建筑電氣的節(jié)能與供配電線路設(shè)計研究

趙斌 ， 趙振云

（1.中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院有限公司， 北京 100048；2.北京市建筑設(shè)計研究院有限公司， 北京 100037）

1 引言

時下，人們對現(xiàn)代化建筑工程已經(jīng)不僅僅是居住需求，對其功能性也有著較高的要求。然而，建筑電氣設(shè)計就是提升其功能性。但是，在建筑工程設(shè)計中，對能源的消耗是非常大的。因此，在建筑電氣設(shè)計的時候，需要重點(diǎn)考慮供配電線路方面，明確其設(shè)計要點(diǎn)，并且，需要結(jié)合節(jié)能的理念，以此在保證建筑電氣設(shè)計效果的同時，降低對能源的消耗，有利于建筑工程實現(xiàn)預(yù)期的目的。本文結(jié)合建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則，對供配電線路設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容，展開了分析和闡述，希望對建筑電氣中供配電線路的具體落實提供一些的參考。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計原則

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計的時候，為了實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，遵守相關(guān)原則（主要是功能性、經(jīng)濟(jì)性、能耗性）是非常必要的。本文就這幾點(diǎn)內(nèi)容展開分析[1]。

2.1 功能性

功能性是建筑電氣節(jié)能設(shè)計必須遵守的一項原則，尤其是供配電線路方面，在設(shè)計的時候，需要考慮供配電線路和建筑工程其他設(shè)備之間的關(guān)系，避免產(chǎn)生較大的矛盾。同時，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計的時候，需要對照明亮化、電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、消防設(shè)備、家用電器等方面進(jìn)行綜合性的考慮，做到在滿足建筑工程各方面需求的情況下，降低對能源的消耗。

2.2 經(jīng)濟(jì)性

節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中固然重要，但是在設(shè)計時還要結(jié)合經(jīng)濟(jì)性原則，對建筑工程的實際情況進(jìn)行綜合性的考慮，根據(jù)要求設(shè)計多個方案，并從中選擇一個經(jīng)濟(jì)效益最佳的方案，以保證經(jīng)濟(jì)效益的合理性[2]。同時，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計時還需要選擇節(jié)能性材料和設(shè)備，在做到滿足節(jié)能要求的情況下，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 能耗性

能耗性是在建筑電氣節(jié)能設(shè)計的一項重點(diǎn)原則， 在設(shè)計時，需要充分了解哪些是必要的消耗，哪些是不必要的消耗。其中電能傳輸消耗的能量、變壓器線圈消耗的能量等屬于不必要的消耗，基于此展開供配電線路設(shè)計，以此降低不必要的能源損耗。

3 供配電線路設(shè)計的主要方式方法

供配電線路設(shè)計是建筑電氣設(shè)計中的一項重點(diǎn)內(nèi)容。注重節(jié)能理念，做好該方面的設(shè)計，不僅可以提升建筑電氣設(shè)計的效果，還可以避免對能源的消耗[3]。本文對供配電線路設(shè)計的主要方式方法展開分析和闡述。

3.1 線路路徑和長度設(shè)計

在供配電線路設(shè)計時，一定要注重線路的路徑和長度，確保其供配電線路設(shè)計的合理性。

1）在線路路徑和長度設(shè)計時，配電室和電箱應(yīng)當(dāng)接近負(fù)荷中心，這主要是避免因為線路問題，對供配電線路的運(yùn)行造成不利的影響。同時，對低壓線路半徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般情況下（沒有特殊要求的話），可以將其控制在200m范圍內(nèi)，以此避免造成不良的影響。

2）如果建筑工程的單程面積相對較大的，應(yīng)當(dāng)配置2個或者2個以上的變電所。這樣做主要是保證供配電線路的穩(wěn)定性，滿足建筑工程的供電需求[4]。在供配電線路設(shè)計時，需要在豎井區(qū)域設(shè)置配電室， 這主要是避免支線重合于干線。并且，還需要注意送電問題。同時，一定要保證干線的平直性，以適當(dāng)減少導(dǎo)線的長度，降低對材料的消耗。

3.2 線路的合理布置

線路的合理布置是保證供配電線路設(shè)計效果的關(guān)鍵。就目前的情況來說，地埋式是供電母線布置的主要方式。但是，在實際布置的時候，由于負(fù)載和運(yùn)輸之間存在一定的影響，因此，需要具體的情況進(jìn)行具體分析，這樣才能保證線路布置的合理性。另外， 在建筑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)在電量集中的區(qū)域設(shè)置專門的配電室，以此對配電系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，以此避免對電能產(chǎn)生大量的消耗。在線路合理布置的時候，需要確定導(dǎo)線橫截面以及材料的類型，一般情況下是以銅線為主，主要是因為其安全性相對較高。另外，在布置的時候，應(yīng)當(dāng)對建筑工程火災(zāi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等進(jìn)行綜合性的考慮，確保供配電線路與火災(zāi)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)之間不會產(chǎn)生干擾，以此保證供配電線路的穩(wěn)定性，滿足建筑工程對電氣系統(tǒng)的需求。

3.3 分路供電設(shè)計

在建筑工程施工完成以后，由于內(nèi)部涉及較多的負(fù)載設(shè)備，并且這些設(shè)備種類也相對較為復(fù)雜，所以對于供配電線路設(shè)計的要求是非常高的，尤其是分路供電方面[5]。基于此，在設(shè)計的時候，需要科學(xué)、合理地設(shè)計電源和接地系統(tǒng)，也可以設(shè)置單獨(dú)的供電體系， 這樣才能有效保證供配電線路的穩(wěn)定性。同時，在分路供電設(shè)計時，可以在建筑內(nèi)部設(shè)置供配電控制器，其目的就是保證建筑工程的供電控制效果，從而避免電氣異常的產(chǎn)生。

3.4 功率因數(shù)設(shè)計

合理的功率因素是提升供配電線路設(shè)計效果的關(guān)鍵。高功率可以在一定程度上降低無功損耗，確保供配電線路設(shè)計的效果。同時，在功率因素設(shè)計時，需要根據(jù)時間情況設(shè)置無功補(bǔ)償設(shè)備，這樣，可以有效降低功率的損耗，也可以有效保證供配電線路運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量。在功率因數(shù)設(shè)計時還需要保證低壓線無功傳輸處于合理的范圍內(nèi)，這樣才能起到很好的節(jié)能效果。

3.5 接地設(shè)計

在供配電線路設(shè)計中，接地設(shè)計也是非常關(guān)鍵的一項設(shè)計內(nèi)容，不僅確保供配電線路與行的穩(wěn)定性，也保證其安全性。因此，在接地設(shè)計的時候，可以直接接地。但是，如果保護(hù)方式不同，其分類和選擇方式也有著一定差異。一般情況下，接地系統(tǒng)可以分為TN 和TT 系統(tǒng)。 另外，設(shè)計時，需要結(jié)合建筑工程的實際情況，選擇合適的接地系統(tǒng)。這樣才能適當(dāng)減少導(dǎo)線的使用量，以此降低不必要的消耗。

3.6 防雷設(shè)計

防雷設(shè)計在供配電線路設(shè)計中主要是起保護(hù)作用，因為在雷電天氣會對供配電線路造成一定的影響。因此，在供配電線路設(shè)計時一定要做好防雷設(shè)計工作。主要是從以下2個方面展開。

1）在供配電線路設(shè)計中，需要注重考慮雷電設(shè)計，應(yīng)當(dāng)采用的是在建筑的頂端設(shè)置接閃帶/接閃桿，并且需要加強(qiáng)雷電平博、耦合以及分流的效果。這樣，可以有效提升防雷設(shè)計的效果。同時，在設(shè)計的時候，需要根據(jù)實際情況，屏蔽和降低干感應(yīng)電壓，并且耦合可減少絕緣電子電壓電路輸送量，這樣就可以有效降低雷擊對供配電線路的影響[6]。

2）在安裝接閃帶以后，應(yīng)當(dāng)在第一時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，這樣便可以快速地將雷電導(dǎo)入大地，以此保證各類安全系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，避免異常問題的產(chǎn)生。另外，在防雷設(shè)計的時候，需要在合適的位置安裝避雷針，這可以有效降低雷擊的概率，以此保證供配電線路的穩(wěn)定性，確保建筑電氣的功能性。

4 節(jié)能設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

采取合理、有效的節(jié)能設(shè)計技術(shù)，是保證建筑電氣節(jié)能設(shè)計，降低能源消耗的關(guān)鍵。在建筑電氣設(shè)計中，主要是采用供配電節(jié)能技術(shù)、變壓器節(jié)能技術(shù)等方面，本文對這幾點(diǎn)內(nèi)容展開了分析和闡述。

4.1 變壓器節(jié)能技術(shù)

主要是針對標(biāo)記單位重量空載損耗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對負(fù)載損耗進(jìn)行綜合性的考慮，可以通過繞組的損耗負(fù)載電流避免渦流損耗的產(chǎn)生，以此實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。同時，需要選用低磁滯損耗和低渦流損耗的材料， 以降低變壓器對能源的損耗，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。

4.2 供配電節(jié)能技術(shù)

在供配電節(jié)能技術(shù)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)對邊變電站進(jìn)行綜合性的考慮，選擇合理的變電站位置、電壓等級以及系統(tǒng)接線方式等，以此降低對能源的消耗[7]。同時， 需要根據(jù)實際情況以及功能，進(jìn)行無功補(bǔ)償及諧波抑制器相關(guān)設(shè)備的配置，這樣，才能保證良好的設(shè)計效果，并在一定程度上提升其功能性。

5 結(jié)語

電氣系統(tǒng)在建筑工程中，起著關(guān)鍵性的作用。為了保證其功能性，一定要做好建筑電氣設(shè)計，尤其是供配電線路方面的設(shè)計。本文結(jié)合節(jié)能設(shè)計的原則，提出了供配電線路設(shè)計以及節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵點(diǎn)，這不僅保證了設(shè)計的效果，也有效地降低了能源的消耗，提升了建筑工程的功能性，提升了建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益，對建筑行業(yè)的發(fā)展也是非常有利的。