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建筑电气设计安全性及节能研究

  随着社会经济的增长,人们的收入增加,建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增,这些都要求建筑电气工程师发挥才智,既要满足建筑功能要求,给居民提供舒适、方便的生活空间,还要尽可能地做到减少建筑耗能,在建筑电气设计安全和节能两个方面尤其如此。

一、建筑电气设计安全性分析

  建筑电气设计的安全性需要从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行考虑。

  电力供应。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,以保证事故照明、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,主楼内不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线,应做成手车式。

  供电线路。居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行,供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小,使电阻变大,功率过载将导致电路发热或引发火灾。

  电气设备的接地。现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备,电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连,为保证人员安全,此共用接地体的电阻不应大于1欧姆。

  建筑消防控制。建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统。包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统四个部分,实现报警灭火自动化。其中,消防线路要求穿金属管或者暗敷,目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用,保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要,为确保安全,消防水泵的控制应设置两路:一条引至消防水泵控制柜;另一路则引至消防控制室。

二、建筑电气设计节能性研究

  建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗,建筑电气设计师也应从全盘考虑,既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。

  配电线路损耗。建筑中供电线路长且多,由于电阻的存在,当电流通过时就会产生功率损耗,要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑:选用电阻率较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之;减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路;变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径;增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。

  电动机的节能分析。减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,因此电气设计节能措施主要是在运行过程中实施。除了就地电容器补偿减少线路损耗外,还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。其主要措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化。

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