对建筑电气设计的分析

摘要：文章主要介绍了建筑电气设计的主要内容和电气特点的有关问题，从建筑电气设计角度阐述了节能的重要性，提出了几种在工程设计中行之有效又切实可行的节能措施和原则。

关键词：电气节能；电气设备；供电系统；照明节能设计

中图分类号：TV85 文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）12-0137-02

一、建筑电气节能的三个原则

建筑电气的节能设计潜力很大，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，从而达到真正节约电能的目的。由于人口的增加，工业建筑的发展，人们生活水平的不断提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气节能应坚持以下三个原则：

（一）满足建筑物的功能

即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

（二）考虑实际经济效益

节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

（三）节省无谓消耗的能量

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。

二、电气上的特点

用电设备种类多按其功能可分为以下几类：（1）电气照明设备：包括客房、办公室、餐厅、厨房、商店、楼梯走道庭园、节日、安全和疏散诱导照明等；（2）电梯设备：包括客梯、货梯、消防电梯、观景电梯、自动扶梯等；（3）给排水设备：生活水泵、排水泵、排污泵、冷却水泵和消防泵等；（4）制冷设备：包括冷水机组、冷却塔风机、冷却水泵、冷冻水泵等；（5）锅炉房用设备：包括鼓风机、引风机、给水泵、上煤机、供油泵补水泵等；（6）洗衣机用电设备：包括洗衣机、甩干机、熨平机、电熨斗等；（7）厨房用电设备：包括小冷库、冰箱、抽风机、排风机和各种炊事机械等；（8）客房用电设备：包括电冰箱、电视机、电动美容工具等；（9）空调系统用电设备：包括送、回风机、风机盘管等；（10）消防设备：排烟风机、正压风机等。

三、电气设计的主要内容

现代建筑趋于多元化的风格，高度大、面积大、功能复杂，电气设计内容也日趋复杂，项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计，从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明及防雷接地，而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电，而其余部分，如电话、网络、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据，强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同，容易理解，所以很快被人们所接受。

（一）供电系统

建筑供电主要是解决建筑物内用电设备的电源问题。包括变配电所的设置，线路计算，设备选择等。

1．供电电源及电压的选择。供电设计：包括供电电源的电压、来源、距离和可靠程度，目前供电系统和远景发展情况；用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；变配电所的数量、容量、位置和主接线；无功功率的补偿容量和补偿前后的功率因数；备用容量和备用电源供电的方式；继电保护的配置、整定和计量仪表的配置。建筑物中一二级用电负荷应有两个独立电源，三级负荷可采用单个独立电源供电。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时使用，互为备用。

2．高压接线。好的设计能够产生巨大的效益，这是工程师设计的主要目的。如何因地制宜，保证高低压接线的安全、合理、经济、方便，是很关键的。高压配电系统及低压干线配电方式常采用放射式，楼层配电则为混合式。水平干线因走线困难，多采用动力与竖井母线通过插接箱连接。每层楼竖井设层配电小间，经过插接箱从竖井母线取得电源。当层数较多或负荷巨大时，可按楼层分区供电或将变压器分散布置，但要进行经济分析。

3．低压配电线路设计。首先确定进户线的方位，然后确定各区域总配电箱、分箱的位置，根据线路允许电压降等因素确定干线的走向，管材型号和规格，导线截面等，绘制平面图。低压配电系统的各级开关，一般采用低压断路器。设计时注意选择性，保护等级不宜超过三级。消防设备及重要负荷要求两路供电、末端切换，如消防电梯，要求在消防电梯机房设置切换装置。配电设计包括配电系统的接线、主要设备选择、导线及敷设方式的选择、低压系统接地方式选择等。

（二）电气设备选择

现代建筑要求电气设备防火、防潮、防爆、防污染、节能及小型化。电气设备有的需要引进。设备引进是一项技术性、政策性很强的工作，对国际市场的产品动态及发展趋势都应有一定了解，具备必要的国际贸易常识。

1．电气设备的选择涉及多种因素，首先要考虑并坚持的是产品性能质量。电气产品的选用必须符合国家现行使用的有关规范。其次才是经济性，要根据业主功能要求、经济情况做出选择。随着人们环境保护意识的日益增加，选择环保产品、节能产品也是新的时尚，而不仅仅是钱的问题了。

2．电梯按使用功能分类有：高级客梯、普通客梯、观景梯、服务梯、消防梯、货梯、自动扶梯等；按速度划分有：低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯；按电流分为直流和交流梯。设计人员的任务是确定电梯台数和决定电梯功能。电梯的配置和选型，往往是建筑师根据建筑需要作出决定，但电气设计人员宜参与协商，与建筑师共同研究确定。为缩短候梯时间、提高运输能力，采用高速电梯、分区控制和电脑群控已经是常见的。

四、建筑电气设计的节能措施

（一）供配电系统的节能设计

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

（二）提高供配电系统的功率因数

功率因数提高了，可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。传输有用功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：

1．减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。

2．用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。

（三）照明的节能设计

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能，通常的节能措施有以下几种：

1．充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，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，从而大大节约了人工照明电能。

2．照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

3．推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、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，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器，灯具功率因数不小于0.90。

4．改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置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。

五、结语

本文就电气设计的设计内容和特点，提醒大家在电气设计中要注意的关键并给提供广大民众提供节能措施的技术方案和原则。全面贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。电气设计要严格执行国家现行使用的规范、规程、技术措施等进行合理设计并应满足客户和业主的要求。设计人员应熟悉国家规范并及时了解掌握的新型设备特点，从而在选用节能的新设备上，具体了解电气的原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再选定电气设备，以达到节能原则的目的。

推荐访问:电气设计 建筑 分析