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【摘要】:随着经济的增长和人们收入的增加，建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。建筑电气作为建筑的一部分，其安全性和节能性是建筑电气的重要部分，对整个建筑设计有着重要意义。
【关键词】：建筑电气设计；安全性；节能措施
中图分类号：TG502.34文献标识码： A 文章编号：
引言
经济全速发展的今天，人们的收入也在逐渐增长，对于建筑的要求也逐渐提高，致使建筑用电量的迅猛增长。建筑能耗在全社会总能耗中占据重要地位，建筑节能是时代发展的必然要求。这就需要建筑设计师充分发挥自身能力，在满足建筑功能要求的情况下，实现建筑节能要求。
一、建筑电气设计的原则
电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活的基础。因此，为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证应急照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根据建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低的配电屏出线，应做成手车式。
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计标准，它所体现的要求遵循国家政策和建筑质量的标准。
建筑电气设计的首要目的，是满足建筑功能要求，是要给予居民舒适、快捷的生活环境和生活空间。
建筑电气设计作为建筑的一部分，要在设计中考虑经济因素，要兼顾运行费用和初期投资，以实现建筑生命周期内的最低费用目标。
二、建筑电气设计安全性分析
1、电路供应的安全性
电力对建筑来说具有重要作用，是维持建筑运行状态的基本条件，是供给居民能够正常生活的基础。为了保证其安全性，高压开关柜要严格遵守建筑标准，选用真空开关手车式，它所具有的“五防”功能能够基本保证用电安全。为了防止供电意外，要设立两个独立电源，装设柴油发动机，以备断电时能够及时供电。对于应急照明、消防设备、电梯用电等要保证其事故用电，以免发生意外。
2、供电线路的安全性
考虑到建筑现场中电路的复杂繁多，应严格要求供电电路主线截面的固定性，以免随意更改阻碍电路的稳定性和安全运行。如果确实要更改要参照相关规范经过计算验证后再行更改，否则，若修改不当，出现截面变小，可引起电阻变大而使功率过载，极易出现电路发热而引发火灾。
3、电气设备接地的安全性
设备与大地之间做良好的电气连接，叫做接地。当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故，不同的接地系统的防护也不尽相同，加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施，另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾引起安全事故起到很好的保护，电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都需要同时具备，应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施，已达到既安全又节能的目的。
4、建筑消防控制的安全性
电气防火内容很多，涵盖的知识面很宽，例如应急照明和火灾自动报警系统都是其重要内容，防火的重点主要是在不同的场所做好适宜的防护措施，如电力电缆不应和燃气管道敷设在同一管沟内、消防用电应满足火灾时连续供电要求、消防管线应该穿金属管敷设并采用耐火或阻燃型电缆电线、灯具发热部件采取隔热防火措施。这些都是设计的时候经常注意的问题。而对于设计人员常常忽略的是电气线路的谐波电流造成的短路引发的事故，电气线路由于非线性设备过多会使中性线内非线性谐波电流叠加，叠加后的电流可接近相线电流的2倍左右，这样就加速了绝缘皮老化而引起短路起火，而设计中有时会将中性线截面取成相线的1/2，所以当非线性设备过多的情况下会有短路起火的安全隐患。所以现在我们设计的时候相线与中性线截面相同或者采用更可靠的接地方式。这个简单的方面也是防火很应该注意的问题因为它出自源头而且不容易被发现，因这个微小的问题造成的损失还是很大的。
三、建筑电气设计的节能措施
为了降低建筑能耗，作为建筑设计一部分的建筑电气设计要首当其冲，要从全盘考虑，兼顾初期投资和运行能耗。
1、变压器的节能
节能型变压器的选择，其铁心的涡流损耗和减少漏磁损耗，和老产品相比，是能够实现节能目的。和老的变压器相比，其具有高导磁的优质冷轧晶粒和良好的接缝密和，使平均每千伏安年节电达到9kWh，是老产品所不能企及的。节能型变压器，凭借其损耗低、抗冲击、效率高、质量轻、节能显著等优势，其运用效果在建筑设计中得到了广泛认可。
除此之外，还要选择变压器的容量。变压器的容量选择大体上来讲，是要考虑其有功耗能和无功能耗的，所以要综合初起投资和运行费用后才能选取。就目前大体而言，变压器的负载率一般是定在80%。
2、配电线路损耗的节能
建筑中，供电线路又长又多。电阻的存在使电流的通过产生功率的损耗，根据其计算公式可知，电流越大，那么电路的损耗也就越大。由此可见，要减少电阻耗损就要考虑到如下情况：
首先，可以选取电阻较小的导线，在目前所具有的导线中，铜芯的最佳，其次是铝线的。然后就是减少导线的固有长度，这就要求设计师在设计路线的时候要走直线，减少导线长度。其次还可以减少供电半径，这样的话就要使变电所尽量和符合中心的距离缩短。最后，还可以使导线截面积增大，来减少电阻损耗。
3、电动机的节能
要想实现电动机的节能，就不得不考虑怎样提升电动机的工作效率和功率因数。在我们具体的建筑工程中，电动机的选取往往都是一些专业设备所配套的，例如水暖、建筑等，选取不能更改的情况下，其节能具体措施就要在运行过程中实施。不仅仅是从就地电容器补偿减少线路损耗来考虑外，还要从减少电动机低效率轻载和空载运行方面着手，实现电动机的节能。具体措施如下，可以采取变频来调速控制电动机，这样的做法，能够使电动机适应负载的变化，能够在电动机轻载时提高其效率，以实现节能目的。如：空调系统的循环泵，如果能够采取变频方式控制，空调系统较前可以节约30%——40%的运行费用。
4、照明系统節能
为了保证建筑作业面的视觉要求和照明质量，往往要在建筑场地安装照明系统，作为电气设计的一部分，照明系统也需要在照明基础上尽量减少系统中光能的损失，这也是最大限度利用光能的需求。照明系统的节能措施可以按照以下实施：首先，要充分考虑自然光的利用，电气设计人员要在设计中和建筑专业人员配合，让自然光的利用和室内人工照明尽量实现邮寄结合，利用这种方法节约照明系统用电。其次灯具、镇流器、触发器和变压器的运用也能够稍作改变以实现节能目标，首先，公共场所内的灯具可以选用具有无功补偿功能的，紧凑型荧光灯可以优先选择电子镇流器，气体放电灯最好可以用电子触发器。这样可以在最大范围内实现电能节约。最后照明灯具的控制也是很有效的节能措施，研究照明的使用特点后，可以在建筑范围内采用分区控制灯光，或者适当增加照明开关点的方法。例如，在人员只是短暂停留的场合，走廊、楼梯内可选取节能的自熄开关或者是光电控制、声控的开关，在卧室或者客房要尽量采用新型的调光开关，公共场所和室外的照明，因为其可管理性强，可以采取程序控制。
5、空调系统的节能
首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节方式上选择自动监测、手动操作，规模较大、负荷侧流量变化较大、自动化程度要求较高的工程采用分台数控制，这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停，对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能；
其次采用与控制设备相适应的变频调节控制方式控制冷冻水泵的频率并设置冷冻水泵的最低频率，此项措施也是通过用电负荷的不均匀性，在空调使用率高的情况下采用大功率供电，使用率低的情况通过变频方式降低电能消耗，其他一些空调相关的如自动调节电动阀的开度、风机的变速控制方式、风机盘管三速开关控制、监测系统统一管理等也是通过控制方式来有效地节约电能。
最后其他一些用电设备如电动机、电梯的节能措施也是通过合理选择适宜的设备和控制方式来达到减少电能消耗的目的，比如选择电动机应选高效节能型、功率因数应尽可能的提高、启动的方式也应合理，避免设备的损坏。并根据负载特性和运行要求，使之工作在经济运行范围内；电梯的选择也是如此，通过管理系统检测出闲置客梯使之进入节能运行模式、运行的电梯通过信号监测选择最佳的运行方式、提高运行效率。
结束语
建筑电气除了上述的各项安全和节能措施外还有很多其他的办法，其设计节能的潜力还是很大的，这就需要电气设计人员精心考虑，设计方案不仅要严格遵守技术指标，还要能够满足功能需求，除此以外，还要具有根据实际情况制定可能的节能措施，一次实现电气设计的节能和安全。
参考文献：
李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施.电气应用.2009，2（10）：12-15
中华人民共和国公安部.《火灾自动报警系统设计规范》.GB500116-98
张春龙 建筑电气设计中的安全性和节能性分析.中国新技术新产品.2011
【关键词】：建筑电气设计；安全性；节能措施
中图分类号：TG502.34文献标识码： A 文章编号：
引言
经济全速发展的今天，人们的收入也在逐渐增长，对于建筑的要求也逐渐提高，致使建筑用电量的迅猛增长。建筑能耗在全社会总能耗中占据重要地位，建筑节能是时代发展的必然要求。这就需要建筑设计师充分发挥自身能力，在满足建筑功能要求的情况下，实现建筑节能要求。
一、建筑电气设计的原则
电力在现在建筑中占有重要作用，没有了电，建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活的基础。因此，为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个独立电源，具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电，互为备用。此外，还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组，要求在15秒钟内自动恢复供电，保证应急照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根据建筑标准，选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器，根据防火要求，主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低的配电屏出线，应做成手车式。
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计标准，它所体现的要求遵循国家政策和建筑质量的标准。
建筑电气设计的首要目的，是满足建筑功能要求，是要给予居民舒适、快捷的生活环境和生活空间。
建筑电气设计作为建筑的一部分，要在设计中考虑经济因素，要兼顾运行费用和初期投资，以实现建筑生命周期内的最低费用目标。
二、建筑电气设计安全性分析
1、电路供应的安全性
电力对建筑来说具有重要作用，是维持建筑运行状态的基本条件，是供给居民能够正常生活的基础。为了保证其安全性，高压开关柜要严格遵守建筑标准，选用真空开关手车式，它所具有的“五防”功能能够基本保证用电安全。为了防止供电意外，要设立两个独立电源，装设柴油发动机，以备断电时能够及时供电。对于应急照明、消防设备、电梯用电等要保证其事故用电，以免发生意外。
2、供电线路的安全性
考虑到建筑现场中电路的复杂繁多，应严格要求供电电路主线截面的固定性，以免随意更改阻碍电路的稳定性和安全运行。如果确实要更改要参照相关规范经过计算验证后再行更改，否则，若修改不当，出现截面变小，可引起电阻变大而使功率过载，极易出现电路发热而引发火灾。
3、电气设备接地的安全性
设备与大地之间做良好的电气连接，叫做接地。当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故，不同的接地系统的防护也不尽相同，加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施，另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾引起安全事故起到很好的保护，电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都需要同时具备，应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施，已达到既安全又节能的目的。
4、建筑消防控制的安全性
电气防火内容很多，涵盖的知识面很宽，例如应急照明和火灾自动报警系统都是其重要内容，防火的重点主要是在不同的场所做好适宜的防护措施，如电力电缆不应和燃气管道敷设在同一管沟内、消防用电应满足火灾时连续供电要求、消防管线应该穿金属管敷设并采用耐火或阻燃型电缆电线、灯具发热部件采取隔热防火措施。这些都是设计的时候经常注意的问题。而对于设计人员常常忽略的是电气线路的谐波电流造成的短路引发的事故，电气线路由于非线性设备过多会使中性线内非线性谐波电流叠加，叠加后的电流可接近相线电流的2倍左右，这样就加速了绝缘皮老化而引起短路起火，而设计中有时会将中性线截面取成相线的1/2，所以当非线性设备过多的情况下会有短路起火的安全隐患。所以现在我们设计的时候相线与中性线截面相同或者采用更可靠的接地方式。这个简单的方面也是防火很应该注意的问题因为它出自源头而且不容易被发现，因这个微小的问题造成的损失还是很大的。
三、建筑电气设计的节能措施
为了降低建筑能耗，作为建筑设计一部分的建筑电气设计要首当其冲，要从全盘考虑，兼顾初期投资和运行能耗。
1、变压器的节能
节能型变压器的选择，其铁心的涡流损耗和减少漏磁损耗，和老产品相比，是能够实现节能目的。和老的变压器相比，其具有高导磁的优质冷轧晶粒和良好的接缝密和，使平均每千伏安年节电达到9kWh，是老产品所不能企及的。节能型变压器，凭借其损耗低、抗冲击、效率高、质量轻、节能显著等优势，其运用效果在建筑设计中得到了广泛认可。
除此之外，还要选择变压器的容量。变压器的容量选择大体上来讲，是要考虑其有功耗能和无功能耗的，所以要综合初起投资和运行费用后才能选取。就目前大体而言，变压器的负载率一般是定在80%。
2、配电线路损耗的节能
建筑中，供电线路又长又多。电阻的存在使电流的通过产生功率的损耗，根据其计算公式可知，电流越大，那么电路的损耗也就越大。由此可见，要减少电阻耗损就要考虑到如下情况：
首先，可以选取电阻较小的导线，在目前所具有的导线中，铜芯的最佳，其次是铝线的。然后就是减少导线的固有长度，这就要求设计师在设计路线的时候要走直线，减少导线长度。其次还可以减少供电半径，这样的话就要使变电所尽量和符合中心的距离缩短。最后，还可以使导线截面积增大，来减少电阻损耗。
3、电动机的节能
要想实现电动机的节能，就不得不考虑怎样提升电动机的工作效率和功率因数。在我们具体的建筑工程中，电动机的选取往往都是一些专业设备所配套的，例如水暖、建筑等，选取不能更改的情况下，其节能具体措施就要在运行过程中实施。不仅仅是从就地电容器补偿减少线路损耗来考虑外，还要从减少电动机低效率轻载和空载运行方面着手，实现电动机的节能。具体措施如下，可以采取变频来调速控制电动机，这样的做法，能够使电动机适应负载的变化，能够在电动机轻载时提高其效率，以实现节能目的。如：空调系统的循环泵，如果能够采取变频方式控制，空调系统较前可以节约30%——40%的运行费用。
4、照明系统節能
为了保证建筑作业面的视觉要求和照明质量，往往要在建筑场地安装照明系统，作为电气设计的一部分，照明系统也需要在照明基础上尽量减少系统中光能的损失，这也是最大限度利用光能的需求。照明系统的节能措施可以按照以下实施：首先，要充分考虑自然光的利用，电气设计人员要在设计中和建筑专业人员配合，让自然光的利用和室内人工照明尽量实现邮寄结合，利用这种方法节约照明系统用电。其次灯具、镇流器、触发器和变压器的运用也能够稍作改变以实现节能目标，首先，公共场所内的灯具可以选用具有无功补偿功能的，紧凑型荧光灯可以优先选择电子镇流器，气体放电灯最好可以用电子触发器。这样可以在最大范围内实现电能节约。最后照明灯具的控制也是很有效的节能措施，研究照明的使用特点后，可以在建筑范围内采用分区控制灯光，或者适当增加照明开关点的方法。例如，在人员只是短暂停留的场合，走廊、楼梯内可选取节能的自熄开关或者是光电控制、声控的开关，在卧室或者客房要尽量采用新型的调光开关，公共场所和室外的照明，因为其可管理性强，可以采取程序控制。
5、空调系统的节能
首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节方式上选择自动监测、手动操作，规模较大、负荷侧流量变化较大、自动化程度要求较高的工程采用分台数控制，这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停，对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能；
其次采用与控制设备相适应的变频调节控制方式控制冷冻水泵的频率并设置冷冻水泵的最低频率，此项措施也是通过用电负荷的不均匀性，在空调使用率高的情况下采用大功率供电，使用率低的情况通过变频方式降低电能消耗，其他一些空调相关的如自动调节电动阀的开度、风机的变速控制方式、风机盘管三速开关控制、监测系统统一管理等也是通过控制方式来有效地节约电能。
最后其他一些用电设备如电动机、电梯的节能措施也是通过合理选择适宜的设备和控制方式来达到减少电能消耗的目的，比如选择电动机应选高效节能型、功率因数应尽可能的提高、启动的方式也应合理，避免设备的损坏。并根据负载特性和运行要求，使之工作在经济运行范围内；电梯的选择也是如此，通过管理系统检测出闲置客梯使之进入节能运行模式、运行的电梯通过信号监测选择最佳的运行方式、提高运行效率。
结束语
建筑电气除了上述的各项安全和节能措施外还有很多其他的办法，其设计节能的潜力还是很大的，这就需要电气设计人员精心考虑，设计方案不仅要严格遵守技术指标，还要能够满足功能需求，除此以外，还要具有根据实际情况制定可能的节能措施，一次实现电气设计的节能和安全。
参考文献：
李蔚 在建筑电气设计中的节能技术措施.电气应用.2009，2（10）：12-15
中华人民共和国公安部.《火灾自动报警系统设计规范》.GB500116-98
张春龙 建筑电气设计中的安全性和节能性分析.中国新技术新产品.2011