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【摘 要】 建筑行业的发展速度非常快，但其能耗也随着提高，尤其是对电力的能耗逐年在上升。在此背景下，建筑电气设计不仅应重视其安全性，更应兼顾节能性，以此在整体上有效控制建筑能源消耗，并能够在电气设计方面实现创新，防止产生不必要消耗以及无功能耗。
【关键词】 建筑电气设计;安全性;节能性
一、建筑电气设计安全性
在建筑电气设计过程中，其安全性体现在以下几个方面，即在紧急情况下，建筑物应提供安全接地防雷系统、火灾自动报警系统、供配变电和电气照明系统，并保证上述系统能够正常运行。
（一）电力供应。在现代建筑中，电力的作用极为重要。一旦中断了电力供应，建筑物固有的多项功能可能会因此丧失，甚至导致整个建筑物处于瘫痪状态。所以，稳定供给建筑电力为建筑物居民日常生活与工作的正常运转创造了重要前提。在建筑物电力供应系统中，在选择高压开关柜时应以建筑标准为依据，选取真空开关手车式高压开关柜，此类开关柜性能优异，具备“五防”功能。而在选择电力变压器时，根据建筑防火要求可知，建筑物主楼内禁止安装大容量油浸电力变压器。此外容量低压配电屏应为手车式出线。
（二）供电线路。建筑物内部多种线路交错繁杂，切忌随意更改供电主线电路截面，以免对不同设备电路安全运行与稳定性造成不良影响。如果实际情况要求必须做出更改，也应由专业人员进行计算验证，并强调在遵循相关规范的前提下做出更改，否则会导致线路截面变小，进而导致电阻增加，功率过载造成电路发热过度，严重时还会引发火灾。
（三）电气设备接地。随着人们生活水平的提升，各种家用电器也在日常生活中逐渐普及，如冰箱、电视、电脑等各类电气设备，此类设备利用保护接地系统重复接地部分连接于共用接地体。其中共用接地体自身电阻应保持在1Ω内，以确保工作人员人身安全。
（四）建筑消防控制。火灾自动报警系统在建筑消防设计中是不可或缺的，主要包括四个部分：自动洒水与自动气体喷射系统、消防中心、分区消防控制器、火灾探测器，整体上实现自动化报警灭火。其中消防线路应暗敷或者穿金属管，旨在发生火灾后消防线路处于正常工作状态，有效传输各类命令和信号。
二、建筑电气设计节能性
（一）电力变压器节能措施。我国现行变压器的使用效率为96%～97%，但变压器本身所消耗的电能也是十分巨大的。据有关资料统计，变压器自身所消耗电能大于全国总发电量的5%。所以，如何降低变压器本身的能耗一直是建筑电气节能中关注的焦点之一。
減少用电损耗可降低变压器负载率，但会造成工程投资提高，所以变压器的节能措施实质就是降低有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功功率损耗由两部分组成：空载损耗（简称铁损）和负载损耗（简称铜损）。有功功率损耗为
式中，ΔPb为变压器有功功率损耗，kW;Po为变压器铁损，kW;Pk为变压器铜损，kW;β为变压器负荷率。铁损Po由变压器的涡流和漏磁损耗组成，Po的大小与硅钢片和铁心制造工艺有关。铜损Pk为变压器铜绕组的损耗，为了减小Pk可选用电阻较小的铜绕组。
变压器的负荷率为：
式中，SN为变压器额定容量，kV·A;S为变压器运行中实际容量，kV·A。理论上β=50%，变压器的损耗能量值最小。但在实际工程中，还需考虑变压器的初期投资、日常维护成本以及使用年限等问题。由于变压器绝缘的使用年限为20年，根据实际工程经验表明，变压器的负载率在75%～85%时的综合经济效益最大。
通过以上分析，选用新型的低能耗变压器和合理选择变压器的负载率，节能意义十分重大。选择变压器台数及容量时，应根据负荷情况合理筹划，选择容量与电力负荷相匹配的变压器，使其高效地工作在低耗能区域内。
（二）照明节能。照明能耗是建筑整体电气系统能耗较为突出的一个部分，实行照明节能设计的目的就是要保证整体照明质量的前提下，降低整体照明回路中能量的损失。在进行照明节能设计时，要严格按照国际相关规范与标准进行设计，保证照度符合相应的标准。在对于自然光的应用上，要尽量考虑将人工光与自然光进行结合，充分的利用自然光来提供室内照明。进行光源的选择上，要综合考虑光源的色性、效率、价格、启动时间以及寿命等因素，保证光源设计的合理性。在进行灯具镇流器选择上，要选用节能型的镇流器，降低照明系统的电流消耗。进行照明设计时，要选用合理的照明方式，对于照明系统进行控制。通过进行有效的分区与分组控制、声控、感应控制、智能控制、调光控制等方式，有效的达到照明节能的目的。另外，还要积极的对于LED灯源等新的设备与技术进行应用，提高照明系统的寿命、效率，提高整体系统的节能水平。
（三）配电线路损耗节能。线路降损是供配电系统节能设计中重要的一环，在进行导;线的选择上，要保证导线的电阻率较小，并且尽量采用铜柱导;线。在进行路径的选择上，要尽量保证路线以直线为主，并且;降低弯路，将配电房与负荷中心进行靠近，有效的降低供电半;径。在进行导线截面的选择上，要根据实际电流的指标进行确;定，避免由于导线截面选择不合理，造成线路损耗的情况发生，;提高线路运行的成本费用。
（四）动力设备系统的节能技术。电动机作为动力源，在建筑整体系统中的应用较为普遍，并且耗电量巨大。对于电动机的电能损耗进行有效的控制，是实现动力设备系统的节能设计的重要关键。现阶段，对于电动机电能损耗进行控制的主要方式是对于电动机的效率与功率因数进行提高。在电动机的选用时，要采用有效的措施，对于电动机空载与负载的损耗进行降低，提高电动机的效率和功率因数。在电动机的选择上，要保证电动机与实际需求进行匹配，避免出现“大马拉小车”的情况。对于电动机的运行管理中，要采用有效的轻载手段，降低能耗。根据负载情况，对于电动机进行有效的补偿。控制电动机时，根据符合的变化，对于电机转速进行有效的调整，并且通过变极调速、变频调速和变转差调速的方式，提高动力设备系统的节能水平。
（五）电力电缆节能措施。由于电缆上存在着电阻，所以当有电流通过时会产生功率损耗，并以热能方式损耗，在工程中使用的导线应该减少线路上的损耗就有很大的必要。减少导线的长度，导线在敷设的时候应尽量走直线，避免弯路及回头路。单相用电设备应均匀地接在三相网络中，降低电网中三相不平衡度，供电网络的电压不平衡度应尽量小于2%。在线路较长并满足载流量、导热性、保护配合及电压损失所选定的截面积的情况下，宜适当增加导线截面积，但也应考虑增加导线截面积所增加的造价成本，所以应计算增加投资费用与回收年限在技术性与经济性两个方面进行合理比较。按经济电流选择电缆截面积可节约使用费用，节约能源具有明显的经济效益和社会效益。
三、结语
总之，电气设计工作者要在安全的基础上对于建筑电气节能设计进行研究，并且通过精心的考量，有效的提高整体设计的安全性、经济性、可靠性与节能性，最大限度的提供一套有效、合理的设计方案，保证节能技术得到深入的应用，对于建筑节能设备进行合理的配置，真正的降低能源消耗，为我国社会的可持续发展提供有力的保障。
参考文献：
[1]吴洋.建筑电气工程设计中的安全性和节能性[J].江西建材，2012，05：56-57.
[2]陈戩.高层住宅电气设计节能性能分析及措施应用[J].企业技术开发，2013，05：137-138.
[3]朱烨侃，董军.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].电源技术应用，2014，02：371.
【关键词】 建筑电气设计;安全性;节能性
一、建筑电气设计安全性
在建筑电气设计过程中，其安全性体现在以下几个方面，即在紧急情况下，建筑物应提供安全接地防雷系统、火灾自动报警系统、供配变电和电气照明系统，并保证上述系统能够正常运行。
（一）电力供应。在现代建筑中，电力的作用极为重要。一旦中断了电力供应，建筑物固有的多项功能可能会因此丧失，甚至导致整个建筑物处于瘫痪状态。所以，稳定供给建筑电力为建筑物居民日常生活与工作的正常运转创造了重要前提。在建筑物电力供应系统中，在选择高压开关柜时应以建筑标准为依据，选取真空开关手车式高压开关柜，此类开关柜性能优异，具备“五防”功能。而在选择电力变压器时，根据建筑防火要求可知，建筑物主楼内禁止安装大容量油浸电力变压器。此外容量低压配电屏应为手车式出线。
（二）供电线路。建筑物内部多种线路交错繁杂，切忌随意更改供电主线电路截面，以免对不同设备电路安全运行与稳定性造成不良影响。如果实际情况要求必须做出更改，也应由专业人员进行计算验证，并强调在遵循相关规范的前提下做出更改，否则会导致线路截面变小，进而导致电阻增加，功率过载造成电路发热过度，严重时还会引发火灾。
（三）电气设备接地。随着人们生活水平的提升，各种家用电器也在日常生活中逐渐普及，如冰箱、电视、电脑等各类电气设备，此类设备利用保护接地系统重复接地部分连接于共用接地体。其中共用接地体自身电阻应保持在1Ω内，以确保工作人员人身安全。
（四）建筑消防控制。火灾自动报警系统在建筑消防设计中是不可或缺的，主要包括四个部分：自动洒水与自动气体喷射系统、消防中心、分区消防控制器、火灾探测器，整体上实现自动化报警灭火。其中消防线路应暗敷或者穿金属管，旨在发生火灾后消防线路处于正常工作状态，有效传输各类命令和信号。
二、建筑电气设计节能性
（一）电力变压器节能措施。我国现行变压器的使用效率为96%～97%，但变压器本身所消耗的电能也是十分巨大的。据有关资料统计，变压器自身所消耗电能大于全国总发电量的5%。所以，如何降低变压器本身的能耗一直是建筑电气节能中关注的焦点之一。
減少用电损耗可降低变压器负载率，但会造成工程投资提高，所以变压器的节能措施实质就是降低有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功功率损耗由两部分组成：空载损耗（简称铁损）和负载损耗（简称铜损）。有功功率损耗为
式中，ΔPb为变压器有功功率损耗，kW;Po为变压器铁损，kW;Pk为变压器铜损，kW;β为变压器负荷率。铁损Po由变压器的涡流和漏磁损耗组成，Po的大小与硅钢片和铁心制造工艺有关。铜损Pk为变压器铜绕组的损耗，为了减小Pk可选用电阻较小的铜绕组。
变压器的负荷率为：
式中，SN为变压器额定容量，kV·A;S为变压器运行中实际容量，kV·A。理论上β=50%，变压器的损耗能量值最小。但在实际工程中，还需考虑变压器的初期投资、日常维护成本以及使用年限等问题。由于变压器绝缘的使用年限为20年，根据实际工程经验表明，变压器的负载率在75%～85%时的综合经济效益最大。
通过以上分析，选用新型的低能耗变压器和合理选择变压器的负载率，节能意义十分重大。选择变压器台数及容量时，应根据负荷情况合理筹划，选择容量与电力负荷相匹配的变压器，使其高效地工作在低耗能区域内。
（二）照明节能。照明能耗是建筑整体电气系统能耗较为突出的一个部分，实行照明节能设计的目的就是要保证整体照明质量的前提下，降低整体照明回路中能量的损失。在进行照明节能设计时，要严格按照国际相关规范与标准进行设计，保证照度符合相应的标准。在对于自然光的应用上，要尽量考虑将人工光与自然光进行结合，充分的利用自然光来提供室内照明。进行光源的选择上，要综合考虑光源的色性、效率、价格、启动时间以及寿命等因素，保证光源设计的合理性。在进行灯具镇流器选择上，要选用节能型的镇流器，降低照明系统的电流消耗。进行照明设计时，要选用合理的照明方式，对于照明系统进行控制。通过进行有效的分区与分组控制、声控、感应控制、智能控制、调光控制等方式，有效的达到照明节能的目的。另外，还要积极的对于LED灯源等新的设备与技术进行应用，提高照明系统的寿命、效率，提高整体系统的节能水平。
（三）配电线路损耗节能。线路降损是供配电系统节能设计中重要的一环，在进行导;线的选择上，要保证导线的电阻率较小，并且尽量采用铜柱导;线。在进行路径的选择上，要尽量保证路线以直线为主，并且;降低弯路，将配电房与负荷中心进行靠近，有效的降低供电半;径。在进行导线截面的选择上，要根据实际电流的指标进行确;定，避免由于导线截面选择不合理，造成线路损耗的情况发生，;提高线路运行的成本费用。
（四）动力设备系统的节能技术。电动机作为动力源，在建筑整体系统中的应用较为普遍，并且耗电量巨大。对于电动机的电能损耗进行有效的控制，是实现动力设备系统的节能设计的重要关键。现阶段，对于电动机电能损耗进行控制的主要方式是对于电动机的效率与功率因数进行提高。在电动机的选用时，要采用有效的措施，对于电动机空载与负载的损耗进行降低，提高电动机的效率和功率因数。在电动机的选择上，要保证电动机与实际需求进行匹配，避免出现“大马拉小车”的情况。对于电动机的运行管理中，要采用有效的轻载手段，降低能耗。根据负载情况，对于电动机进行有效的补偿。控制电动机时，根据符合的变化，对于电机转速进行有效的调整，并且通过变极调速、变频调速和变转差调速的方式，提高动力设备系统的节能水平。
（五）电力电缆节能措施。由于电缆上存在着电阻，所以当有电流通过时会产生功率损耗，并以热能方式损耗，在工程中使用的导线应该减少线路上的损耗就有很大的必要。减少导线的长度，导线在敷设的时候应尽量走直线，避免弯路及回头路。单相用电设备应均匀地接在三相网络中，降低电网中三相不平衡度，供电网络的电压不平衡度应尽量小于2%。在线路较长并满足载流量、导热性、保护配合及电压损失所选定的截面积的情况下，宜适当增加导线截面积，但也应考虑增加导线截面积所增加的造价成本，所以应计算增加投资费用与回收年限在技术性与经济性两个方面进行合理比较。按经济电流选择电缆截面积可节约使用费用，节约能源具有明显的经济效益和社会效益。
三、结语
总之，电气设计工作者要在安全的基础上对于建筑电气节能设计进行研究，并且通过精心的考量，有效的提高整体设计的安全性、经济性、可靠性与节能性，最大限度的提供一套有效、合理的设计方案，保证节能技术得到深入的应用，对于建筑节能设备进行合理的配置，真正的降低能源消耗，为我国社会的可持续发展提供有力的保障。
参考文献：
[1]吴洋.建筑电气工程设计中的安全性和节能性[J].江西建材，2012，05：56-57.
[2]陈戩.高层住宅电气设计节能性能分析及措施应用[J].企业技术开发，2013，05：137-138.
[3]朱烨侃，董军.高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].电源技术应用，2014，02：371.