淺談建筑電氣工程中的節(jié)能應(yīng)用與安全設(shè)計(jì)

陳欣杰

摘 要：電氣節(jié)能設(shè)計(jì)有利于節(jié)約能源，緩解我國(guó)能源供應(yīng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾，實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。電氣工程設(shè)計(jì)不僅要滿(mǎn)足節(jié)能的要求，同時(shí)安全也不能忽視，據(jù)有關(guān)部門(mén)調(diào)查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年發(fā)生的電氣火災(zāi)占各類(lèi)火災(zāi)之首，電氣設(shè)備損壞造成的觸電事故也常有發(fā)生。文章從供配電系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用、變配電設(shè)備的節(jié)能應(yīng)用、自控系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用、照明的節(jié)能應(yīng)用和電源安全設(shè)計(jì)、線(xiàn)路安全設(shè)計(jì)、防雷安全設(shè)計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)安全設(shè)計(jì)等方面對(duì)中山市某大廈的電氣節(jié)能應(yīng)用和安全設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；電氣設(shè)計(jì)；安全與節(jié)能

1 工程概況

某大廈位于中山市，建筑層數(shù)共22層，建筑高度98.55米。建筑類(lèi)別為一類(lèi)的高層建筑，主要用于辦公。首層設(shè)置配電房，消防中心及弱電機(jī)房，地下車(chē)庫(kù)設(shè)置發(fā)電機(jī)房。

2 建筑電氣節(jié)能應(yīng)用

2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能

首先盡量降低配電系統(tǒng)自身的能耗，提高設(shè)備利用效率；將變配電所設(shè)置在負(fù)荷中心，減少低壓側(cè)線(xiàn)路長(zhǎng)度，降低線(xiàn)路損耗，選用高效低耗的變電器，力求使變壓器的實(shí)際負(fù)荷接近設(shè)計(jì)的最佳負(fù)荷，提高變壓器的技術(shù)溢出，減少變壓器能耗。選擇正確的電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量以及照明燈具啟動(dòng)器、降低線(xiàn)路感抗，提高用電單位的自然功率因數(shù)，主照明電路電源盡可能的采用三相電，減少電壓損失，并應(yīng)盡量使三相照明負(fù)荷平衡，以免影響光源發(fā)光效率。優(yōu)化配電系統(tǒng)的負(fù)荷分配，降低負(fù)荷峰谷差值。

2.2 變配電設(shè)備的節(jié)能

變壓器首先要根據(jù)變壓器效率最高時(shí)的負(fù)荷率來(lái)選擇變壓器的容量，然后根據(jù)年電能損耗率最小時(shí)的節(jié)能負(fù)荷率計(jì)算容量。研究表明變壓器負(fù)荷率在56%～90%，電能損耗率是最小的。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)也有一定程度的電能損耗，可通過(guò)降低損耗來(lái)進(jìn)行節(jié)能，主要就是增強(qiáng)電動(dòng)的功率和效率。高效的電動(dòng)機(jī)比普通的電動(dòng)機(jī)效率能夠增加50%，平均功率也會(huì)增大，選擇高效的電動(dòng)機(jī)器總的消耗率也會(huì)降低，因此要在電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)倪x擇新型高效的電動(dòng)機(jī)。

2.3 自控系統(tǒng)的節(jié)能

提高機(jī)電設(shè)備的能效化，使機(jī)電系統(tǒng)高效運(yùn)行，工程項(xiàng)目的電梯、水泵、風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備也應(yīng)采用相應(yīng)的節(jié)能措施。住宅內(nèi)使用的經(jīng)常運(yùn)行的動(dòng)力設(shè)備，應(yīng)采用高效的產(chǎn)品，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理的節(jié)能節(jié)電措施。

2.4 照明的節(jié)能

根據(jù)各種建筑照明標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格控制照明功率密度值。照度的增減，照明功率密度值會(huì)相應(yīng)增減。有條件時(shí)照明電路最好能隨著室外的自然光自動(dòng)的調(diào)節(jié)人工照明強(qiáng)度，即手動(dòng)或自動(dòng)關(guān)閉一部分或大部分照明。辦公室內(nèi)靠窗的燈具應(yīng)安裝光敏傳感器并采用獨(dú)立控制的開(kāi)關(guān)，以便根據(jù)日光的變化調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度。室內(nèi)照明優(yōu)先采用節(jié)能型熒光燈和高效的氣體放電燈，并配置電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型的電感鎮(zhèn)流器。除必須采用的場(chǎng)所外，一般室內(nèi)外照明不應(yīng)采用普通照明白熾燈，在特殊情況下需采用時(shí)，其額定功率不應(yīng)超過(guò)100W（白熾燈光效低，發(fā)熱量大，應(yīng)嚴(yán)格控制使用，建議使用三基色T8、T5熒光燈）。

3 建筑電氣安全設(shè)計(jì)

3.1 電源安全

大廈為一類(lèi)高層，電源負(fù)荷為一級(jí)，為了保障供電的可靠性，于地下車(chē)庫(kù)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)。當(dāng)市電發(fā)生故障時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)能在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)作，保證應(yīng)急和消防電路能正常工作，增加了建筑的安全性。

3.2 線(xiàn)路安全

線(xiàn)路的規(guī)格根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求選取，保證其安全性。普通電力照明線(xiàn)路采用WDZB-YJY交聯(lián)聚乙烯絕緣無(wú)鹵低煙阻燃電纜和WDZD-BYJ交聯(lián)聚乙烯絕緣無(wú)鹵低煙阻燃電線(xiàn)。消防中心、消防水泵、消防電梯以及應(yīng)急照明等消防線(xiàn)路采用WDZBN-YJY交聯(lián)聚乙烯絕緣無(wú)鹵低煙阻燃耐火電纜和WDZDN-BYJ交聯(lián)聚乙烯絕緣無(wú)鹵低煙阻燃耐火電線(xiàn)。

3.3 防雷安全

防雷設(shè)計(jì)的主要目的是防止和減少雷擊建筑物所發(fā)生的人身傷亡和文物、財(cái)產(chǎn)損失以及雷擊電磁脈沖引發(fā)的電子和電子系統(tǒng)損壞或者錯(cuò)誤運(yùn)行。本次防雷設(shè)計(jì)按二類(lèi)防雷措施設(shè)計(jì)防止直擊雷、側(cè)擊雷、電閃電涌入侵。接閃器采用接閃，網(wǎng)或接閃帶，接閃器要充分利用金屬屋面。金屬板要求無(wú)絕緣覆蓋物。接地裝置采用建筑物的本身的基礎(chǔ)鋼筋，要求接地裝置與垂直地體之間的距離為5m，現(xiàn)場(chǎng)受限制時(shí)，可適當(dāng)減少距離。建筑物構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋或者成網(wǎng)狀的鋼筋，其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應(yīng)采用土建施工的綁扎法、螺絲、對(duì)焊或者搭接連接單根鋼筋、圓鋼或者外引預(yù)埋連接板、線(xiàn)與構(gòu)件應(yīng)焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接，構(gòu)件之間必須連接成電氣通路。

垂直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的低端及頂端應(yīng)與防雷裝置連接。凡正常不帶電，而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備金屬外殼應(yīng)可靠接地。室外低壓配電電線(xiàn)線(xiàn)路應(yīng)采用電纜直接埋地敷設(shè)，在入戶(hù)處應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或者防電感應(yīng)的接地裝置。架空的直接埋地的金屬管道在進(jìn)出建筑物應(yīng)就近與防雷的接地裝置相連，當(dāng)不連接時(shí)，架空管道應(yīng)接地且其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10歐姆。凡突出屋面的所有金屬構(gòu)件應(yīng)就近與閃接帶焊接，室外焊接處均應(yīng)刷瀝青防腐。

3.4 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)安全

本建筑火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)等級(jí)為一級(jí)，由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防直通對(duì)講電話(huà)系統(tǒng)組成。

3.4.1 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。本工程火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用集中報(bào)警系統(tǒng)，消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)兩總線(xiàn)環(huán)路設(shè)計(jì)，任意一點(diǎn)斷線(xiàn)都不影響報(bào)警系統(tǒng)。在車(chē)庫(kù)設(shè)置感溫探測(cè)器，其他場(chǎng)所設(shè)置感煙探測(cè)器。探測(cè)器與燈具的水平近距離不想小于10cm，與送風(fēng)口額水平距離不小于1.5m，與多空送風(fēng)頂棚空口或條形送風(fēng)口的水平近距離不小于0.5m，與嵌入式揚(yáng)聲器的近距離應(yīng)不小于10cm，與自動(dòng)噴水頭的距離要大于30cm。在建筑物適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置手動(dòng)報(bào)警按鈕及消防對(duì)講電話(huà)插孔，手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)按鈕及對(duì)講電話(huà)插孔距地面距離為1.4m。消火栓箱內(nèi)設(shè)置消火栓按鈕，接線(xiàn)盒設(shè)在消火栓的開(kāi)門(mén)側(cè)，底邊距地面1.8m。

3.4.2 消防聯(lián)動(dòng)?；馂?zāi)報(bào)警后，消防控制室應(yīng)根據(jù)火災(zāi)情況控制相關(guān)層的正壓送風(fēng)閥及排煙閥、電動(dòng)防火閥、并啟動(dòng)相應(yīng)加壓送風(fēng)排煙，排煙閥280度熔斷關(guān)閉，防火閥70度熔斷關(guān)閉。

3.4.3 消火栓泵控制。平時(shí)由壓力表自動(dòng)控制增壓泵維持官網(wǎng)壓力，管網(wǎng)壓力過(guò)低時(shí)直接啟動(dòng)主泵加壓。消火栓按鈕啟動(dòng)后，直接啟動(dòng)消火栓泵，消防控制室能顯示報(bào)警部位并接受其反饋信號(hào)，消防控制室可通過(guò)模塊編程自動(dòng)啟動(dòng)消火泵也可手動(dòng)啟動(dòng)。

3.4.4 自動(dòng)噴灑泵控制。平時(shí)由氣壓罐及壓力表自動(dòng)控制增壓泵維持管網(wǎng)壓力。管網(wǎng)壓力過(guò)低時(shí)，啟動(dòng)增壓泵，當(dāng)增壓泵30秒后，壓力仍未上升則直接啟動(dòng)主泵?；馂?zāi)時(shí)噴頭噴水，水流指示器動(dòng)作并向消防控制室報(bào)警，控制室接通壓力開(kāi)關(guān)，擊響水利警鈴，啟動(dòng)噴灑泵。消防控制室能通過(guò)編程模塊，自動(dòng)啟動(dòng)噴灑裝置也可手動(dòng)啟動(dòng)噴灑泵。

3.4.5 火災(zāi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)。在消防控制內(nèi)設(shè)置廣播機(jī)柜，機(jī)組采用定壓式輸出。廣播每層一路，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，值班人員可根據(jù)火災(zāi)區(qū)域，自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行廣播，及時(shí)指揮、疏散群眾策撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)分析某大廈的建筑電氣節(jié)能應(yīng)用和安全設(shè)計(jì)的一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)和具體措施，希望對(duì)以后的建筑電氣節(jié)能和安全起到一定的參考作用。

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