谢 勇

中安华力建设集团有限公司 安徽 合肥 230000

随着社会经济的发展和科技的进步，建筑电气设计已经成为现代建筑的重要组成部分。在建筑电气设计中，安全性和节能性是两个非常重要的方面。安全性是指建筑电气设施能够保障人员生命财产安全，节能性则是指建筑电气设备能够实现能源的有效利用[1]。因此，在设计建筑电气系统时，需要将其安全性和节能性作为重点考虑因素，并遵循相关的标准和规范，以提高建筑电气设计的质量和效益。

1 建筑电气设计原则

在进行建筑电气设计时，需要遵循合理性、安全性、经济性等多项原则。第一，合理性原则。在进行建筑电气设计的时候，需要设计人员根据现场施工条件以及建设要求，科学选择照明设备和电源管线等设备，以保证建筑空间照度合理，布局简洁舒适，并可以降低电气设备的能耗。第二，安全性原则。在进行电气照明设计时，除了应该符合规范外，需要工作人员对建筑结构和施工位置进行分析，同时对建筑内电气设备进行防雷和防触电处理，使施工安全得到保障。第三，经济性原则。电气设计应该经济合理，要合理选择电气设备和电气线路的容量，避免浪费和不必要的投资。总的来说，以上这些原则都是在建筑电气设计过程中需要考虑到的，遵循这些原则可以确保电气系统的安全性和功能性，同时还能提高整个建筑的使用价值。

2 建筑电气设计中的安全性保障措施

2.1 强化电力供应

强化电力供应是保证建筑电气设备安全性的重要举措，所以，对于设计人员而言，需要在进行建筑电气设计时综合考虑多方面内容，以此强化电力供应[2]。对于规模较大的建筑工程，应该采用更多的独立电源，以增强电源的可靠性，保证持续供电。这些电源可以作为主电源的备份，防止因主电源故障导致电力供应中断。而且，在建筑电气设计中，可以设置多组备用发电机，一旦出现紧急问题，则由备用机组承担发电工作，确保关键设备得到电力供应。此外，工作人员还要对供电设施进行定期的检查和维护，确保其良好的工作状态，对供电设施的维护可以及时发现并修复可能出现的问题，防止其对电力供应造成影响。工作人员还可以引进新技术，使用新的电气技术和设备，比如不间断电源（UPS）、太阳能发电系统等，通过这些新技术和设备提高电力供应的稳定性和可靠性。如此，可以大大提高建筑电气设计中的安全性，确保建筑内的设备与人身安全。

2.2 优化供电线路

优化供电线路在建筑电气设计中的安全性保障措施中扮演着重要的角色。建筑供电线路的设计应该考虑建筑物的用电需求、具体的楼层结构和电路传输系统，设计出满足建筑工程需求的供电线路。首先，工作人员要了解建筑物的电力负载需求，包括照明、空调、电梯、水泵等设备的功率和电流对供电线路的要求。根据设备的功率和电流，选择能够承载相应负荷的导线。同时，还需考虑导线的电阻、电压降等因素，确保其在运行过程中不会出现过载或电压降过大等问题。在确定导线并进行线路布设时，要注意线路布局应该简洁明了，尽量避免线路交叉，以减少故障点的出现。不仅如此，还要考虑线路的散热和防火措施，确保线路在高温或火灾情况下不会对人员和设备造成危害。其次，要根据建筑物的特点和设备的需求，为供电线路配置相应的保护装置，避免线路和设备因为短路而受损。在供电线路安装完成后，要定期进行维护和检查，确保线路的完好性和安全性。在建筑改造或增容时，要及时对供电线路进行调整和优化，以满足新的用电需求。

2.3 电气设备接地

电气设备接地是建筑电气设计中的一项重要安全性保障措施。通过将电气设备的外壳或构架连接在大地上，可以避免人员触电事故的发生，保障设备本身和用户的安全[3]。在对电气设备进行接地处理时，需要注意以下几项内容：第一，要确定接地类型。工作人员可以根据电气设备的性质和用途，确定需要接地的类型。常见的接地类型包括保护接地、工作接地和重复接地。

图1 电气设备接地

第二，选择合适的接地电阻。接地电阻的大小直接影响到设备的接地效果，所以工作人员需要根据设备的额定电压、使用环境和用电要求选择合适的接地电阻值。第三，合理铺设接地线。工作人员要根据接地类型和电阻值选择合适的接地线，并确保接地线与电气设备可靠连接。同时，需要尽量选择耐腐蚀、耐高温的接地线，以保障其使用寿命。第四，定期检查和维护。在设备使用过程中，要定期检查接地装置的状况，包括接地线的腐蚀情况、接触电阻的变化等。如有异常情况，需要及时进行处理和维修，确保设备的接地效果。

2.4 建筑消防控制

为保证电气设备的安全性达标，需要工作人员优化消防设施设计，可以在建筑内设置火灾探测装置，及时发现建筑内的火灾，并在火灾初期进行预警和灭火，防止火势扩大。为了及时扑灭火灾，可以在建筑内部安装自动喷淋装置，及时熄灭火灾，并同时启动警报装置，联动相关的消防设备，如消防照明、消防广播等，帮助人员迅速疏散。此外，在建筑电气设计中，应该尽可能选用不燃或难燃的材料，避免使用易燃材料，以防止火灾蔓延，同时，还要在建筑内设置紧急疏散照明和指示标志，可以帮助人员在火灾等紧急情况下迅速逃离现场，如此，才可以最大程度地保障建筑内人员和财产的安全。

2.5 强化漏电保护

强化漏电保护是保证建筑电气设备安全性的主要措施，在进行建筑电气设计时，工作人员可以根据相关规范要求设置漏电保护装置，以防止因漏电导致的事故[4]。设置漏电保护装置的主要目的，是能够在出现漏电事故，及时将电源切开，避免事故扩大。漏电保护参数是漏电保护装置的关键参数之一，应该根据实际情况进行合理设置。一般情况下，选择30mA.s作为漏电保护参数，可以起到良好的保护效果。在选择漏电保护器时，必须选用符合规范的、合格的产品，并按照产品说明书正确安装使用。为了充分发挥出漏电保护装置的作业，需要工作人员定期进行维护保养，以确保其正常运转，重点检查漏电保护器的外观是否完好、动作是否灵活，并对其进行清洁和润滑等维护工作。

3 建筑电气设计中的节能性保障措施

3.1 供电系统节能

供电系统是建筑物中电力供应的核心部分，从供电系统入手进行节能设计，是保证建筑电气设备节能性的关键，通过优化供电系统的设计和运行，可以实现节能效果。所以，为了提高供电系统的节能性，需要工作人员综合考虑多方面的内容。在选择电气设备的时候，需要选用能效等级高的变压器、开关设备和电缆等电气设备，减少能源的消耗。然后，可以在供电系统中加入可再生能源，如太阳能、风能等，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗。同时，还要求设计人员合理设计供电系统的容量。此时，设计人员需要根据建筑物的实际用电需求，合理设计供电系统的容量，避免过大的容量造成能源浪费。然后通过合理调整供电系统的运行方式，如合理设置电气设备的运行时间、电压等参数，减少能源的浪费。此外，工作人员可以在建筑电气系统内部安装能源管理系统，实时监测和管理供电系统的能耗情况，及时发现和解决能耗过高的问题。由此可见，通过优化供电系统的设计和运行，可以有效提高供电系统的稳定性和可靠性，减少能源的浪费和损耗，实现建筑物的节能目标。

3.2 变压器节能

变压器是建筑电气设计中的重要内容，其节能水平高低将会直接影响建筑电气设计节能性水准。现如今，建筑内的电气设备大多使用S10、S11型号变压器，不同于传统变压器，其空载损耗和负载损耗要更高。与此相比，非晶合金变压器在空载损耗和负载损耗方面则要低得多（如图2）。目前，非晶合金变压器的使用正在慢慢普及，将其安装在建筑电气系统当中，可以明显提高电气系统的运行效率。在确定变压器型号之后，工作人员需要对变压器进行合理配置。一般来说，变压器的空载损耗和短路损耗比值较为固定，所以，当变压器的负载率处于50%—70%这一区间内的时候，其运行效率可以达到最高。因此，要以配变所供符合的特点为依据，对负荷范围进行精准计算，然后对变压器的容量进行科学配置，以此降低电气系统中的能耗和节约能源，从而为创建绿色、环保和可持续发展的建筑行业提供重要支撑。

图2 非晶合金变压器

3.3 无功补偿

无功补偿设备如电容器、电抗器等，应该根据建筑物的负荷特性和电能质量要求进行合理配置。在配置时，要考虑到负荷的分布和大小，以确定无功补偿设备的容量和位置，从而实现最佳的无功补偿效果。对于大型用电设备，应该采用就地补偿的方式，即在设备附近设置无功补偿设备，以避免远离电源点造成的电压降和电能损失。对于其他用电设备，应该采用集中补偿的方式，即在配电系统中选择合适的位置设置无功补偿设备，以实现对整个配电系统的无功补偿。无功补偿设备应该定期进行维护和管理，以保证设备的正常运行和使用效果。在维护时，应该检查设备的外观、接线端子、电容器等部位是否有异常，并定期进行清洁和维护。同时，应该定期对无功补偿设备进行检查和试验，以保证设备的正确性和可靠性。

3.4 照明设备节能

3.4.1 选择合适的光源

在安装建筑内照明设施的时候，要求工作人员根据具体场所的照明需求，对高效光源的类型进行选择，如此可以避免大量消耗能源资源。如果需要在室内安装照明设施，可以安装低功率的高压钠灯作为照明设备，而不应该选择白炽灯。在需要频繁开关的场所，可以安装双螺旋白炽灯。如果建筑内部空间较为空旷，或者是要在室外安装照明设施，可以选择金卤灯等高强光气体放电灯作为照明设备。

3.4.2 有效利用自然光

在设计建筑照明系统的时候，需要重点引进自然光源，尽可能使用自然光源代替室内照明。例如，可以合理设计窗户的位置和大小，使更多的自然光进入室内。在天气晴朗的时候，可以考虑使用太阳能作为照明能源，减少电能的消耗。

3.4.3 使用新型节能照明设备

在照明设备的选择上，需要重点关注光源设备附件的选择，既要考虑其能耗高低，也要关注其性能，如LED灯等，降低室内照明中的能源消耗。此外，也可以考虑使用智能照明控制系统，根据实际需要调节照明的亮度和颜色，进一步节约能源。

3.4.4 合理设计照明线路

照明线路的设计也是节能的重要环节。应该合理规划照明线路的走向，尽量减少导线的长度，以减少电能在线路中的损耗。同时，应该选择合适的导线截面和材料，确保导线的质量和可靠性，以减少故障率并提高能源利用效率。

3.4.5 设置合理的照度

在照明设计中，应该根据不同的场所和用途，设置合理的照度标准。过高的照度会浪费电能，过低的照度则会影响视觉效果和舒适度[5]。因此，应该根据实际需要合理调整照度，以达到既满足视觉舒适度又节约能源的效果。

3.5 暖通空调节能

（1）合理确定暖通空调的设计参数

暖通空调的设计参数包括室内温度、湿度、空气质量等，这些参数与建筑物的能耗有着密切的关系。因此，在建筑电气设计中，应该根据当地的气候条件和室内环境要求，合理确定暖通空调的设计参数，以减少能耗。

（2）优化暖通空调的控制系统

暖通空调的控制系统是影响能耗的关键因素之一，在建筑电气设计中，应该考虑采用先进的控制系统，如建筑设备监控系统，对暖通空调设备进行实时监控和自动调节，合理应用暖通设备，以达到节能的目的。

（3）合理利用可再生能源

在设计暖通空调系统的时候，可以使用可再生能源来代替不可再生资源，大幅度降低能源消耗。可以将太阳能和地热能等可再生能源利用起来，作为暖通空调系统的能源来源，减少对传统能源的依赖，如此可以大幅度降低传统能源的消耗，达到节约资源的目的。

（4）优化建筑结构

建筑物地结构对暖通空调系统的能耗也有很大的影响。因此，在建筑电气设计中，应该考虑优化建筑物的结构，提高其保温性能和隔热性能，以减少室内外热交换的程度，从而降低暖通空调系统的能耗。

（5）定期维护和保养暖通空调设备

暖通空调设备的维护和保养也是降低能耗的重要措施之一[6]。所以，工作人员需要定期对暖通空调设备进行检查、清洗和维护，如此，既可以保证其正常运行，也可以避免因设备故障而引起的能源浪费，有效地降低建筑物的能耗，提高能源利用效率。

4 结束语

综上所述，在建筑电气设计中，安全性是最基本的考虑因素，为了确保人们的安全和减少能源的浪费，设计师需要采取适当的措施来确保电气系统的安全性和节能性，这样不仅可以保障人们的安全，同时也可以降低能源消耗，实现可持续发展。