献：
[1]赵广军.建筑电气节能设计研究[J].黑龙江科技信息.2011.03：17-19.
[2]翁荟黎.关于建筑电气节能设计的探讨[J].工程建设与设计.2011.05：27-29
[3]中国计划出版社《.民用建筑电气设计规范》.JGJ/T16-1992.
[4]陈晓林，王胜利.对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011.01：22-25.
[5]马骥犇.提高建筑电气设计的可靠性和经济性分析[J].中国新技术新产品.2011.01：24-26