建筑電氣設(shè)計(jì)中的安全性和節(jié)能性分析

趙麗萍

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人們收入的增加，建筑智能化、自動(dòng)化使建筑用電量猛增。各種電力設(shè)施的大力使用時(shí)的電氣安全成為當(dāng)前環(huán)境中的重大安全隱患。建筑節(jié)能在建筑行業(yè)勢(shì)在必行。這些都要求建筑電氣工程師發(fā)揮才智，既要滿足建筑功能要求，給居民提供舒適、方便的生活空間。本文分別從建筑電氣設(shè)計(jì)安全和節(jié)能兩個(gè)方面進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；電氣設(shè)計(jì)；安全性；節(jié)能型

中圖分類號(hào)：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0122-02

引言

電氣設(shè)施的布置要求，是由住宅的布局，現(xiàn)階段室內(nèi)布置的方式，以及擁有的家電數(shù)量決定的，當(dāng)然也有地域、年齡、職業(yè)的差異。近年來(lái)，隨著城市居民房中各種安全事故的不斷發(fā)生，使得人們對(duì)各類建筑和住房建筑工程的電氣、排水系統(tǒng)的質(zhì)量也越來(lái)越關(guān)注。

1 建筑電氣設(shè)計(jì)中的安全性分析

1.1 常見(jiàn)的建筑電氣安全事故

電氣事故按傷害的程度，可以分為死亡、重傷、輕傷三種。如果按事故的基本原因，電氣事故可分為以下幾類：觸電事故。人身觸及帶電體（或過(guò)分接近高壓帶電體）時(shí)，由于電流流過(guò)人體而造成的人身傷害事故。觸電事故是由于電流能量施于人體而造成的。觸電又可分為單相觸電、兩相觸電和跨步電壓觸電三種。雷電和靜電事故。局部范圍內(nèi)暫時(shí)失去平衡的正、負(fù)電荷，在一定條件下將電荷的能量釋放出來(lái)，對(duì)人體造成的傷害或引發(fā)的其他事故。雷擊常可摧毀建筑物，傷及人、畜，還可能引起火災(zāi)；靜電放電的最大威脅是引起火災(zāi)或爆炸事故，也可能造成對(duì)人體的傷害。射頻傷害。電磁場(chǎng)的能量對(duì)人體造成的傷害，亦即電磁場(chǎng)傷害。在高頻電磁場(chǎng)的作用下，人體因吸收輻射能量，各器官會(huì)受到不同程度的傷害，從而引起各種疾病。除高頻電磁場(chǎng)外，超高壓的高強(qiáng)度工頻電磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害。電路故障。電能在傳遞、分配、轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于失去控制而造成的事故。線路和設(shè)備故障不但威脅人身安全，而且也會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電氣設(shè)備。

1.2 改進(jìn)措施

增加漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。通過(guò)探測(cè)線路中的漏電流的大小來(lái)判斷火災(zāi)發(fā)生的可能性。加強(qiáng)對(duì)防雷接地與防靜電接地保護(hù)的重視。以保護(hù)被擊建筑物或電力設(shè)備而采取的接地，稱為防雷接地。靜電是由于摩擦等原因而產(chǎn)生的積蓄電荷，要防止靜電放電產(chǎn)生事故或影響電子設(shè)備的工作，就需要有使靜電荷迅速向大地泄放的接地，稱為防靜電接地。接地裝置是接地體和接地線的統(tǒng)稱。接地體的作用是使雷電流迅速流散到大地中去，因此，接地體的接地電阻要小，其長(zhǎng)度、截面、埋設(shè)深度等都有一定的要求。過(guò)負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)是指用電設(shè)備的負(fù)荷電流超過(guò)額定電流的情況。長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)負(fù)荷，將使設(shè)備的載流部分和絕緣材料過(guò)度發(fā)熱，從而使絕緣加速老化或遭受破壞。設(shè)備具有過(guò)負(fù)荷能力即具有一定的過(guò)載而又不危及安全的能力。對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力機(jī)都要有過(guò)負(fù)荷保護(hù)。電氣設(shè)備裝設(shè)自動(dòng)切斷電流或限止電流增長(zhǎng)的裝置，例如自動(dòng)空氣開關(guān)和有延時(shí)的電流繼電器等作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)。

2 建筑設(shè)計(jì)中的節(jié)能型分析

2.1 建筑工程電氣節(jié)能必要性

建筑節(jié)能是應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)手段提高能量的利用效率，同時(shí)以消耗最小的能源來(lái)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，進(jìn)一步提高人們的生活質(zhì)量與工作效率。建筑節(jié)能工程是一個(gè)較為龐大的系統(tǒng)的工程，這其中包含了很多的領(lǐng)域，涉及到各方各面的技術(shù)。從我國(guó)的能耗現(xiàn)狀來(lái)看（如表1為我國(guó)的建筑能源消耗分類和現(xiàn)狀（2010年），在建筑領(lǐng)域涉及到的電能節(jié)約依然有很大的開發(fā)潛力，不僅可以有效的環(huán)節(jié)用電緊張的問(wèn)題，還可以更好的解決電力供求之間的矛盾，有利的保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高與發(fā)展，更可以為國(guó)家?guī)?lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，這是一種對(duì)電力的開發(fā)方式。

2.2 建筑動(dòng)力設(shè)備節(jié)能

2.2.1 節(jié)能原則

一般需要堅(jiān)持：①要制定一個(gè)嚴(yán)格的改進(jìn)方案，根據(jù)生產(chǎn)中的關(guān)鍵部位入手，在技術(shù)方面做到全方位的考慮，確保改進(jìn)過(guò)程的順利進(jìn)行。②全面改進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，包括電動(dòng)機(jī)在內(nèi)的各種相關(guān)機(jī)械設(shè)備都屬于動(dòng)力設(shè)備，在對(duì)整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的過(guò)程中，盡量將電能轉(zhuǎn)化成有用功，盡量降低電力設(shè)備的無(wú)用功損耗。③及時(shí)的對(duì)效益進(jìn)行檢查，對(duì)于已經(jīng)確定的改造方案，要盡快的對(duì)其核算，保證實(shí)際的效益。

2.2.2 節(jié)能措施

盡量將電動(dòng)機(jī)的效率提高，減小電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的能量損耗。對(duì)控制的方式實(shí)施改進(jìn)方案，提高運(yùn)行的工作效率。采用更加高效的設(shè)備，降低在工作中的能量損耗，確保設(shè)備的核心部件達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能節(jié)約的目的。對(duì)調(diào)速設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。近幾年，交流調(diào)速技術(shù)逐漸發(fā)展，原始的直接調(diào)速應(yīng)該隨著新技術(shù)的出現(xiàn)而轉(zhuǎn)變，變頻器要更加廣泛的投入使用，充分發(fā)揮出其高效的特點(diǎn)。

2.3 供配電系統(tǒng)節(jié)能

在對(duì)變壓器進(jìn)行選擇的時(shí)候，要將節(jié)能性的原則放在首位。對(duì)節(jié)能型變壓器進(jìn)行選擇的依據(jù)是：盡量降低空載損耗；縮小繞組的阻值；選用銅芯變壓器。與此同時(shí)，在對(duì)變壓器的數(shù)量與容量進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要根據(jù)相應(yīng)的復(fù)核情況具體分析，將平時(shí)的保養(yǎng)與運(yùn)行給用列入投資的預(yù)算中，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理的分配，選擇相適應(yīng)的變壓器，保證其在高效低耗的區(qū)域中使用。在運(yùn)行的過(guò)程中，還有一個(gè)較大的損耗就是供配電縣里產(chǎn)生的損耗，要降低其損耗需要根據(jù)以下幾個(gè)方面考慮。首先需要對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行選擇，要選擇電阻率較低的導(dǎo)線，盡量減少對(duì)導(dǎo)線的用量。導(dǎo)線的截面面積盡量的增大，較長(zhǎng)的線路在滿足熱穩(wěn)定與載流量的前提之下，盡量的選擇較大的導(dǎo)線截面。這樣的選擇方式可以有效的降低不必要的電能損耗，達(dá)到有效節(jié)約電能的目的。

2.4 用電設(shè)備節(jié)能

通常情況下，在對(duì)照明進(jìn)行設(shè)計(jì)是時(shí)候，不能只是追求高照明方式，也不能因?yàn)楣ぷ魑恢玫拿芗c功能的簡(jiǎn)單就選擇在一般的照明方式，總之要按照客觀的實(shí)際要求來(lái)對(duì)照明方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候，對(duì)于白熾燈的選用應(yīng)該盡量的減少，應(yīng)該選擇光效高耗能低的熒光燈，同時(shí)選用相應(yīng)的鎮(zhèn)流器加以配合，滿足光度的要求還要盡量的降低對(duì)電能的損耗。對(duì)于控制照明的方式選擇，要根據(jù)照明設(shè)備應(yīng)用的場(chǎng)合不同選擇不同的照明控制方式，比如在走廊電梯等其他公共場(chǎng)合下，應(yīng)該采用定時(shí)控制裝置，這樣可以減少不必要的電能浪費(fèi)。在電能的消耗中電力設(shè)備損耗所占的比例相對(duì)較大，那么對(duì)照明設(shè)備的選擇方面就有著更加深刻的實(shí)際意義。

在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制的時(shí)候，對(duì)于負(fù)荷側(cè)流量變化較大與規(guī)模較大，對(duì)自動(dòng)化需求程度較高的工程選擇分臺(tái)數(shù)控制的方法，這樣可以更加直接的控制用電。在對(duì)制冷凍水泵頻率進(jìn)行控制的過(guò)程中，需要選擇相應(yīng)的控制方式。對(duì)于空調(diào)運(yùn)行的情況，對(duì)使用的功率加以控制，確保電力的高效利用，降低不必要的損耗。

對(duì)于電梯與電動(dòng)機(jī)等用電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其設(shè)備的選擇要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，盡量的降低不必要的電能損耗，對(duì)于電動(dòng)機(jī)的選擇可以選用高效節(jié)能的型號(hào)。

2.5 自然光源充分利用

太陽(yáng)能作為環(huán)保的能源，有著綠色環(huán)保的特點(diǎn)。對(duì)于太陽(yáng)能的廣泛利用，不僅可以解決資源短缺的問(wèn)題，還可以降低對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)地球的破壞也可以有效的降低。就目前來(lái)看，建筑方面對(duì)太陽(yáng)能的利用主要在熱水器、采暖、空調(diào)、照明等方面的應(yīng)用。這些方面要是可以做好，是對(duì)建筑工程方面節(jié)能工作的一個(gè)有力的幫助。采用導(dǎo)光管照明，自然光系統(tǒng)通過(guò)采光部分進(jìn)行光線的接收，再由導(dǎo)光系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)光，最后通過(guò)特殊的漫射器將自然光導(dǎo)入室內(nèi)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能照明功能。采用集熱器、蓄熱器、管道等設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)熱能的收集與儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能采暖功能。通過(guò)對(duì)先進(jìn)的傳熱儲(chǔ)能技術(shù)運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)制冷的目的，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的效果。通過(guò)太陽(yáng)能熱水器的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能與熱能之間的轉(zhuǎn)化，有效的降低成本，節(jié)約資源。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)住宅建筑的高檔化和高層化，住宅供電系統(tǒng)安全也越來(lái)越受人們的關(guān)注。因此，電氣設(shè)計(jì)師應(yīng)與建筑師相配合，并了解室內(nèi)布置，熟悉家電擁有現(xiàn)狀，努力做到設(shè)計(jì)能用、夠用、好用，使用戶滿意。用智能化手段自我監(jiān)測(cè)家用電器設(shè)備和住宅供電系統(tǒng)中存在的問(wèn)題和解決措施，實(shí)現(xiàn)高度的防范措施和迅速的解決措施。

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