建筑電氣的節(jié)能及供配電線路設(shè)計(jì)

林天鑫

(深圳市歐博工程設(shè)計(jì)顧問有限公司，廣東 深圳 518000)

1 建筑電氣節(jié)能遵循的原則

電氣節(jié)能最主要的就是必須保證建筑功能的整體完善，保障人們的正常生活，通過恰當(dāng)?shù)姆绞胶秃侠淼囊?guī)劃設(shè)計(jì)，能夠保持電氣資源的高效利用，并且對(duì)建筑設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置，保證整個(gè)建筑工程的科學(xué)性和有效性。在電氣工程改造過程中，找出無用或者是沒必要的能源資源消耗，并采取合理的措施來減少這部分能源資源的消耗。

2 建筑電氣供配電設(shè)計(jì)的原則

2.1 功能性原則

建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，需采取合理有效的措施實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的目標(biāo)，如居民樓建設(shè)中應(yīng)滿足住戶的居住功能，工廠建設(shè)中需滿足工廠操作加工的基本要求，展覽館和博物館的建設(shè)中要為人們帶來較好的視覺享受，而這也充分體現(xiàn)了建筑電氣設(shè)計(jì)的功能性原則。

2.2 高利用率原則

若要增大能源的利用率，就必須采取有效措施積極減少不需要的能耗。這就需要在建筑電氣工程設(shè)計(jì)中，站在多個(gè)角度對(duì)不同環(huán)節(jié)的電能損耗予以科學(xué)分析，改良其中不合理的部分。由于建筑工程的規(guī)模較大，照明環(huán)節(jié)會(huì)消耗大量的電能。所以，在建筑電氣設(shè)計(jì)中要最大限度的利用自然光，有效減少照明過程中損耗的電能。

3 我國(guó)建筑電氣節(jié)能方面存在的問題

3.1 短路以及過載問題

近年來隨著人們家中家用電器的不斷增多，民用建筑中電路設(shè)計(jì)也變得越來越復(fù)雜，由于居民用電知識(shí)匱乏以及對(duì)電路的結(jié)構(gòu)不了解，經(jīng)常會(huì)造成電路短路以及過載的情況，引發(fā)一系列的電氣故障甚至?xí)l(fā)火災(zāi)。電路短路故障指的是不同電位導(dǎo)電部分的短接，此時(shí)該點(diǎn)的電阻變得很小，導(dǎo)致電流在一瞬間變大，這無疑會(huì)影響電路的正常運(yùn)行，甚至?xí)斐烧麄€(gè)電路系統(tǒng)的癱瘓。造成用戶短路發(fā)生短路現(xiàn)象的原因有多種，具體分析有以下幾種可能：第一，電路設(shè)計(jì)、制造以及安裝不當(dāng)造成電路短路現(xiàn)象，例如電纜的截面過小或者擴(kuò)大生產(chǎn)增加負(fù)荷造成電路超載，久而久之線路絕緣老化甚至徹底失效最終導(dǎo)致電路短路；第二，用戶使用的電器設(shè)備質(zhì)量不合格或者過于老舊，電器設(shè)備絕緣效果不佳導(dǎo)致電路短路；第三，工作人員誤操作引起短路故障，建筑用電檢修人員在對(duì)低壓帶電設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，距離帶電體過近且沒有采取必需的安全防范措施造成短路故障。

3.2 配電線路管理不規(guī)范

現(xiàn)在很多民用建筑的物業(yè)都制定了對(duì)小區(qū)配電線路保護(hù)、維修和管理的方案，但是由于小區(qū)的相關(guān)工作人員技術(shù)水平良莠不齊，加上很多工作人員對(duì)配電系統(tǒng)和配電線路管理經(jīng)驗(yàn)不足，無法保證建筑配電線路的安全可靠，不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)民用建筑中配電線路存在的問題并及時(shí)解決，建筑中發(fā)生電路故障通常需要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行維修。

4 建筑電氣供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的改進(jìn)措施

4.1 變配電室及配電線路路徑選擇

在建筑學(xué)中，建筑物中配置的變配電室必須大致處于整個(gè)建筑物的電力負(fù)荷中心，這樣做可以減少供電線路的長(zhǎng)度，減少線材用料和電力損耗。通常，低電壓的配電線路的配電半徑應(yīng)該保持在200m 范圍內(nèi)，如果建筑物的用地面積超過1 萬m2，那技術(shù)要求中規(guī)定配電室數(shù)量應(yīng)該大于等于三個(gè)，這樣在一層設(shè)置多個(gè)變配電室的做法可以有效減縮供電線路的長(zhǎng)度。并且，應(yīng)將配電室設(shè)置在高層建筑的強(qiáng)電豎井附近的區(qū)域，同時(shí)防止支線沿著干線倒送電能的情況。

4.2 合理分配配電回路，合理制定控制方案

建筑物內(nèi)通常存在負(fù)載性質(zhì)不同的用電設(shè)備，有的是穩(wěn)定負(fù)荷，有的是波動(dòng)性較大的負(fù)荷；有的是線性負(fù)荷，有的是非線性負(fù)荷。正確區(qū)分不同負(fù)載性質(zhì)的用電設(shè)備在節(jié)能方面也是很有效的。在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)性質(zhì)不同的負(fù)荷不能放在一個(gè)回路，應(yīng)采用多回路分別配電的方式進(jìn)行配線，這樣不同的用電設(shè)備就能得到分別控制，不會(huì)造成不良的相互影響。例如，建筑照明光源中的熒光燈是一種非線性負(fù)荷，其產(chǎn)生的諧波會(huì)對(duì)正常運(yùn)行的線性負(fù)荷線路及用電設(shè)備造成不良影響，為了避免這種情況的發(fā)生，可以為這些非線性負(fù)荷分配一個(gè)獨(dú)立的配電回路，在一定程度上與其他用電負(fù)荷進(jìn)行分隔。

4.3 完善線路防雷設(shè)計(jì)

雷電在陰雨天氣中十分常見，一旦發(fā)生雷電災(zāi)害，就會(huì)嚴(yán)重?fù)p害配電線路，因此，在建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，必須將防雷設(shè)計(jì)作為重要的內(nèi)容。為了有效降低雷電對(duì)線路的影響，可及時(shí)采取有效措施將雷電導(dǎo)入地表當(dāng)中。設(shè)計(jì)中通常要在建筑的頂端設(shè)置接閃帶/接閃桿，有加強(qiáng)雷電屏蔽、耦合及分流的效果。而且屏蔽可有效降低感應(yīng)電壓，耦合可減少絕緣子電壓電路輸送量，分流能夠顯著減少雷電在鐵塔當(dāng)中的電流量，有效降低電位。

此外，在建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，接閃帶的科學(xué)設(shè)置也發(fā)揮著不容忽視的作用，其可有效降低雷電的負(fù)面影響，從而確保供電線路的平穩(wěn)運(yùn)行，為系統(tǒng)后期運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。安裝接閃帶后，應(yīng)第一時(shí)間完成接閃帶安裝環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系到防雷系統(tǒng)的功能和運(yùn)行效果。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的關(guān)鍵行業(yè)，且建筑能耗較高，建筑電氣的配電線路設(shè)計(jì)直接關(guān)系到建筑能耗，所以，有必要采取有效措施不斷優(yōu)化供配電線路設(shè)計(jì)的綜合水平。