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一、建筑電氣火災(zāi)形成的原因
1.短路故障引起火災(zāi)發(fā)生
短路也俗稱連點，是電氣線路中比較常見的故障。發(fā)生短路時，電流會增加到正常電流的幾倍、甚至是十幾倍，而產(chǎn)生的熱量又與電流的平方成正比，機(jī)械電氣設(shè)備會因此而受到損壞。建筑電氣工程短路容易造成火災(zāi)發(fā)生，對人們的生活安全，財產(chǎn)安全起到極大的隱患。同時，在負(fù)荷過大時，線路電流同樣會增大，電氣設(shè)備因此而發(fā)熱，同樣的會有燒壞毀損儀器等事故發(fā)生。短路故障的發(fā)生常常會使得溫度急劇上升，并且超過允許的范疇，達(dá)到周圍可燃物的引燃溫度，從而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。引起電路短路現(xiàn)象的原因有很多。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣體因外界因素發(fā)生變質(zhì)，或者受到高溫，水浸，腐蝕等情況而導(dǎo)致絕緣能力喪失，便可能導(dǎo)致短路事故發(fā)生。絕緣導(dǎo)線在安裝過程中也會因為直接纏繞、勾掛在鐵釘或鐵絲上時，由于摩擦或鐵銹腐蝕，很容易使絕緣破壞而形成短路。
2.線路長期過載引起火災(zāi)發(fā)生
電氣線路和設(shè)備在超過指定標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)時，負(fù)荷過大導(dǎo)致線路電流同樣會增大，電氣設(shè)備因此而發(fā)熱，同樣的會有燒壞毀損儀器等事故發(fā)生。負(fù)荷是指電氣設(shè)備和線路中通過的功率或電流。
二、建筑電氣在設(shè)計中對火災(zāi)的防范措施
（一）短路故障火災(zāi)防范
建筑電氣線路短路的防范措施主要遵循以下幾個原則。
1.在線路安裝，設(shè)計，調(diào)試，使用和維修時，嚴(yán)格遵守《電氣設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定。絕不貪圖省事省力而忽視潛在危險，留下安全隱患。
2.針對電氣線路絕緣老化問題，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計過程中充分考慮到外界環(huán)境因素的影響，同時在安裝過程中小心不要破壞絕緣物表面，防止絕緣材料失去其功能。同時還要定期對線路的絕緣情況進(jìn)行檢查，預(yù)防短路故障出現(xiàn)。
3.在建筑電氣線路設(shè)計時應(yīng)當(dāng)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行，在不同的工作環(huán)境中，導(dǎo)線和電纜的選擇和敷設(shè)應(yīng)該相應(yīng)的取值。
4.加強(qiáng)電氣線路的安全管理，防止人為操作事故和未經(jīng)允許情況下亂拉亂接線路。
（二）線路長期過載火災(zāi)防范
防止建筑電氣線路長期過載的措施主要有：第一，要做好導(dǎo)線材料的選擇。由于國家“以鋁代銅”的政策影響，許多地方一般采用鋁芯導(dǎo)線，但對于電路要求較高的建筑，為提高截面載流能力，便于敷設(shè)，應(yīng)多采用銅芯線。同時進(jìn)行精確的負(fù)荷計算，合理選擇導(dǎo)線的截面。第二，根據(jù)不同的環(huán)境不同的功能確定導(dǎo)線的敷設(shè)方式。一般吊頂內(nèi)的電線應(yīng)使用不燃或難燃材料管配線，如PVC管，也可以用金屬管配線，或帶金屬保護(hù)的絕緣線，用來避免導(dǎo)線短路時引燃可燃物。消防用電的傳輸線路應(yīng)采用穿金屬管，經(jīng)阻燃處理的硬質(zhì)塑料管或封閉式線槽保護(hù)方式布線。第三，高溫表面燈具附近的導(dǎo)線應(yīng)采用耐熱絕緣導(dǎo)線（如玻璃、石棉、瓷珠等護(hù)套的導(dǎo)線）而不應(yīng)采用具有延燃性絕緣導(dǎo)線。
（三）在建筑電氣火災(zāi)防范設(shè)計中使用新技術(shù)
21世紀(jì)進(jìn)入科技時代，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)產(chǎn)生充斥著人們的生活，新技術(shù)的應(yīng)用不但可以更好的幫助人們生活，同時也可以對人們自身生命財產(chǎn)安全起到保護(hù)作用。例如電弧故障斷路器可以通過電流互感器感應(yīng)電流大小，將信號進(jìn)行處理，如果符合故障電弧特性直接用電路器切斷電路。自動探測定位的水炮滅火系統(tǒng)可以對大空間的火災(zāi)位置做出高精度的自動定位，并自動瞄準(zhǔn)火災(zāi)位置噴水滅火。ITV監(jiān)視器能夠瞄準(zhǔn)紅外線火災(zāi)探測裝置所定位的火災(zāi)位置，并且把火災(zāi)狀況顯示在中央操作臺。
（四）杜絕電氣設(shè)計火災(zāi)隱患
建筑電氣設(shè)計不當(dāng)將導(dǎo)致建筑物中存在火災(zāi)隱患，導(dǎo)致人們生命財產(chǎn)存在危險。因此，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格杜絕火災(zāi)隱患的預(yù)留。電氣設(shè)計的火災(zāi)隱患主要有以下三點，
1.配管選材不當(dāng)，普通硬塑管直接設(shè)計于可燃吊頂內(nèi)。
2.管路敷設(shè)存在火災(zāi)安全隱患。
3.導(dǎo)線穿管時隨意改變導(dǎo)線的規(guī)格型號。
三、結(jié)語
改革開放以來，我國進(jìn)入經(jīng)濟(jì)發(fā)展高峰期，科技的不斷發(fā)展，讓人們的生活日益豐富，多姿多彩。與之而來的是人們對生活品質(zhì)的需求不斷提高。建筑電氣火災(zāi)的發(fā)生原因多種多樣，各級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門必須要對其足夠的重視，除了采取必要的技術(shù)措施以外，管理也是重中之重。除此之外，建筑電氣設(shè)計中對火災(zāi)的防范措施也至關(guān)重要，好的設(shè)計方案可以將火災(zāi)扼殺在搖籃之中，其次也可以起到提前預(yù)警，及時保護(hù)人們?nèi)松碡敭a(chǎn)的安全。
作者：張磊 單位：黑龍江省城市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院建筑一所
第二篇：諧波治理在建筑電氣設(shè)計的應(yīng)用
一、諧波帶給建筑的危害
至于諧波將會帶給智能建筑的各個方面危害，通過相關(guān)部門的檢測調(diào)查，再在調(diào)查的基礎(chǔ)上結(jié)合有關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生相關(guān)分析得到，一個較差的諧波環(huán)境將會從下面這些方面危害到存在于智能建筑中的用電設(shè)備以及相關(guān)系統(tǒng)：
①結(jié)合到設(shè)備自身會出現(xiàn)一定的接地電流
從而會造成存在于設(shè)備與地面之間的一個電壓降的產(chǎn)生，所以會經(jīng)常導(dǎo)致電腦死機(jī)；高次諧波通過一定的疊加作用，再結(jié)合中性線電流能夠隨意地流動在建筑物金屬結(jié)構(gòu)之上，綜合2者的共同作用，最終會造成不受控制的磁場的出現(xiàn)，也就是通常所說的計算機(jī)屏幕頻閃；與此同時，開關(guān)、短路與負(fù)載的變化的原因，將會使電壓出現(xiàn)短時間內(nèi)的上下跳動，最終將造成燈光出現(xiàn)頻閃的現(xiàn)象，而頻率過高的頻閃又會在一定程度上給人們帶來視覺上的不舒服。情況更為嚴(yán)重的諧波畸變會造成在一個正弦周波內(nèi)的額外過零點的出現(xiàn)，從而使測試設(shè)備不能夠發(fā)揮出相應(yīng)的檢測功能，阻礙了程序控制裝置的同步性，最終使控制設(shè)備出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象。
②存在于智能建筑中的線纜通常具有多且繁雜的特點
而且系統(tǒng)設(shè)備過于繁瑣，微電子裝備雖然復(fù)雜，但是防護(hù)能力卻表現(xiàn)較差，從而通過高次諧波的作用，智能化系統(tǒng)設(shè)備將會出現(xiàn)不同程度的影響，如錯碼、誤碼以及誤動作等現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而污染了信號系統(tǒng)并相應(yīng)地產(chǎn)生噪聲，甚至完全干擾了人們之間通過電話進(jìn)行的通話正常進(jìn)行。在低電壓信號在IT設(shè)備中愈來愈受到青睞并得以被使用，隨之而來的便是出現(xiàn)愈來愈高的比特錯誤率，嚴(yán)重者設(shè)置造成了全部網(wǎng)絡(luò)的癱瘓情況。
③在諧波電壓作用下，電容器會出現(xiàn)額外的功率損耗，加快絕緣介質(zhì)的老化現(xiàn)象。
更為嚴(yán)重的是，大量諧波電流很可能使電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振，使電容器出現(xiàn)超載而損壞；使與電容器連接的配電回路中所有線路以及設(shè)備因電壓的閃變、超壓、過負(fù)荷而遭到損壞。
④存在于配電回路中的高諧波電流含量會一定程度的降低斷路器的遮斷功能
造成上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要是畸變電流過零點時，電弧電流在一定階段內(nèi)的變化幅度要明顯大于工頻正弦電流的相關(guān)變化程度，電弧電壓出現(xiàn)了很高頻率的回復(fù)功能，造成了電弧出現(xiàn)很容易重燃的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了誤跳閘以及不跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。余下的電流的數(shù)值有可能使剩余電流保護(hù)裝置產(chǎn)生一定作用。結(jié)合相關(guān)的實驗得出，在空氣電磁斷路器的分段能力范圍中，一旦有大于50%波形畸變率的電流出現(xiàn)，那么空氣電磁斷路器就不能發(fā)揮出其遮斷作用，甚至進(jìn)一步造成斷路器的破壞。
⑤電壓諧波會在很大程度上使感應(yīng)電動機(jī)出現(xiàn)更大程度的損耗
由于高次諧波的原因，會使聯(lián)軸器與軸承處出現(xiàn)一定程度的裂紋以及磨損；而且因為有著一定速率的電機(jī)，因此存在于諧波內(nèi)的能量就會變成多余的熱量迸發(fā)出來，從而使設(shè)備更快地出現(xiàn)老化情況。⑥站在電纜和配電渠道角度考慮，更高的諧波電流頻率會導(dǎo)致肌膚效應(yīng)出現(xiàn)，就是出現(xiàn)較大值的電阻以及更大程度的線損，從而增加了很多的熱量，使絕緣出現(xiàn)更快的老化，接地短路問題會經(jīng)常發(fā)生，給人們帶來了不可估計的安全隱患。
二、主要應(yīng)用的諧波處理措施
①選擇無源濾波器。
無源濾波器往往為能夠有效抑制諧波的常規(guī)渠道，存在無源濾波器之中的電抗器和電容器是通過串聯(lián)的方式連接在一起的，在一定的頻率環(huán)境中，這個串聯(lián)電路的阻抗設(shè)計的往往都明顯低于其余電路的阻抗。但是也有它自身的不足之處，就是經(jīng)常出現(xiàn)過載的現(xiàn)象，并由于過載而被燒毀。與此同時，還經(jīng)常出現(xiàn)功率因數(shù)過補(bǔ)償?shù)那闆r，不能有效的控制好無源濾波器。總之，由于日積月累的作用以及配件出現(xiàn)各種老化現(xiàn)象，會造成諧波振頻率出現(xiàn)一定程度的變動，從而削弱了濾波的精度。
②選擇有源濾波器。
有源濾波器通過并聯(lián)的方式結(jié)合在一起就相當(dāng)于受到限制以及能夠做出敏捷反應(yīng)的諧波電流源，通過并聯(lián)到非線性負(fù)荷之上，就能夠自動地對產(chǎn)生于非線性負(fù)荷的諧波電流實現(xiàn)測試。DSP所發(fā)射出來的內(nèi)容將會很好控制住IGBT開關(guān)，并且經(jīng)輸出電抗器的渠道傳輸出諧波電流，這種諧波電流大小與負(fù)荷產(chǎn)生的相同但卻有著與之相反的相位，主要功能就是為諧波進(jìn)行補(bǔ)償，造成了系統(tǒng)只單一給予基波電流到負(fù)荷上面。而在選擇有源濾波器的相關(guān)位置時，必須以存在于劇場的配電體系以及不同的負(fù)荷因素為根據(jù)進(jìn)行抉擇。為了更好地削弱甚至避免諧波電流和諧波電壓畸變的現(xiàn)象，應(yīng)該把有源濾波器安裝在離諧波源更近的地方，因為這樣能夠得到更好的濾波效果。有源電力濾波器可以進(jìn)行比較靈活的安裝，所以可以綜合各方面因素最終選擇在一個很理想的位置進(jìn)行安裝。
③選擇混合型濾波器。
有時候會使無源電力濾波器以及有源電力濾波器通過有機(jī)方式結(jié)合起來用，能夠達(dá)到更理想的效果，其中3、5、7、9次單調(diào)諧濾波器支路等支路共同組成了無源濾波器，而有源濾波器的組成方面，主要為4對IGBT以及電容等。直流電容的主要功能是給予有源濾波器一可靠的直流電壓氛圍，濾波電感能夠很大程度地削弱出現(xiàn)在有源濾波器的高頻諧波。有源濾波器以及無源濾波器大都選擇串聯(lián)的方式結(jié)合，因為只是間接地起到消除諧波電流的作用，有著較小的功率損耗，在經(jīng)濟(jì)上面很節(jié)省，從而給我們提供了較低的成本。
④選擇諧波保護(hù)器。
利用磁性的渠道來對諧波治理與結(jié)合有源濾波器比較起來，有著更低的成本。諧波保護(hù)器主要運(yùn)用了磁場吸收諧波能量的手段，在可靠性以及壽命方面都具有很大優(yōu)勢。如諧波保護(hù)器的相關(guān)產(chǎn)品，主要結(jié)合了以超微晶合金物質(zhì)以及創(chuàng)新科技作為基礎(chǔ)而合成的特殊電路，能夠?qū)Σ煌N類的諧波干擾進(jìn)行充分地吸收，從根源上解決掉諧波的相關(guān)問題，從而消除了產(chǎn)生于用電設(shè)備的干擾，達(dá)到更好的效果。HPD主要通過并聯(lián)的方式使用在電路之中，節(jié)省了大量的電量。
三、結(jié)語
日常生活以及社會交往中，由于諧波擁有著自身多發(fā)性以及隨機(jī)性等的具體特征，干擾到了存在于智能建筑中的不同電氣設(shè)備，如下降的性能以及工作的不正常問題。故出于保護(hù)的目的，相關(guān)部門應(yīng)該投入更大的關(guān)注以及力度使設(shè)備的壽命以及功能得到相應(yīng)保障。綜合上述各種因素，筆者認(rèn)為采用混合濾波器是能夠有效控制并解決諧波帶來各種危害的最好辦法。
作者：婁玉冰 孫元娜 丁榮剛 單位：機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司
第三篇：綠色建筑電氣設(shè)計思考
1關(guān)于綠色建筑的相關(guān)理論
(1)綠色建筑的產(chǎn)生背景。
“綠色建筑”這一概念產(chǎn)生于上世紀(jì)六十年代，由意大利建筑師提出來的，當(dāng)時還不叫綠色建筑，而是“生態(tài)建筑”。直到上世紀(jì)九十年代，聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會才將“綠色建筑”這一概念進(jìn)行明確。而我國在2004年，建設(shè)部對“綠色建筑”這一概念的定義進(jìn)行了明確:為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和法動的空間，同時再建筑全生命周期中實現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材)最低限度地影響環(huán)境的建筑物。當(dāng)前，我國在綠色建筑這一領(lǐng)域也了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如2006年2月起實施的《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378－2006)。2011年9月國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的通知，要求推動建筑節(jié)能。制定并實施綠色建筑行動，案，從規(guī)劃、法規(guī)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計等方面全面推進(jìn)建筑節(jié)能。2012年4月財政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見，要求切實提高綠色建筑在新建建筑中的比重，到2020年，綠色建筑占新建建筑比重超過30%，建筑建造和使用過程的能源資源消耗水平接近或達(dá)到現(xiàn)階段發(fā)達(dá)國家水平。
(2)綠色建筑的設(shè)計原則。
雖然我國在能源方面儲備較大，但是隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，對能源的消耗也在不斷的增加，鑒于此，關(guān)于綠色建筑的設(shè)計務(wù)必要遵循一定的原則:①經(jīng)濟(jì)性。對綠色建筑的建設(shè)，一般會涉及到較先進(jìn)和復(fù)雜的技術(shù)，高昂的投資就會帶來成本的增加。而成本投入增加勢必會影響綠色建筑的推廣和普及。因此，要摒棄傳統(tǒng)依靠高技術(shù)和投入的觀念，以經(jīng)濟(jì)性原則作為綠色建筑的設(shè)計原則;②舒適性。舒適的建筑與資源的占用和消耗的能源是成正比的。而綠色建筑的原則是強(qiáng)調(diào)低耗能、環(huán)保的前提下不能犧牲建筑物的舒適度。綠色建筑仍然需要滿足人類居所的舒適度為要求;③和諧性。人們建設(shè)建筑，就不可避免會對環(huán)境帶來的一定的影響。因此，在對綠色建筑進(jìn)行設(shè)計時，要充分考慮到綠色建筑的建設(shè)過程對環(huán)境所帶來的影響，注意綠色建筑與周圍環(huán)境的和諧發(fā)展。尤其在綠色建筑的電氣設(shè)計過程中，要綜合考慮每個電氣系統(tǒng)的能耗等各方面因素，使其可以符合綠色建筑的設(shè)計原則和理念，從而保障綠色建筑可以真正實現(xiàn)健康、舒適和綠色。
2關(guān)于電氣設(shè)計在綠色建筑中的實際應(yīng)用分析
(1)供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。
在對綠色建筑的供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，要充分考慮到供電系統(tǒng)的節(jié)能。一般要求供電系統(tǒng)務(wù)必要具有高可靠性，但是又不能太復(fù)雜。具體來說，在綠色建筑中，同一電壓的變配電的級數(shù)應(yīng)少于或等于二級，從而避免由于電級數(shù)過多而導(dǎo)致的電能的無端損耗。而且變配電所要盡可能的靠近負(fù)荷中心，并合理分配供電網(wǎng)絡(luò)，從而減少電路鋪設(shè)過程中的浪費(fèi)并有效降低線路的電壓損失，保證供電的穩(wěn)定性和供電效率。
(2)照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。
在綠色建筑中，照明一般是使用量非常大的，涉及的建筑面積也比較廣，相對其他電氣系統(tǒng)來說，具有較強(qiáng)的節(jié)能潛力。筆者認(rèn)為，在綠色建筑中，可以采用高效的光源。當(dāng)前，雖然家用白熾燈在我國已經(jīng)停止生產(chǎn)，但是有些建筑還在使用，白熾燈雖然發(fā)出的光色較好，但是發(fā)光效率非常低，很不利于節(jié)能。因此，除了博物館等區(qū)域的裝飾用外，應(yīng)盡量減少白熾燈的使用。另外，綠色建筑中還要善加利用白天的自然采光功能。比如，在靠近室外的房間可以裝上較大的門窗，采用透光性好的玻璃，從而最大程度的吸引自然光。再有，對于一些學(xué)校、商場等空間較大的場所來說，應(yīng)與外窗平行設(shè)計燈具，并且燈具應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)和分級，從而能夠充分利用自然光并節(jié)約能源。當(dāng)前，LED光源是一個發(fā)展較快的光源設(shè)備，其利用發(fā)光二極管進(jìn)行發(fā)光的原理，不僅穩(wěn)定性高而且消耗能源較低。目前限制LED光源廣泛使用的主要是價格問題，但是其確是未來家用光源的最好選擇。
(3)電器的節(jié)能設(shè)計。
隨著城市的發(fā)展，土地的擁擠程度不斷增加，因此大型建筑也不斷出現(xiàn)，而規(guī)模較大建筑的排水、空調(diào)、供暖、電梯等也耗費(fèi)了大量的能源。這就需要在大型建筑物中采用樓宇的自動控制系統(tǒng)來加強(qiáng)對這些電器設(shè)備的控制，從而可以節(jié)省大量的能源。在具體設(shè)備的選擇上，應(yīng)選用節(jié)能型的電動機(jī)以及變頻空調(diào)、水泵等節(jié)能設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)能的效果和目的。而對于電梯、自動扶梯等設(shè)備，必須設(shè)置電感應(yīng)控制系統(tǒng)，從而在客流較少的時候節(jié)約能源。車庫可以設(shè)置一氧化碳感應(yīng)裝置，并鏈接風(fēng)機(jī)、自動聯(lián)排排風(fēng)機(jī)。通過對電器的節(jié)能設(shè)計，可以有效達(dá)到節(jié)省能源的目的。同時，還要注意到，在日常生活中對各種電器設(shè)備的使用，勢必會帶來各種電磁波干擾和污染的問題。這種現(xiàn)象也會對能源造成極大的損耗，嚴(yán)重時甚至?xí)南嚓P(guān)的電氣設(shè)備，引發(fā)火災(zāi)造成人員的生命財產(chǎn)損失。筆者認(rèn)為，在實際的電器使用時，可以采用先進(jìn)的防電磁干擾技術(shù)，其可以有效地評比交流電及電磁場的影響。
3結(jié)語
綜上所述，發(fā)展綠色建筑符合我國當(dāng)前的國情現(xiàn)狀，對于有效緩解土地資源短缺、人口增長以及環(huán)境污染等問題具有的重要的意義。建筑電氣作為綠色建筑的重要有機(jī)組成部分，其節(jié)能設(shè)計與否，和綠色建筑的能耗優(yōu)劣息息相關(guān)。筆者相信，只要在綠色建筑的電氣設(shè)計中，嚴(yán)格依據(jù)國家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實際情況最大程度降低電氣設(shè)備的能耗，為保障綠色建筑的健康、節(jié)能和綠色理念保駕護(hù)航，從而最終將我國的綠色建筑電氣設(shè)計水平提升一個臺階。
作者：胡敏 單位：上海儀通建設(shè)集團(tuán)有限公司
第四篇：高層建筑電氣設(shè)計節(jié)能措施
1高層建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
高層建筑供配電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)高層建筑的特點、規(guī)模、和發(fā)展規(guī)劃處理好近遠(yuǎn)期發(fā)展關(guān)系，以近期為主，長遠(yuǎn)結(jié)合，按照負(fù)荷的性質(zhì)、用電的容量、供電的條件合理設(shè)計供電方案。要正確選擇供電電源的電壓等級，確定供電的回路數(shù)。供電電壓35kV及以上的用電單位其配電電壓應(yīng)采取10kV；如能減少配變電級數(shù)，簡化接線，這樣節(jié)約了電能和投資，提高了電能質(zhì)量。配電系統(tǒng)中需要兩回路電源線的，一般采用同級電壓，一回路中斷供電，其余回路應(yīng)能滿足全部一級負(fù)荷及二級負(fù)荷的供電需要。供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，便于操作管理。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以適應(yīng)負(fù)荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。
2變壓器的節(jié)能設(shè)計
變壓器的功率損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器無功損耗的主要參數(shù)是空載電流和短路電壓，減小無功損耗主要考慮無功功率消耗做到最小，提高功率因數(shù)。
（1）變壓器的有功損耗包括鐵損Ρ0（又稱空載損耗）和銅損ΡK。鐵損與鐵芯材質(zhì)等有關(guān)，與負(fù)荷大小無關(guān)；銅損與負(fù)荷電流的平方成正比，負(fù)載電流為額定值時又稱為短路損耗。降低空載損耗和短路損耗的措施有：采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片，改進(jìn)鐵芯結(jié)構(gòu)，降低空載損耗；改進(jìn)絕緣結(jié)構(gòu)，適當(dāng)減小電流密度，降低短路損耗。
（2）變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的措施：高層建筑供配電系統(tǒng)中選擇變壓器容量和臺數(shù)時，要根據(jù)建筑物的分類和等級確定該建筑的負(fù)荷等級，根據(jù)負(fù)荷等級確定負(fù)荷供電線路的可靠性，而變壓器的臺數(shù)要滿足供電可靠性的要求，同時要滿足建筑物中設(shè)備負(fù)荷的需求，既不能出現(xiàn)小馬拉大車的現(xiàn)象，也不能出現(xiàn)過載的現(xiàn)象；根據(jù)高層建筑中的負(fù)荷統(tǒng)計情況，明確的性質(zhì)即那些符合是重要的，那些是一般的，對重要的負(fù)荷或重載負(fù)荷（80%負(fù)載率）要通過計算來驗證變壓器是否能處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，如不能可放大一級變壓器容量，以降低負(fù)載率和損失率；如果兩回路進(jìn)線或有兩臺及以上變壓器時，所有變壓器都要投入使用，以保證變壓器的處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)；對于部分變動較大的負(fù)荷，可把其中不能停電的負(fù)荷集中到某一臺變壓器上，設(shè)置專業(yè)用供電變壓器；變壓器不允許長期空載運(yùn)行。
3減少線路損耗
（1）要盡量把變電室或變壓器設(shè)置在建筑物的中心位置，這樣減少從變電所或變壓器到用電設(shè)備之間的導(dǎo)線連接距離；
（2）要盡量選用銅芯導(dǎo)線，減小導(dǎo)線的電阻值，從而降低導(dǎo)線上的功率損耗；
（3）高層建筑中不同的設(shè)備供電中要根據(jù)設(shè)備的性質(zhì)進(jìn)行分組，性質(zhì)相同的盡量通過一路導(dǎo)線供電，其敷設(shè)時盡量從中心豎井走線，在各個樓層在進(jìn)行分線，根據(jù)負(fù)荷的容量確定導(dǎo)線的截面、規(guī)格型號等；
（4）對于較長的線路，在滿足負(fù)荷供電要求，導(dǎo)線不過載的情況下，可以使用比選定線截面大一級的導(dǎo)線，這樣增加的線路費(fèi)用，由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時還是合算的。
4高層建筑供配電系統(tǒng)功率因數(shù)的提高措施
高層建筑供配電系統(tǒng)中，設(shè)計規(guī)范中規(guī)定供電系統(tǒng)功率因數(shù)應(yīng)該在0.9以上，提高功率因數(shù)對高層建筑供電有顯著的節(jié)能作用。首先功率因數(shù)提高后導(dǎo)線上的功率損耗會下降，其次可以使變壓器二次側(cè)的負(fù)荷電流減少，從而減少變壓器的銅損，第三功率因數(shù)提高后可以有效地減少無功電流，從而達(dá)到減少線路壓降的目的，所以說提高功率因數(shù)能達(dá)到節(jié)能目的。提高功率因數(shù)的措施有：
（1）正確合理選擇高層建筑中的用電設(shè)備，在滿足設(shè)計指標(biāo)的要求下盡量選用自然功率因數(shù)高的設(shè)備，如高層建筑中廣泛使用的水泵電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、電梯的曳引機(jī)等都是大功率的用電設(shè)備，他們本身的功耗就比較大，如果功率因數(shù)低則耗能就會非常明顯，所以對這些大功率用電設(shè)備一方面要選用節(jié)能產(chǎn)品，一方面要考慮其運(yùn)行的功率因數(shù)。高層建筑中另外一類用電設(shè)備就是照明燈具，由于建筑物房間性質(zhì)不同，照度要求也不一樣，所以選用的燈具也各不相同，但對燈具來講節(jié)能也是必須考慮的因素，現(xiàn)在廣泛采用高效節(jié)能的熒光燈或新型LED光源，功率因數(shù)提高了，節(jié)能效果也非常明顯。
（2）功率因數(shù)的人工補(bǔ)償，主要措施有：在負(fù)荷側(cè)合理安裝集中與就地補(bǔ)償設(shè)備，保證設(shè)備的功率因數(shù)不低于0.9。目前在高層民用建筑電氣設(shè)計中，由于建筑物內(nèi)用電設(shè)備分散，用電設(shè)備的功率也不一樣，要采用分散補(bǔ)償不太現(xiàn)實，所以絕大部分補(bǔ)償采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償，就是在變壓器低壓側(cè)安裝電容器柜，根據(jù)配電系統(tǒng)功率因數(shù)的變化情況，自動投切電容器，達(dá)到提高用戶處功率因數(shù)的目的。而對高層建筑中一些大功率的用電設(shè)備來說，也可以通過在用電設(shè)備處就地加電容器柜，實現(xiàn)無功負(fù)荷的單獨就地補(bǔ)償。
5照明的節(jié)能設(shè)計
高層建筑照明設(shè)計更應(yīng)該很嗨體現(xiàn)我國從1993年開始實施的綠色照明工程，綠色照明不僅能節(jié)約能源，還能在保護(hù)環(huán)境，保護(hù)人們的身心健康等多方面起到一個非常明顯的作用，通常高層建筑照明設(shè)計中節(jié)能措施從以下幾個方面考慮：
（1）根據(jù)建筑物所處的地理位置的不同，根據(jù)建筑物作用性質(zhì)的不同，正確合理選擇建筑物房間內(nèi)的照度標(biāo)準(zhǔn)，并且在設(shè)計過程中要實際計算房間的照度標(biāo)準(zhǔn)，不能想當(dāng)然，隨意增加或減小照度值，同時計算值不應(yīng)超過標(biāo)準(zhǔn)值的110%。
（2）高層建筑中房間的結(jié)構(gòu)、裝修、布置、設(shè)備等數(shù)量多且每個房間不一樣，在電氣照明設(shè)計中應(yīng)充分考慮房間內(nèi)作業(yè)面對照明的要求，采用分區(qū)域控制的方式，滿足同一個房間內(nèi)不同區(qū)域?qū)φ斩鹊男枨蟆?/p>
（3）在照明燈具的選擇中要堅持選用高校節(jié)能的產(chǎn)品且不同的場合照度要求不同，燈具的功率不同，但燈具的節(jié)能措施不能變。
（4）正確合理布置燈具的導(dǎo)線和連接，避免不必要錯誤和浪費(fèi)。如某高層住宅電梯前室節(jié)能應(yīng)急燈，開關(guān)的設(shè)置位置很難同時滿足來自電梯、樓梯間、戶內(nèi)的人員方便操作，除非在前室設(shè)置三套燈具及開關(guān)，若只設(shè)一套燈具及開關(guān)，進(jìn)入電梯前室時，另外兩個方向進(jìn)入前室的人員將處于黑暗狀態(tài)，即使延時開關(guān)本身帶有指示燈，也要在黑暗中走較長的距離，給使用帶來了不少的麻煩，解決的方法可以將原有的觸摸延時開關(guān)修改為帶消防聯(lián)動觸點的聲光控延時開關(guān)或帶消防聯(lián)動觸點的紅外、光控延時開關(guān)，這樣保留了原有的燈具數(shù)量，還解決了可能產(chǎn)生的麻煩問題。
6結(jié)語
高層建筑電氣設(shè)計中在節(jié)能方面潛力很大，對于不同的高層建筑來說其特點也各不相同，對于電氣設(shè)計人員來說，在設(shè)計中應(yīng)精心考慮，反復(fù)比較設(shè)計方案，拿出一套既符合國家技術(shù)規(guī)范要求，又滿足功能需求的設(shè)計方案來。在這樣的前提條件下，從節(jié)約能源的原則去考慮，從供配電設(shè)計、設(shè)備的選擇等多方面考慮，采取切實可行的節(jié)能措施，從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。
作者：邱文軒 單位：滄州市節(jié)能監(jiān)察監(jiān)測中心
第五篇：建筑電氣設(shè)計的安全性和節(jié)能性
一、建筑電氣設(shè)計的原理
設(shè)計建筑電氣時必須要依據(jù)一定的相關(guān)原理規(guī)定，因為只有采用科學(xué)合理的設(shè)計原理，才能設(shè)計出符合設(shè)計要求的建筑電氣，最終才能滿足人們的相關(guān)需求。由于設(shè)計的相關(guān)參照原理是由國家或地方制定的，故說明了政府以及地區(qū)在相關(guān)方面提出的關(guān)于建筑方面的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建筑電氣設(shè)計人員以及相關(guān)部門必須按照這些規(guī)定與原理方可達(dá)到計劃的功能。關(guān)于一個合理有效的建筑電氣設(shè)計必須滿足這些要求，那就是建筑的功能必須得到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)并且能穩(wěn)定順利地工作，其次就是要帶著為人們生活提供方便與安逸的功能去設(shè)計。建筑電氣設(shè)計屬于建筑的一部分，必須在一個綜合性經(jīng)濟(jì)考慮的前提下進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，即不僅要想到最初的投資同時還要考慮到今后在運(yùn)行之中所耗費(fèi)的資金，最終使設(shè)計在整個生命周期中達(dá)到最小化的資金投入目標(biāo)。
二、建筑電氣設(shè)計的安全性分析
綜合建筑電氣設(shè)計的各個方面因素，最終得出必須從電力供應(yīng)、供電線路以及電氣設(shè)備的接地與建筑消防調(diào)控4個方面展開對建筑電氣設(shè)計的安全性的分析：（1）電力供應(yīng)。隨著社會以及科技的日益進(jìn)步，電力在生活中發(fā)揮出愈加重要的作用，尤其以建筑中的作用最為明顯，一旦建筑缺少了所需的電力，那么就立即會呈現(xiàn)出癱瘓的狀態(tài)。只有提供給人們一個穩(wěn)定的建筑電力，才能使人們的生活舒適而正常地運(yùn)轉(zhuǎn)起來。綜合考慮，為了確保人們有一個可靠的供電系統(tǒng)，就要求至少有2個獨立電源位于目前的高層建筑之中，而具體的數(shù)目則應(yīng)該按照當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的用電符合大小以及電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀而設(shè)置。因為2路同時供電，可以避免出現(xiàn)由于其中一個出現(xiàn)問題而不能及時供電的情況。與此同時，為了更好地應(yīng)突發(fā)的斷電情況，還必須依據(jù)相關(guān)需求設(shè)置能夠迅速發(fā)電的以柴油或燃汽輪為基礎(chǔ)設(shè)備的發(fā)電機(jī)組，從而保證事故照明、消防設(shè)備以及電梯等事故用電的正常運(yùn)行。至于高壓開關(guān)柜方面的用電安全，必須結(jié)合相應(yīng)的建筑標(biāo)準(zhǔn)選擇具有“五防”功能的真空開關(guān)手車式高壓開關(guān)柜，因為這樣才能更好地解決相應(yīng)的用電安全問題；對于電力變壓器而言，按照相關(guān)的規(guī)定，不能在主樓中設(shè)置功率較大的油浸電力變壓器。（2）供電線路。由于在居住類的建筑設(shè)施中存在著各種各樣的電路，一定不能隨意地對供電電路的主線截面進(jìn)行相關(guān)的變動，因為只有這樣方可為各種設(shè)備電路的可靠、安全運(yùn)行提供保證。在依據(jù)實際情況必須進(jìn)行變動的情況下，也要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行必要的科學(xué)計算，驗證無誤后方可進(jìn)行適度變動，要不然一旦出現(xiàn)線路截面變小的情況，就立即會使電阻變大從而由于功率過載最終引發(fā)火災(zāi)。（3）電氣設(shè)備的接地。由于生活水平的不斷提高，電腦、冰箱以及洗衣機(jī)等大量電子設(shè)備唄設(shè)置在相應(yīng)的建筑中，其主要通過保護(hù)接地系統(tǒng)的重復(fù)接地連接著共用接地體，但是共用接地體的電阻應(yīng)該控制在1Ω的安全范圍內(nèi)，只有這樣才能有效地保證人員的安全。（4）建筑消防控制。建筑消防設(shè)計主要指的包括火災(zāi)探測器以及消防中心等方面的火災(zāi)自動報警滅火系統(tǒng)設(shè)計，最終達(dá)到報警滅火自動化的設(shè)計要求。而在消防線路方面，則必須由金屬管或暗敷構(gòu)成，主要是為了在火災(zāi)發(fā)生后依舊能夠正常使用消防線路，從而能夠有效傳輸信號以及命令。消防水泵的控制是最為關(guān)鍵的部分，為了提供絕對的安全保障，必須通過開設(shè)兩條路對消防水泵進(jìn)行控制：一條通到消防水泵控制柜，另一條通到消防控制室。
三、建筑電氣設(shè)計的節(jié)能性分析
建筑電氣設(shè)計的組成是建筑設(shè)計起了一定的作用。如何才能夠在保證安全用電的同時，使建筑電氣設(shè)計的費(fèi)用達(dá)到最小化，這就要求建筑電氣設(shè)計師應(yīng)該綜合起各方面的因素進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計，即不僅要結(jié)合到最初投資而且要想到建筑電氣的運(yùn)行能耗。以下主要結(jié)合變壓器、線路以及照明3個方面進(jìn)行相關(guān)分析：（1）變壓器的選擇。在變壓器的選擇使用方面，應(yīng)該在保證正常設(shè)計的前提下，選擇使用應(yīng)更為節(jié)能的變壓器，和以往的變壓器相比較，節(jié)能型變壓器有著更低的空載損失以及短路損失，10kV系列的節(jié)能型變壓器比以往減少了41.5%的電能損失。由于節(jié)能型變壓器具備著低損耗、輕質(zhì)、高效率以及節(jié)能好等優(yōu)點，故被愈來愈多地使用。在選擇變壓器的容量方面，理論上按照50%變壓器負(fù)載率時選擇變壓器，會得到最小的有功耗能能耗。但這樣又會增加變壓器的無功能耗，所以應(yīng)該綜合起來各方面的經(jīng)濟(jì)因素選擇變壓器的容量。（2）配電線路損耗。由于相關(guān)用電情況的發(fā)展，目前存在于建筑中的供電線路大部分呈現(xiàn)出長又多的特點，一旦出現(xiàn)電阻就會出現(xiàn)相應(yīng)的功率耗損。依據(jù)有關(guān)功率的公式可知，相關(guān)的電阻不變化，電流越大就會導(dǎo)致越大的電路損失。根據(jù)電阻公式：R=ρL/S可知，電阻與電阻率ρ以及導(dǎo)線長度L呈正比關(guān)系，而導(dǎo)線截面S則相反。因此應(yīng)該從以下幾個因素去減少電阻損耗：選擇如銅芯以及鋁芯等有著較小電阻率的導(dǎo)線，選擇更短的導(dǎo)線并且在設(shè)計中最大程度使線路按直線布置，與此同時在低壓配電中盡力避免出現(xiàn)走回頭路的現(xiàn)象。除此之外，對于較長的線路而言，在滿足載流量、熱穩(wěn)定以及相關(guān)電壓降要求的環(huán)境下，盡量選擇較大的導(dǎo)線截面積，因為以后的運(yùn)行費(fèi)可以抵消掉由于這帶來的額外的線路費(fèi)用。（3）電動機(jī)的節(jié)能分析。為了使電動機(jī)損耗呈現(xiàn)出最小化的情況，主要從提高電動機(jī)的效率以及功率因數(shù)方面入手。但是由于在這期間電動機(jī)往往為水暖與建筑等專業(yè)設(shè)備所配套，因此關(guān)鍵要在運(yùn)行期間實施電氣設(shè)計節(jié)能的相關(guān)措施。一是可以通過就地電容器補(bǔ)償?shù)拇胧?，實現(xiàn)線路損耗的有效減少，其次還盡力避免出現(xiàn)電動機(jī)低效率的輕載或者空載運(yùn)行的現(xiàn)象。（4）照明節(jié)能。照明節(jié)能設(shè)計主要指的是滿足作業(yè)面視覺要求以及高質(zhì)的照明的同時從最大程度使照明系統(tǒng)中的光能損失最小，從而發(fā)揮出光能的最大作用與功能，一般從以下幾個方面實施照明節(jié)能：（1）最大程度地利用起來自然光。在照明設(shè)計中，電氣設(shè)計人員應(yīng)該充分結(jié)合建筑方面的知識，在使之有機(jī)結(jié)合自然光的情況下，最大限度地利用起來自然光來達(dá)到照明的目的，從而做到節(jié)能照明。（2）通過相關(guān)研究探索，科學(xué)并有效地控制好照明燈具也能從一定程度達(dá)到照明節(jié)能的目的。結(jié)合實際的照明特點，通過采用適當(dāng)?shù)拇胧┻_(dá)到節(jié)能目的，如采用分區(qū)控制燈光的方式抑或采用增加適度的照明開關(guān)點的方式。在設(shè)計臥室、病房以及客房的照明節(jié)能方面，應(yīng)該針對床頭燈采用調(diào)光開關(guān)的方式，節(jié)電鑰匙開關(guān)更多地使用到高級客房，并且在一些公共場所通過采用相關(guān)的程序技術(shù)設(shè)置一些聲控或者光控措施，并且在走道與樓梯以及人員短暫停留等地方采用節(jié)能自熄開關(guān)。
四、結(jié)語
在建筑電氣的安全和節(jié)能方面，呈現(xiàn)出愈來愈多的解決措施，通過在這兩個方面的努力，最終得出一套最為有效的解決建筑電氣設(shè)計中相關(guān)的安全域節(jié)能問題的方案，從而不但設(shè)計出符合建筑功能的標(biāo)準(zhǔn)，而且給人們提供出一個安逸、便捷的生活區(qū)域，滿足人們的愈來愈高的生活指標(biāo)。
作者：秦炎峰 田中偉 孫元娜 單位：機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司
