楊立鑫

山東聯(lián)創(chuàng)建筑設(shè)計有限公司，山東濟南 250101

1 建筑電氣的定義和發(fā)展現(xiàn)狀

建筑電氣指的是在建筑物建設(shè)過程中，通過電氣技術(shù)和理論的應(yīng)用，為滿足人們用電需求而設(shè)計的電氣系統(tǒng)，其中電氣技術(shù)中包括電力技術(shù)、計算機信息技術(shù)等。當前，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，我國能源消耗比較嚴重，而環(huán)境破壞、能源缺乏等問題已經(jīng)成為全球不得不重點思考的問題。近年來，我國建筑行業(yè)取得了較快發(fā)展，但是隨著建筑數(shù)量和規(guī)模的擴大，在節(jié)能環(huán)保方面卻并沒有加以重視，導(dǎo)致大量能源遭到損耗。

2 住宅建筑電氣設(shè)計原則和目標

2.1 住在建筑電氣設(shè)計原則

2.1.1 滿足建筑物的使用需求

節(jié)能設(shè)計的前提是保證建筑物內(nèi)正常用電，保證照明的質(zhì)量，同時要達到使人們生活、工作舒適，情緒良好，提高工作效率等目的。因此在節(jié)能設(shè)計時依然要滿足建筑使用所需要的正常溫度供應(yīng)，以及不同使用場合下各種電力設(shè)備正常運行時所需要的電量，保證電能運輸通道順暢。此外，為使居住環(huán)境達到舒適便捷的目標，應(yīng)盡量保證住宅建筑周邊環(huán)境的交通便利程度，節(jié)能設(shè)計還要滿足某一些特殊工藝或特殊場所的要求，使真正滿足人們各種使用需求。

2.1.2 節(jié)能環(huán)保要求

在建筑工程方案設(shè)計階段，必須要結(jié)合環(huán)保方面的要求對方案的多個方面進行計算分析，同時結(jié)合技術(shù)等要求進行比較，然后選出最佳設(shè)計方案，以達到減少施工成本、節(jié)能環(huán)保的目的。

2.1.3 經(jīng)濟實用要求

經(jīng)濟實用考慮的是在進行住宅建筑節(jié)能設(shè)計時，不能為了一味追求節(jié)能效果而得不償失，而是必須根據(jù)實際情況確定節(jié)能設(shè)計方案。也就是節(jié)能和經(jīng)濟之間的平衡必須由我國實際國情來平衡，節(jié)能的實現(xiàn)不能以過多地消耗投資為代價，而應(yīng)盡量保證為節(jié)能而投入的資金，在較短的時間內(nèi)能因為采取節(jié)能措施而被大大減少下來。此外，建筑物的功能也要在節(jié)能的基礎(chǔ)上合理把握，體現(xiàn)住宅建筑的實用特點，如要滿足顯色、色溫和溫度上的指數(shù)?？傊诠?jié)能設(shè)計時需要體現(xiàn)或滿足建筑工程實際的經(jīng)濟效益，根據(jù)工程需要對節(jié)能設(shè)計進行合理投資。而工程中在開展節(jié)能設(shè)計時需要對投資成本進行合理應(yīng)用，盡量減少投資成本，保證建筑工程運行時的整體經(jīng)濟效益。

2.2 住宅建筑電氣設(shè)計目標

評價住宅建筑電氣設(shè)計是否合理高效，首先應(yīng)該保證電能的質(zhì)量是符合相關(guān)規(guī)定和用戶實際使用需求，保證用戶正常用電，所有電器能正常運行。其次，在進行電氣設(shè)計設(shè)備選型時必須考慮用戶的長期使用，即保證用戶在居住期內(nèi)可以有效用電。此外，不但要保證每一戶住宅用電達到標準范圍內(nèi)的正常水平，而且還要保證設(shè)計的穩(wěn)定性，也就是在居民居住期內(nèi)不會進行改造。

3 住宅建筑電氣設(shè)計措施和自動化節(jié)能技術(shù)

3.1 合理選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備

3.1.1 導(dǎo)線選擇

由于導(dǎo)線的選擇關(guān)系著整個住宅建筑電氣設(shè)計的效果，而且還對住宅建筑的用電安全和用電經(jīng)濟性造成影響，而以往的住宅電氣線路設(shè)計過小，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代家用電器使用的需求，線路不堪重負，出現(xiàn)頻繁跳閘的情況，尤其是電氣線路長期過載導(dǎo)致絕緣下降，不僅給生活工作帶來不便，還可能會引發(fā)電氣事故，所以有必要對現(xiàn)有住宅線路進行改造。在選擇導(dǎo)線時，主要是考慮到導(dǎo)線的規(guī)格和型號，即要結(jié)合實際設(shè)計施工中的工作電壓和敷設(shè)條件合理選擇。為保證電氣設(shè)計安全可靠，且達到經(jīng)濟節(jié)約的要求，必須確保所選擇的導(dǎo)線可以承受的極限電流要大于長期使用中會遇到的最大負載電流。因此，所選擇的導(dǎo)線在單相制系統(tǒng)中，需要保證中性線和相線截面面積一致；在進行截面選擇時需要留出一定的安全余量，且余量值一般要大于10mm；在選擇分路負荷線截面時需要保證安全載量大于分路內(nèi)所有電器額定電流總和。另外，關(guān)于導(dǎo)線的規(guī)定，一方面要保證導(dǎo)線運行安全，另一方面要保證導(dǎo)線機械強度達到一定標準值，這是為了避免導(dǎo)線出現(xiàn)斷線情況。

3.2 線路敷設(shè)和開關(guān)配置

3.2.1 線路敷設(shè)

在線路敷設(shè)過程中，要綜合考慮安全和美觀2個因素。一般情況下，線路的敷設(shè)是先通過PVC管使導(dǎo)線穿過管道，然后將其敷設(shè)在墻壁內(nèi)部或是地板下。對于一些初裝修的或者在對舊房子進行改造裝修時，一般會直接選擇穿管敷設(shè)。

3.2.2 開關(guān)配置

開關(guān)的配置需要綜合考慮美觀和便利要求，一般來說，開關(guān)主要設(shè)計在門框附近位置，大概距離地面1.5m的地方。另外，也會安裝在床頭、床頭柜上方等位置。

3.3 防雷和接地設(shè)計

對于高層住宅建筑來說，防雷設(shè)計工作十分重要。設(shè)計的內(nèi)容包括防高電位入侵、防感應(yīng)雷和防直擊雷三種。對于前2種工作，一般是將絕緣的鐵角支架在電纜進戶處接地，然后安裝避雷針；對于防直擊雷設(shè)計工作，一般是在屋頂或是容易受到直擊雷入侵的地方安裝接閃器，然后借助引下線和接地電阻較小的接地裝置可靠連接。

3.4 電氣設(shè)計中的自動化節(jié)能技術(shù)

在進行電氣節(jié)能設(shè)計中必須遵循綠色環(huán)保的理念，所以要盡可能使用先進的節(jié)能技術(shù)，從多個角度來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。首先配電設(shè)計時要考慮三相負荷平衡，三相配電的各相負荷保持三相負荷的平衡，最大相負荷不能超過三相負荷平均值的115%，最小負荷不能小于三相負荷平均值的85%；其次，在地下車庫燈光設(shè)計時應(yīng)以高效節(jié)能的細管徑緊湊型熒光燈為主，熒光燈燈具選配電子鎮(zhèn)流器，疏散指示燈、出口標志燈選用發(fā)光二極管，非防護罩燈具效率在60%以上，開敞燈具效率在75%以上；配電箱應(yīng)靠近負荷中心，盡量將低壓供電線路長度縮短；照明設(shè)計采取統(tǒng)一管理方式分組分時控制；設(shè)置功率因素集中補償裝置，補償達到0.9以上；經(jīng)濟合理選擇導(dǎo)線截面，干線最大工作壓降不超過2%，分支線路最大工作壓降不超過3%；選擇低能耗和高效率的變壓器或電器元器件。另外，關(guān)于動力、照明等各部分的能耗應(yīng)進行獨立分項計量，集中采暖系統(tǒng)在二次設(shè)計時要充分考慮計算機的節(jié)能控制系統(tǒng)。最后，在節(jié)能設(shè)計時要積極推動如太陽能、地?zé)崮艿刃履茉吹膽?yīng)用。

4 電氣節(jié)能設(shè)計質(zhì)量控制措施

4.1 合理選擇供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的設(shè)計是整個電氣工程中最重要環(huán)節(jié)，必須根據(jù)實際情況，如用戶情況、負荷性質(zhì)、用電容量和工程特點、系統(tǒng)規(guī)模等合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，才能保證系統(tǒng)最佳的運行狀態(tài)。首先，應(yīng)該根據(jù)用電負荷容量、用電分布和性質(zhì)等進行設(shè)計，配電所盡量靠近負荷中心從而來減小低壓供電半徑，降低線路的能耗損失，降低電壓的損失，最終可保證供電的質(zhì)量。在供配電線路設(shè)計時其長度不能超過250m。其次，供配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該遵循簡單可靠的原則，也就是配電的級數(shù)不能太多，一般在同一用戶內(nèi)，高壓配電級數(shù)不能超過2級，而低壓配電的級數(shù)則不能超過3級。這樣做的目的是可以大大降低電能的損失。為減少供配電系統(tǒng)線路上的電能損失，在兩路進線供電的系統(tǒng)中，應(yīng)使兩路電源同時運行。再次，因為一般情況下電壓越高，損耗將越小，所以在確定供電電壓等級時要結(jié)合技術(shù)性要求、經(jīng)濟性要求和電力公司的相關(guān)規(guī)定。一般來說，當用電設(shè)備的總能量在250kW以上，采用的供電電壓為10（6）kV，大型建筑物的空調(diào)冷水機組也盡量選擇10（6）kV的冷水機組，但是也要考慮到大容量電動機啟動時，變壓器可能會出現(xiàn)的變化。此外，供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)要適當提高，比如可以通過調(diào)整變壓器容量、正確選擇電動機、照明設(shè)備，以及降低線路感抗，采用正確的電線和電纜鋪設(shè)方式等來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，當自然功率因數(shù)無法滿足電網(wǎng)運行要求時，則可以采取無功補償措施。

4.2 照明節(jié)能措施

照明用電的節(jié)能設(shè)計，其設(shè)計前提是必須保證生產(chǎn)作業(yè)不受到任何影響，不影響施工人員作業(yè)對于視覺的要求，避免對照明質(zhì)量產(chǎn)生破壞。在保證這些前提條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)該盡量采用有效的照明節(jié)能措施，盡量減少照明系統(tǒng)中光能的損失。在照明節(jié)能設(shè)計時，首先要根據(jù)作業(yè)對于世界的要求，并結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范明確照明標準，根據(jù)不同的施工作業(yè)場所明確合理的照明標準，然后通過局部照明的利用進行節(jié)能設(shè)計。其次，為降低能源損耗，在照明設(shè)計時需要充分利用太陽光，因為太陽光既不會造成環(huán)境污染，又是可再生能源，不需要消耗電能。比如在大樓照明設(shè)計時考慮到對自然光的利用，通過側(cè)窗、天窗、光柵板、光線管道等新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，可以達到很好的節(jié)能效果，而且還能使在建筑樓內(nèi)工作的人員情緒更好、工作積極性更高。同時在布置燈具時注意利用日照的強弱來控制燈具，使所控制燈列和側(cè)窗平行，從而達到良好的節(jié)能效果。此外，光源和燈具的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物不同的使用功能，在保證照明質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡量選擇高光效光源。在燈具選擇時為有效利用光源的光通量，最好選擇系數(shù)高，開啟式的直接照明燈具，同時采用節(jié)能型高功率因數(shù)的電感鎮(zhèn)流器可以有效提高燈具的功率因數(shù)。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對于住宅建筑的舒適度和安全可靠度的要求普遍較高。所以在進行住宅電氣設(shè)計的過程中，必須要保證人們對于用電的要求，然后再借助相關(guān)科學(xué)技術(shù)，既要保證建筑電氣系統(tǒng)的安全運行，又要使建筑設(shè)計達到節(jié)能環(huán)保的要求。