淺析建筑工程中建筑電氣安全和能耗

摘 要：本文介紹了建筑的現(xiàn)狀，指出建筑電氣是建筑的一部分，本文著重對建筑電氣的安全和能耗進行了分析，希望能過通過這樣對我國建筑電氣事業(yè)做出貢獻。

關鍵詞：建筑電氣 能耗分析

一、建筑電氣設計的安全性

建筑電氣設計的安全性從電力供應、供電線路、電氣設備的接地、建筑消防控制方面進行了分析。

1、電力供應

電力在現(xiàn)在建筑中占有重要作用，沒有了電，建筑就會處于癱瘓狀態(tài)。保證建筑電力的穩(wěn)定供給是保證居民正常生活得基礎。因此，為了保證供電可靠性，現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源，具體數(shù)量應根據(jù)負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源原則上是兩路同時供電，互為備用。此外，還須裝設應急備用柴油或燃汽輪發(fā)電機組，要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復供電，保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等事故用電。對于高壓開關柜應根建筑標準，選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。對于電力變壓器，根據(jù)防火要求，主樓內(nèi)是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器。對于容量低壓配電屏的出線，應做成手車式。

2、供電線路

居住建筑中各種電路繁多。為保證各種設備電路的穩(wěn)定、安全運行，供電電路的主線截面不能隨意更改。如果要更改也要參照規(guī)范作相應的計算驗證后再更改。否則線路截面的變小，使電阻變大，功率過載將導致電路發(fā)熱或引發(fā)火災。

3、電氣設備的接地

現(xiàn)在建筑中存在電腦、電視、冰箱等大量電子設備，電子設備通過保護接地系統(tǒng)的重復接地與共用接地體相連，為保證人員安全，此共用接地體的電阻不應大于1€%R。

4、建筑消防控制

建筑消防設計指火災自動報警滅火系統(tǒng)。包括火災探測器、分區(qū)消防報警控制器、消防中心和氣體自動噴射滅火及自動灑水滅火系統(tǒng)等四個部分，實現(xiàn)報警滅火自動化。其中，消防線路要求要求穿金屬管或者暗敷，目的是火災發(fā)生后可以保持消防線路的正常使用，保證信號、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，消防水泵的控制應設置兩路：一條由引至消防水泵控制柜;另一路則引至消防控制室。能源資源緊缺是我國也是當今世界各國面臨的一個嚴重問題。在我國，由于建筑能耗約占全國總能耗的26.7%，位居能耗首位，因此建筑節(jié)能刻不容緩。而電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分，建筑節(jié)能的關鍵在于電氣節(jié)能，盡可能減少能源消耗，提高能源利用率。

二、我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析

建筑節(jié)能是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，也是我國經(jīng)濟工作中的戰(zhàn)略重點之一。我國的人口眾多，人均擁有量很低，建筑節(jié)能工作起步較晚，能源效率低下，未來建筑能源需求量很大，建筑節(jié)能工作任重而道遠。很多學者將我國節(jié)能工作與發(fā)達國家的節(jié)能工作進行比較后認為，雖然我國能耗總量呈下降趨勢，但是建筑能耗將持續(xù)上升，占社會總能耗的比例也將增長，而且消費的主要是不可再生資源。

三、建筑電氣能耗分析

1、建筑電氣系統(tǒng)能耗點分析

在建筑電氣系統(tǒng)中，涉及到的電氣設備主要有銅母線、測量儀表、電氣元件（斷路器、電流互感器、電壓互感器等）、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜（照明配電箱、動力配電箱柜、控制箱等）、用電設備（風機、水泵、燈具等）、應急電源（發(fā)電機、蓄電池組等）等。在上述電氣設備的功率損耗是來自于導體的電阻和磁性材料中的損耗，并且主要發(fā)生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中，因此我們主要分析電力變壓器、電力電纜、電動機、燈具（氣體放電燈等）的能耗情況。

2、電力變壓器能效分析

電力變壓器的損耗主要分為三個方面：空載損耗（鐵損nl）、負載損耗（銅損ll）和雜散損耗。一種評價變壓器能源效率比較全面的方法是總擁有費用法。

所謂總擁有費用（toc），就是變壓器的初始投資和其在使用期內(nèi)的損耗費用之和?？倱碛匈M用法是通過比較具有不同效率水平和不同價格的變壓器的總擁有費用，按照總擁有費用最低來選擇變壓器的效率水平的。

無論對于電力企業(yè)還是非電力企業(yè)用戶，都能通過此方法比較變壓器的總擁有費用，從而達到節(jié)約資金的目的。

3、電力電纜能效分析

傳統(tǒng)的設計方法按載流量選擇導線截面時只計算初始投資，導線的截面選擇過小，將增加電能的損耗;選擇的過大，則增加初始投資。從理論上講，增加電纜截面可將損耗減小到很小，但電纜所增加的費用幾乎抵消了為追求好的配電效率而產(chǎn)生的節(jié)約。因此，設計人員以電纜溫升、熱效應及電壓降的校驗為選擇條件來確定電纜截面，不一定是最合理的。利用總擁有費用法來確定導體電流密度的目的，就是在已知負荷的情況下，選擇最佳的導線截面;或是在已選定導體截面的情況下，確定經(jīng)濟的負荷范圍，以尋求投資的最優(yōu)方案，取得最理想的經(jīng)濟效益。導線的經(jīng)濟電流密度正是這種優(yōu)化設計的內(nèi)容之一。

4、電動機能效分析

在建筑領域的電氣設計中，大量的中小型電動機被廣泛應用。電動機在總用電量中占的比重也很大，其產(chǎn)生的能耗也是相當可觀的。因此，在建筑電氣設計中，設計師必須充分考慮影響電動機效率的因素，包括與負荷無關的損耗（常量），隨負荷增加的損耗（變量）及設計環(huán)節(jié)所增加的損耗的情況，分析高效電動機的節(jié)能效果以及不同的電動機系統(tǒng)對能耗的影響情況，才能夠選擇高效電機從而搭建合理的電機系統(tǒng)。

5、燈具能效分析

國內(nèi)外有現(xiàn)行的建筑照明節(jié)能標準作為設計依據(jù)，在設計建筑電氣中設計師必須執(zhí)行合理、適當?shù)慕ㄖ彰鞴?jié)能標準，分析氣體放電類光源的各類鎮(zhèn)流器的能耗情況，同時分析比較實際工程實例中各類鎮(zhèn)流器的能耗，盡量選用新型的智能照明節(jié)電器。

四、小結

分析結果表明，在建筑電氣工程中，能耗主要發(fā)生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中，只要在建筑電氣設計工作中遵循適用性、實際性、節(jié)能性的基本原則，就可以有效地提高能源利用率，控制建筑電氣能耗。

參考文獻：

[1]江億.中國建筑能耗遠低于發(fā)達國家（第一部分）.

[2]中華人民共和國公安部.火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范.GB50116-98.

[3]李蔚.在建筑電氣設計中的節(jié)能技術措施[J].電氣應用，2007，2（10）：12-15.

[4]中國計劃出版社.民用建筑電氣設計規(guī)范.JGJ/T16-1992.

作者簡介：洪立祥，性別男，民族漢