建筑电气安全设计和节能设计要点

建筑电气安全设计和节能设计要点

徐子红

绵阳市朝阳建筑设计有限公司，四川省绵阳市 621000

摘要：建筑电气的安全性和节能性，对于建筑后期的使用安全和经济运行至关重要。因此，在进行建筑工程电气设计时，不仅应从供电方式、供电线路、配电系统的接地等方面重点关注系统安全性设计，还应从变压器和线路、无功补偿装置的选择等方面重视系统节能性设计，为建筑工程的高质量建设，安全可靠、低成本运营和使用奠定物资和技术基础。本文主要分析建筑电气安全设计和节能设计要点。

关键词：建筑电气；设计；安全；节能

引言

设计是工程建设的灵魂。建筑电气系统的安全性和节能性涉及到建筑使用的安全和运营成本，决定着建筑物的使用质量，是设计之初首要考虑的问题。建筑电气系统的安全性和节能性存在着相互影响而又并非必然影响的关系，有的设计中，为了保证建筑电气系统的安全，投入很大的成本，甚至不顾及系统运行中对能源的消耗，这就违背了建筑电气设计的基本原则。本文从建筑电气系统设计的基本原则出发，从供电方式、供电线路、配电系统的接地分析供配电系统的安全性设计，从变压器、电气线路、无功补偿装置的选择等方面分析供配电系统的节能性设计。

1、建筑电气节能设计遵循的原则

1.1基于建筑工程的实际情况出发

随着我国经济的发展，电气设备成为建筑工程中重要的一部分，并且能提升人们的生活质量，因此，在建筑电气设计占据非常关键的地位。随着人们节能环保意识的不断提高，开展建筑电气节能设计已经非常关键，在设计过程中，电气工程节能设计人员要基于建筑工程的实际情况出发，保证电气设计的合理性，同时外形设计要满足当代人们审美要求。其次，在设计过程中，要考量电气设备的适用性，在保证其质量的基础上开展建筑电气节能设计。

1.2基于节能环保性原则

在当前建筑电气工程发展中，保证其节能性原则是非常关键的，在实际设计过程中，相关技术人员要具备节能环保施工理念，降低建筑能源消耗过大，调整我国建筑产业能源消耗结构，促进我国社会的可持续发展。因此，建筑工程电气节能设计人员在设计过程中，要基于节能环保行为原则，最大限度地降低电气能源消耗，积极采用先进的技能技术手段，降低建筑电气工程对自然环境的影响，实现我国建筑领域节能环保发展目标。

2、建筑电气的安全设计要点

建筑电气的安全设计要点主要体现在供电方式、供电线路、配电系统接地的安全设计上。

2.1供电方式的安全设计

建筑电气设计中的电力供应对整个建筑工程来说至关重要，一旦出现供电中断，就会导致整个建筑供电系统瘫痪，导致安全事故的发生。建筑电气设计中供电方式的选择就显得尤为重要，一般来说，根据建筑电气安全性和可靠性的要求，供电方式常采用放射式、树干式、环式及组合方式。根据建筑物的特点、规模和发展规划以及变压器的容量、分布及地理环境，并满足供电电源的安全性和可靠性，供电方式常采用双回路放射式，至少设计两路独立电源，两路同时供电并互为备用。供电的两回及以上供配电线路中，一旦出现回路中断供电时，其余线路能满足建筑物的用电需要。且供电系统简单可靠，便于操作管理。另外在电源设计中还需考虑应急的备用电源，常见的备用电源可采用柴油发电机组，在发生供电中断的情况下，能够自动切换至备用电源。可在第一时间内保证消防、排烟、电梯、应急照明等装置的电力供应，避免发生安全事故。

2.2配电系统的接地设计

配电系统的接地是保证建筑电气安全使用的前提，是整个建筑工程的重要环节。经过安全接地的电气设备，在发生电气短路故障时，短路电流会沿着接地装置流入大地，从而有效地保障了用电安全。在建筑电气中，供电系统常见为三相三线制、三相四线制、三相五线制，采用的接地方式也不尽相同。

3、建筑电气的节能设计要点

建筑电气的节能设计要点主要体现在变压器、线路的节能设计和无功补偿装置的选择上。

3.1提高设备的功率因数

多数电气工程自动化设备的运行能源损耗较为严重。不同电气工程自动化设备的功率因数不同，功率因数越小的电气工程自动化设备需要的电能越多。想要提升电气工程自动化设备的节能环保效果，最关键的是要提高其功率因数。功率因数高，电气设备的运行稳定性也较高，所消耗的能源会有所减少。一般情况下，提高电气工程自动化设备功率因数的方法有两种，一种是尽可能选用能够自动控制的电动机，这样能够使电机运行过程中的功率因数有所提高，从而起到节能的作用；一种是控制电动机的起动转矩和启动电流，在提高用户负载率的同时，使用起动转矩和起动电流较大的电机，进一步提高电气设备的功率因数，提升电气设备的运行效率。

3.2促进电气系统高效运行

电气系统的运行效率是影响其能源损耗的根本因素，在电气工程自动化中应用节能环保技术，促进电气系统的高效运行，能够最大程度上减少能源损耗。设计人员在对电气系统进行设计时，应当充分融入节能环保理念，对电气系统的结构进行进一步的优化，提升电气系统的运行效率。同时需要保证电气系统的自动化，应用自动化系统替代人力，确保供配电和电气设备的运行都在自动化系统的管控下自行进行，任何突发情况都能够得到有效管理。设计人员需要通过不断的实践应用对设计方案进行改进，弥补电气系统存在的短板，保证电气系统能够充分利用能源，在提升效率和质量的基础上节约能源。

3.3科学选择变压器

变压器是电气工程自动化的重要设备，利用变压器可以控制电流功率、对电压进行转换，由于作用较多，导致其具有较大的能耗。科技的发展使得电力市场具有多种节能变压器，工程设计中要综合考虑选择节能高效的变压器，可以达到高效的节能效果。由于能源消耗的主体是变压器，变压器的运行中，设备的负荷会影响设备的运行，因此对变压器要进行节能设计，节能设计中要考虑变压器的型号，根据实际情况改进变压器，减少变压器的能量消耗，从而实现节能的目标。第一，科学选择变压器材料。对变压器材料的选择，要考虑材料是否具有节能性能，确保选择的变压器材料具有良好的性能。配电系统中变压器的材质会影响电力的使用。相对于铁质的变压器，铜制的变压器效果更好，配电系统运行中铜制的变压器，通过变压器的电流会造成较小的电力损耗，因此在选择变压器材质时，要考虑工业电量功率的消耗，确保变压器具有优质的材料，硅钢片材料、铜片材料和绝缘材料，有利于实现节能。由于电力系统的运行中，配电柜和电线会产生较多的能量损失，铜材料会降低空载运行中的能源消耗，实现电气工程的自动化节能设计。第二，选择良好的变压器配置。根据用电需求、设备扩容等情况确定变压器台数，可以选择2台以上的变压器，并联的方式可以确保变压器的安全可靠性。变压器的容量确定是很重要的环节，变压器的选择要留出一定的容量空间，大容量的变压器在运行中轻载，小容量的变压器在运行中处于过载，会影响变压器的使用寿命。

结束语

综上所述，根据电气自动化系统结构、电气工程自动化系统的特点，遵循相关原则，进行电气自动化设计。

参考文献：

[1]石传广.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2021(2):113-114.

[2]穆然楠,程继东.关于建筑电气设计中的安全及节能问题的思考[J].房地产世界,2020(16):36-37.

[3]崔守浩.对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨[J].门窗,2022(16):13-15.

[4]王庆键.基于安全和节能的建筑电气设计要点探讨[J].工程技术研究,2020,5(9):205-206.

[5]杜祎.电气工程自动化及其节能设计的应用[J].四川水泥，2018（3）：82.