时间:2022-02-01 06:17:54
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑电气论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1、产生与技术标准分支电缆是在普通塑力缆基础上发展而来。
由于现代文明的发展,都市的高层建筑越来越普及,在高层建筑配电系统电气设计中,供电可*性、工程经济性和施工便利性越来越重要,采用普通电力电缆供电,三者的矛盾总难完全统一,只能根据不同工程而有所侧重。按传统方法,在楼层配电设计中,通常采用的办法有三种:
(1)放射式,由地下配电间分别对各个楼层引电缆直接供电,却需要大量的电缆、桥架和较大的电缆井,造价高,经济性最差。
(2)链接法,由配电间引出电缆至底层配电箱,再由底层逐层向上链接供电,此法经济性最佳,但由于层数越多,安全系数越低(安全系数是逐级相乘)。
(3)分区树干式,把一座高层建筑划分成n个单元区,每个单元采用电缆接从配电室供电,然后再分配至单元区内各个楼层。经济性都比较好,经常被采用。
(4)干线电缆分支法,从配电室引出一根(或数根)主干电缆,每个楼层在干线电缆上供头分支,此法经济性最好,但施工却是最麻烦的,更麻烦的是在主电缆上做楼层分支头时,受电缆的结构和现场施工条件以及人员素质的影响,接头质量参差不齐,但这种方法却促使人们想到把接头与电缆一同制造,由此诞生了新一代的建筑配电电缆——分支电缆。
分支电缆是把经过专门工艺处理的单芯电力电缆作为建筑主干电缆,根据各具体建筑的结构特点和尺寸量体裁衣,预先把分支接头与分支线、主干电缆一同设计制造。是把上面第(4)种方法中现场施工和管理的工作由专业制造厂完成,而且工艺一致性也带来了质量一致。
分支电缆较早出现于英国和日本,在技术标准方面,1980年,日本电线工业协会颁布了第一部行业性标准JCS376(1980),随着技术的发展与进步,在1992年对该标准进行了修订,放宽了对产品结构材料方面的要求,提高了成品技术指标,目前,国内正规的分支电缆生产厂的产品标准主要是以该标准为基础。
2、结构分支电缆在结构上,分为单芯型和多芯绞合型两种,每根单芯分支电缆又可分为三部分:
(1)主干电缆;(2)支线电缆;(3)分支连接体。
目前,因单芯型分支电缆结构简单,本论文由
型分支电缆实质上是多个单芯电缆的绞合体,而不是传统概念多芯电缆的结构,多芯型分支电缆的每项导体外面都有单独的绝缘和护套,每根线芯有独立的分支连接体。多芯型分支电缆具备一般多芯电缆的运行性能,国内只有为数极少的大型综合性电缆厂才具备生产能力,目前也已在推广应用中。
3、性能分支电缆是一种新型的电力配送电缆,其关键性能有两项:首先,一根具备良好品质的分支电缆,必须是性能优良的电力电缆,对于国内产品,其导体性能、绝缘性能、材料的机械物理性能均应符合GB12706-91标准——电缆的性能是分支电缆产品的基础指标。
第二,分支连接体的性能至关重要,这是分支电缆的关键性能。分支连接体把干线电缆与支线电缆的导体连为一体,并作绝缘防潮处理。从外观上看,无法知道内部接头质量,有两项重要的试验能够检测接头性能,即机械拉力试验和电热循环试验。对机械拉力试验而言,分支连接体(含干线与支线导体)的拉断力应保持在连接前的80%以上,对电热循环试验而言,在125次一定时间间隔的额定载荷与空载循环后,分支连接体的温度不得大于电缆表面温度的8℃。决定分支连接体的机械与电气性能的关键在于分支连接体的材料和工艺。对广大用户而言,应充分关心分支电缆的电缆质量、接头的材料选择和生产工艺工装。
我们讲,分支电缆更适合于现代建筑的配电系统,为什么?要分析这个问题,我们必须首先弄清楚相关电气设计规范中对配电线路的要求。
二、相关规范对建筑电气系统中配电线路的设计要求
1、建筑电气相关的设计规范目前与建筑电气低压配电系统设计有关的规范主要有:
(1)GB50052-1995供配电系统设计规范
(2)GB50054-1995低压配电设计规范
(3)JGJ/T16-92民用建筑电气设计规范
(4)GBJ16-87建筑设计防火规范(1997年版本)
(5)GB50045-1995高层民用建筑设计防火规范其中:《供配电系统设计规范》和《低压配电设计规范》是两项基础规范,主要内容参照采用了IEC标准。本论文由
致,但由于这是一个建筑行业的专业标准,建筑相关的部分规定更具体,如供电系统的负荷简等级,除规定分级原则外,更规定了各类具体建筑名称的负荷级别。
由于上述规范在颁布实施时,分支电缆产品在国内还没有应用先例,因此在规范中并未提及分支电缆,但在众多条款中体现了设计指导方向,总的说来,有三种观点:
1、关于配电级数——越少越好;
2、关于配电方式,从高到低依次为放射式>树干式>分区树干式>链接式;
3、关于安装敷设方式,应与环境、建筑特征、机电应力等多种因素相适应。
(一
)、关于配电级数:对配电级数而言,GB50052-95第3.07条规定:供电系统应简单可*,同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级,JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中8.14条规定:“自变压器一次侧至用设备之间的低压配电级数不宜超过三级,但对非重要负荷供电时,可超过三级。”上述规范体现了一个要领,那就是配电级数越少越好,越少可*性越高,技术越先进。
(二)、关于配电方式,GB50052-95中第6.02、6.03、6.04、6.05条中提出:“在正常环境的车间或建筑物内,当大部分用电设备为中小容量,但无特殊要求时,宜采用树干式配电”,“当用电设备为大容量,或负荷性质重要,或在有特殊要求的车间、建筑物内,宜采用放射式配电”,“当部分用电设备离供电点较远,而彼此相距很近、容量很少的用电设备,可采用链式配电,但每一回路环链设备不超过5台,其总容量不宜超过10kW”:“在高层建筑物内,当向楼层各配电点供电时,宜采用分区树干式配电,但部分较大容量的集中负荷或重要负荷,应从低压配电室以放射式配电”。
(三)、JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》中对配电方式有更为详细的规定,如:“8.2.15居住小区的高层建筑,宜采用放射式配电”“8.2.2.4除多层民用住宅外的其他民用建筑,对于较大的集中负荷或较重要的负荷应从配电室以放射式配电;对于向多层配电间或配电箱配电,宜采用树干式和分区树干式的方式”“由层间配电间或层配电箱至各分配电箱的配电,宜采用放射式与树干式结合的方式”,“8.2.3.2对于容量较大的集中负荷或重要负荷,宜从配电室以放射式配电对各层配电间的配电宜采用下列方式之一:
(1)工作电源采用分区树干式,本论文由
(2)工作电源和多用电源都采用由首层到顶层垂直干线方式。
(3)工作电源采用分区树干式,多用电源取自应急照明等电源干线。
上述规定,是限于制定规范时,分支电缆尚未在国内推广应用,供电线路主要依赖普通电力电缆和母线。笔者认为,在应用分支电缆配电后,上述规定应该可以简化。放射式高于树干式,又高于链接式的观点。
(四)、关于电缆和母线安装敷设方式。
GB50054-94中5.5.1、JGJ/T16-92中9.12.1都规定“封闭母线宜用于干燥和无腐蚀性的屋内场所。”
GB50054-94中5.7.2、JGJ/T16-92中4.13.5规定“竖井垂直布线时应考虑下列因素:……。垂直干线与分支线的连接方法。”
GB50054-94中5.7.3竖井内垂直布线采用大容量单芯电缆大容量线线作干线时,应满足下列条件:
1、载流量要留有一定的裕度;本论文由
GBJ16-87《建筑设计防火规范》中10.1.4规定:“消防用电设备的配电线路应穿管保护。当暗敷时应敷时应敷设在非燃烧体结构内,其保护层厚度不应小于3cm,明敷时必须穿金属管,并采取防火措施。采用绝缘和护套为非延续燃性材料的电缆时,可不采取穿金属管保护,但应敷设在电缆井沟内。
GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》中对消防电源及其配电,9.1.4条也规定了相同内容。
上述规范说明:电缆配电比母线具有更好的环境适应性,安装敷设更便利。
在熟悉电气规范的相关规定后,让我们来分析分支电缆配电方法与规范的符合性与技术先进性.
三、分支电缆配电的技术先进性
1、分支电缆的配电方式分支电缆配电系统一般如图所示,在一个n层的大楼中,垂直竖井干线和各楼层供电由一根整预制的分支电缆完成,PG是总配电柜,PX是楼层配电箱,ZJX是转接箱,当PG与ZJX之间距离不远时,(满足载流量与起动运行压降要求)一般不予选用,这样可减少一个连接点,节约投资。
2、分支电缆配电的技术先进性从上述配电系统的分析中,可以知道分支电缆可以使楼层配电简化成二级配电,每个楼层都可以达到最简单的二级配电,符合规范中配电级数越少越好的原则,这是先进性之一。
分支电缆配电系统的实质是一种放射式配电系统,适用于各种重要场合甚至是特别重要场合的配电,这是先进性之二。
分支电缆是一种经过预制的电力电缆,本论文由
在出厂时经受过水中耐压和绝缘电阻试验,因此对环境要求低,能适用于潮湿、盐雾酸碱等环境,而母线在规范中明确不能应用于这些环境,比母线适用范围广。而且,其安装方式简便,施工工期短,工费低,符合规范中设计应注重经济性的观点,这是其技术先进性之三。
四、分支电缆配电设计的注意点
我们已分析:分支电缆配电系统的技术先进性,可以说分支电缆就是一种为现代建筑度身定做,量体裁衣的专业产品,具有最佳的适用性和技术经济性,但在工程设计中,需注意一点——那就是分支线的保护问题。对由于支线截面一般都有比干线小,因此,当支线发生过载或短路时,干线保护系统一般不会对其发生作用,必须在支线配电箱中设置保护器,保护器与分支接头问题不超过3m,如超过,分支线必须受敷设在不燃的管或槽中,且当该段发生单相或两相短路时,干线保护应能够断开。对此,应予以注意。
分支电缆作为一种从国外传入的新型建筑配电电缆,
员认同并使用。本文旨在说明分支电缆配电与现有建筑电气相关规范的一致性,并能更好地体现规范的指导思想。是一种能满足现有规范的一种最先进、经济的配电方式。因水平所限,文中如有谬误,敬请读者指正。
1智能建筑电气设备技术发展现状及趋势
目前智能建筑的电气设备技术主要应用在这几个方面:(1)供配电技术,包括的设施有配电所、变电所以及施工现场的临时用电;(2)建筑设备电气控制技术,包括电路电线的设计、安装及维护,设备有继电器-接触器以及PLC控制;(3)照明技术,包括整个建筑照明设备的设计、安装以及维护;(4)安全技术,包括防雷、防火装置的设计、安装以及维护;(5)信息传输技术,包括电话通信、有线电视通信、计算机网络以及楼宇信息管理系统等等。以上这些技术已经较为成熟,但仍然存在着整体性不强、管理效率低、安全性不高等问题。而且我国的智能化技术和产品在很大程度上依赖进口,缺少统一的设计标准和规范。目前,智能建筑电气设备技术正向着这几个方向发展:(1)将各个小区和社区当作一个个单独的智能化个体;(2)利用高科技手段,尽可能地节约能源、降低污染;(3)开放式系统将进入智能化建筑中,整个系统会处于一个动态、不断发展之中,这有助于建筑设备能不断吸收新技术,保证整个系统的顺利运行;(4)个性化的设计将会应用到整个智能建筑电气设备系统中去。以坚持大系统、动态运行为原则,针对建筑的具体要求进行特别定制,此外,充分考虑用户需要、管理的差异性[2]。
2浙商财富中心电气设备集成优化技术的应用情况
2.1中央空调的自动调节优化应用在传统电气设备系统中,建筑大楼的中央空调调节性能不灵活,只能按照某一个设定值不停运转。而如果将智能化调节系统应用到建筑的中央空调机组中,即:空调系统可以根据环境的温度以及实际需要空调的建筑面积进行能量输出,使其成为一个动态变量,尤其是在过渡季节中,或者是遇到天气变化时,智能化的空调系统可自动调量及温度,这就可以大大减少空调电能的用量。本文实例中浙江财富中心的空调系统布置及运行形式见图2。根据统计结果我们得出:浙商财富中心大楼空调系统的节能效率比传统空调系统高出30%以上[3]。
2.2配电设备的优化应用浙江财富中心的配电系统采用目前最流行的UPS系统,即不间断电源系统。这种系统在市区供电系统发生故障时可以为大楼提供一定的备用电力,确保楼内人员的日常工作和生活不受影响,各种机器、设备不受损害。同时可提高整栋建筑对电力中断的应对能力,尽可能将损失降到最低水平。随着社会的发展,人们对供电电源提出了更高的要求,而UPS配电系统已成为现代楼宇的重要特征。浙江财富中心部分UPS配电系统清单见表1。浙商财富中的UPS供电系统的工作过程为:当市电压正常时,系统会自动给电池组充电,直到充满为止;当市电压发生欠压或断电故障时,电池组会迅速通过隔离二极管开关将电能馈送至直流回路中,中间没有间隔时间。当电池电能快要用完时,UPS系统就会发出警报,这样就会给予用户充足的时间去储存资料或采取相应措施应对。
2.3综合布线系统的集成优化应用众所周知,随着计算机、通信等高新技术的发展,人们对高数据传输的需求越来越强烈。综合布线系统是信息社会发展的必然产物,它直接关系到用户的日常工作和生活。目前,综合布线系统已经是我国建筑智能化水平的重要评判标准。传统的布线方式缺乏统一的规范,这就导致用户根据不同的应用范围选择相应的线缆、接插件以及布线形式等,重复浪费的现象特别严重。而浙商财富中心的综合布线系统集成优化的特点是具有很高的兼容性、开放性、灵活性、可靠性和先进性等,可将建筑内日常的数据、图像、影音等采用国际标准化的信息传输方式进行处理,同时支持多个厂商设备和协议,可以完全满足各类企业和用户的使用要求。浙商财富中心网络系统布置示意图见图3。
2.4热水控制系统的优化节能应用根据相关部门统计:在所有商用建筑中,温度控制是耗能最大的部分,也是能源浪费最大的部分,如果能够精确控制温度,那节约出的电能可占到总耗能的10%左右。通过加强建设电气设备集优化技术,可给智能建筑领域带来更广阔的发展空间。浙江财富中心的热水控制系统采用的VLC控制器可应用在中央设备系统、照明、通信、温度等多个场合,通讯速度快,性能可靠以及反应灵敏。控制器的感应器通过测定热水的温度,会将相关数据传给CPU,当达到设定温度后,CPU可自动调节相关的加热设备停止工作,这既可以使热水保持一定的温度,又会最大限度的节约电能[4]。
3结语
浙商财富中心通过应用智能建筑电气设备集成优化技术,使得整栋大楼运行耗能比同等规模的建筑节约30%左右,平均每年可节省开支50万元,取得了很好的社会效益和经济效益。随着可持续发展以及绿色建筑等观念的深入人心,智能建筑电气设备集成优化技术的发展空间会无限广阔。
作者:潘永莲单位:杭州蓝特信息技术有限公司
1.智能建筑概述
智能建筑是指通过采用计算机技术、智能技术等现代化技术,将建筑设备管理系统、信息化系统、公共安全系统等进行优化组合,为居住者提供一个便利、舒适、人性化的建筑环境。智能建筑以其最优化的电气组合设计,为使用者在节省开支、人身安全等方面提供了极大的便利。
2.智能建筑电气节能概述
智能建筑能否实现,取决于智能化电气能否实现高效节能。电气能耗作为建筑能耗的主要组成部分,将成为设计者重点改进的目标。因此,智能化电气行业着眼于优化并创新智能化建筑的节能方案。在进行优化节能方案的过程中,其中心设计环节是对建筑中的控制系统和供配电系统进行智能化的控制管理。
二、我国智能化建筑电气节能的发展现状
目前,我国在智能化建筑电气节能方面取得了很多突破行的进展。但是,由于我国智能化建筑的理论体系不够完善,实践操作经验不足,导致我国智能建筑的优势没有得到发挥,其推广范围也非常有限,使用者并未从中体会到智能化建筑带来的优越性。一直以来,建筑耗能一直是我国各种能源消耗的主要来源,而建筑耗能中的电气耗能有占了很大比例,因此,我国对智能化建筑电气节能的研究都是从能源消耗的角度出发的。如何实现对建筑各个系统的智能化和环保节能化就成了智能化建筑节能优化设计的关键性问题。
三、我国智能化建筑电气节能存在的问题
通过研究我国智能化建筑的发展现状,发现我国在智能化建筑电气节能方面存在许多不完善的因素,这些因素严重制约了智能化建筑行业的发展,具体问题有以下几个方面。
1.通风设计不合理。
智能建筑的通风与设计不合理将会使空调冷量超出标准。一些中央空调的使用,如果在建筑过程中出现不合理的设计,就会造成智能通风不畅、运行制度不合理等,从而导致空调耗冷量的增加。
2.照明光源的控制方式不合理。
照明耗电量是建筑耗电量中的重要因素,如果照明开关控制和节能系统控制设计存在缺陷,就会对建筑耗能产生很大的影响,进而给电气节能系统带来非常不良的影响。
3.智能化建筑电气节能系统缺乏全
面有效的协调。智能化建筑电气节能系统设计出现漏洞,就会导致节能系统的实际运行效率偏低。从而导致系统的节能效果不明显甚至没有效果,节能设施安装困难等。因此,合理有效的协调统筹是电气节能系统有效运行的关键。
4.缺乏全面的质量安全监督。
由于设计师对缺乏技术应用的实践经验,会造成建筑电气系统中节能技术缺乏实用性。再加上我国在此方面缺乏比较系统的研究,因此在优化方案的实施过程中缺乏其实际节能效果的发挥。
5.辅助设施安装不到位。
在取暖通风系统和给排水系统安装设备时,如果没有选择合适的设备,或者是系统运行方式设计不合理,不仅达不到节能的效果,还会带来智能化建筑电气设计施工中的高耗能问题。根据以上问题,我们要设计出合理科学的优化方案,提高能源的利用效率,从而达到节能系统的高效运行。
四、我国智能化建筑电气节
能优化设计方案智能建筑电气节能优化设计的目的在于减少能耗,这需要从电气的多个方面进行考虑,包括建筑用电设备的特点、用电负荷容量和设备具体布置。要对这些问题进行仔细的分析,从而科学、合理地建设供配电节能设施,确保设备的正常运行。
1).设计原则
智能化建筑电气节能设计需符合以下的原则:1.必须保证建筑物的正常使用,实现建筑物的基本功能,能为使用者提供完整全面的功能服务。2.在进行节能系统设计时,必须考虑节能系统的实际运行成本,要对节能方式和设备材料进行合理的选择,对其运行成本进行有效的控制。3.在进行系统设计时,要减少对不必要能源的损耗。当一些不必要的耗能量较多时,要对改因素进行优化,根据建筑物的实际情况选择合理的节能方式,以减少建筑物能源利用的损失。4.节能应该与保护环境相结合。在设计节能系统时,要提高能源的利用率,选择对环境有益的优化方案。在控制成本的前提下,实现能源的节约和环境的保护。优化方案的设计对通风、空调及供给水系统的电气节能优化要根据建筑物电力的需求情况,与风机设备的配置要求,选择经济合理的环保产品;在空调的选择方面,尽量选择节能环保、零排放的产品。目前广泛使用的水源热泵空调就是很好的选择,跟传统空调相比,其机组耗能有很大的优势;在设计供水系统时,要选择既能净化水质,又能节能环保的产品,这样才能达到节能的效果,无负压供水设备就是很好的选择。
2)对照明系统的优化设计
在设计照明系统时,灯具的选择很大程度上影响了电气节能系统的节能效果。采用智能照明灯具,可以节约电量的使用;声光控开关的灯具,也能有效减少资源的浪费。而建筑中的采光设计也非常重要,要加大对自然光的利用,加强此方面的设计,采用采光井来提高室内通光。
3)供电系统的优化设计
在进行供电系统的设计时,要充分考虑兼职用电设备的特点、用电设备的具体布局等多方面因素,从而保证供电系统的节能效果。具体可以从用电电压和供配电布线方面考虑。保证用电电压的稳定性和减少能源的损失,从而达到节能环保的目的。
4)充分考虑再生资源的利用
资源的循环利用也是设计节能系统的关键。目前广泛利用的再生资源包括太阳能和风能,在设计系统时,充分考虑这些再生资源,可以减少高耗能设备的使用,增加能源的利用率。墙体利用节能保温材料,室内装饰使用低耗能产品,都能在达到节能环保的同时,也使使用者享受到舒适的使用效果。
五、结语
(一)未遵循规范要求开展设计工作。
在对建筑电气工程的施工设计图进行查看时,时常会发现设计未遵循相关规范要求,例如仅仅运用TN-C低压的配电系统,不但未开展电气保护接地措施,而且也没有设计电位的连接,这些做法均无法有效保证工程的质量,同时也为将来的施工埋下了安全隐患。
(二)设计缺乏深度。
在建筑电气工程中,由于施工图的设计深度较差,设计的文件也缺乏足够的可实施性,给实际的施工带来了一定的难度,不但面对工程施工进度造成了一定影响,同时也难以充分保证建筑项目的质量。此外,普遍存在工程施工图的设计深度未能达到工程建设要求,或文件的编制深度难以满足实际施工需求,例如照明系统设计图中,未将详细的规格、型号备注出来等,进而导致了电力设备适用性缺陷的产生。
(三)各专业的不协调导致失误的出现。
在电气工程防雷接地处理过程中,防雷接地的设计图仅出现在电气图上面,且未按照规范要求进行电位连接装置,例如在施工图中,并没有将作为防雷接闪器的建筑物结构件钢筋的技术要求、连接点位置、搭接等内容进行详细标记等。在实际电气施工过程中,如果施工技术人员缺乏足够的经验,且因考虑不周到出现遗漏,均会使得电气配合及土建产生失误。其中,外引接地连接点漏设及接地钢筋网连接点出错为常见的电气配合失误。
二、建筑电气工程施工中质量管理改进措施
由上述可知,设计阶段为电气工程质量管理的重点,一旦出现设计质量问题,便会引起更多施工质量问题,因此必须采用有效的改进措施,加大电气工程设计与施工阶段的管理力度。
(一)加大电气施工图纸的会审力度。
工程正式开工之前,设计、承建单位,以及业主与监理人员均会参与施工图纸的会审,以期找出设计中存在的问题。因此,为有效避免施工中不必要损害的产生,就应加大电气施工图纸的会审力度,就工程的具体功能情况展开分析,明确建设方的需求及项目的定位;认真审图,在图纸会审过程中尽量解决对工程质量及工程造成影响的问题。在对电气图纸进行会审时,需对整套施工图进行通观、核对,检查图纸是否齐全,系统图、大样图、平面图是否统一,控制设计、动力配电与其他相关专业的要求相一致等。
(二)充分做好专业施工阶段的管理工作。
建筑电气工程管理人员在项目开工前,应对施工图纸进行分析,并与土建施工技术人员对土建及电气施工设计图进行查对,将存在交叉施工的部分列出,并在配合施工前制作好各种预埋件,同时做好防腐处理工作。电气施工阶段的质量管理工作包括以下几个方面:其一,把好材料质量关,推行质量卡措施,确保各种具备完整资料,只有经过建设及监理单位的签字方可进入施工现场;其二,做好基础施工阶段质量管理工作,配合土建单位及时做好预埋止水挡板及强弱电进户电缆穿墙管工作,并提前准备好需要预埋的吊杆基础螺栓、铁件、配电柜基础型钢,以及吊卡等预埋件,不得出现遗漏;其三,明确电气工程的重要环节,确定电力电缆、配电装置及配电箱三个重点设备的交接与协调环节,根据相关规范要求开展超前监管工作,并监控好重要环节的基础上,促进整个工程系统的质量控制;其四,加大对安装调试阶段的质量管理力度,首先对线盒及配电箱内压线做好样板,确保压接牢固,布线整齐,按规范要求连接接地线,预留好接地端子;在调试设备运行时,应遵循先单体,后联动,先空载,后带负荷的原则,并先对继电器等可调元件进行调整至规定值,再对机械及电气性能的可靠性进行验证,重点对导线穿管铺设及吊顶内线路是否符合规范要求进行检查。
(三)加强电气工程安全管理。
电气工程管理人员在控制质量的同时,还应加强安全管理,坚持安全施工原则,制定相应的安全组织及技术措施,与现场施工人员做好安全技术交底工作,同时专门设置专门持证上岗安全员一职。具体操作包括以下几点:首先,建立施工组织设计以及安全用电措施等审批制度;其次,制定技术交底制度,向施工单位及用电人员施工组织设计及安全用电措施的总体意图、技术、注意事项等进行了解;其三,建立完善的培训及安全管理制度,对用电人员及专业电工开展定期用电安全教育工作,严格坚持持证上岗原则。
三、结语
一、我国建筑电气与IEC标准接轨困难的原因所在
加入WTO后,外国建筑行业将进入我国,我国建筑行业也可去出国外,这都将面临国际上的激烈竞争。笔者在一些我国驻外使馆了解到我国在国外的竞争中没有优势。存在两个主要问题:一是在技术上与国际标准接轨不够,影响标书和设计文件的质量;二是标书和设计文件由不懂技术的翻译人员译成外文,辞不达意,降低了标书和设计文件的水平。由于存在这些问题我国在承包工程竞争中往往不敌南韩和日本,屈居下风,因此面临的挑战是严峻的。
有关建筑电气的IEC标准早在80年代初就引进我国,但多年来进境不大,造成这种被动状况的原因是多方面的,按IEC标准的要求,建筑电气首先应以人为本,保证人身安全,也要保证财产(指建筑物、电气设备等)的安全以及电气装置功能的正常发挥。但由于历史上的原因,我国从建国开始,无论在建筑电气的实际工作中或学校的教材中都师宗前苏联电站部主编的《电气装置安装规程》。讵不知电力行业标准的侧重点与建筑电气行业大相径庭,它的侧重点在电网元件的安全,例如发电机、变压器、电容器、线路等的安全,而不在人身和财产的安全。我国电气人员长期受前苏联电气规程的影响,熟悉线路、变压器等的保护,而对防人身电击、防电气火灾则较陌生,积重难返,造成今日与IEC标准接轨的困难。也由于历史上的原因,我国较年长的电气人员不少直接阅读外文资料比较困难,难以及时获得国外新信息,妨碍了新旧技术观念的转变,这也在一定程度上增加了我国建筑电气与IEC标准接轨的难度。
二、我国电气规范在安全水平上的差距
所谓建筑电气与国际标准接轨就是与国际电工委员会第64技术委员会(即《建筑物电气装置》技术委员会,简称IEC/TC64)的IEC60364标准(即《建筑物电气装置》标准)和其他IEC/TC64标准接轨。我国有些电气规范因不以IEC标准为根据,往往政出多门,没有一个统一的准则,所以规范之间互相矛盾。而有些规定又与电气安全原理相悖,所以在国际上我国建筑电气规范声誉不很高,常不被国外承认和采用。执行了我国电气规范,电气事故有时仍难避免发生,现举数例来说明这个问题。
1、浴室内人身电气安全无充分保证
浴室之类的特别潮湿场所被IEC标准规定为人身电击危险大的特殊场所,需补充特殊的电气安全措施。这是因为人体沐浴时皮肤湿透,阻抗大幅度下降,25V以下的接触电压即可电击致死,这类电击事故在我国时有所闻。为此IEC标准规定浴室内应增加局部等电位联结以及其他一些安全保护措施以避免出现电位差引起电击事故。但我国有的电气规范内规定这类安全保护要求仅限于三级以上的旅(宾)馆之类的高级场所,换言之一般浴室不需满足这些要求。这类政策性的规定显然不妥。人无高低贵*之分,都有平等的生存权利,将人对安全的要求划分等级,显然不符合IEC标准,也是不能充分保证人身安全的。
2、喷水池内电气安全措施缺乏具体规定
游泳池、浴池、喷水池等都属电击危险大的特殊场所,但危险的性质不同,IEC标准对它们分别规定有不同的电气安全措施。游泳池、浴池是人体需进入的场所,因此IEC规定池内如有电气设备,其额定电压不得大于12V.而喷水池内是装有对地电压为220V的水下泵、水下灯的场所,如果这类设备的绝缘失效水池内将出现电压梯度,人如进入将可能发生电击事故,因此已注入水的喷水池内是不允许人进入的。IEC标准规定须妥善防范池水渗入水下电气设备或线路套管内以避免绝缘失效,并在水下设备的电源线路上安装剩余电流动作保护器以保证在万一绝缘失效时之即切断电源,防止电击事故的发生。年前我国某市曾发生一起一儿童不慎坠入喷水池内,跳入池内拯救他的人中有七人不幸电击致死的特大电气事故,其原因就在未按IEC标准的要求完善防电击措施。喷水池的防电击要求是和游泳池、浴池不同的,但在我国的有关电气规范内未加区别,笼统地将它规定为参照游泳池、浴池的规定执行,这显然是南辕北辙。安全措施不与IEC标准接轨,自然难以避免电击事故的发生。
3、我国的安全特低电压难以保证人身安全
50V以下的电压称作特低电压(ELV),IEC标准规定用于人身安全的特低电压回路有SELV回路和PELV回路之分,前者的带电导体必须与地绝缘,后者的带电导体可与保护接地线(PE线)相连接,但必须辅以等电位联结之类的补充安全措施,否则当ELV设备绝缘失效时设备外壳仍可能因PE线传导来的危险故障电压而引发电击事故。我国有些电气规范不与IEC标准接轨,规定ELV回路的带电导体一概须“接地”或“接零”,引起不少电击事故,工矿企业因此有“安全电压电死人”的说法。事故发生的原因就在我国规范规定采用的不是SELV回路而是PELV回路,但又未按IEC标准的要求,补充安全措施,自然难免发生“安全电压电死人”的怪事。
4、智能建筑接地不当难以正常发挥功能
我国这些年信息网络飞速发展,智能建筑也如雨后春笋大量兴建,但能正常发挥功能的并不多,其原因也在我国信息技术设备的抗干扰和接地措施未与IEC标准接轨,技术观念比较陈旧。信息技术设备的接地和等电位联结不同于用于电气安全的接地和等电位联结,它不是低频的而是高频的。因此IEC标准要求信息技术设备与电位参考点间的接地线和等电位联结线应尽量短直,并增大其截面积和表面积以尽量减少其高频阻抗,从而最大限度地降低干扰电平。IEC标准并不要求电气装置的接地电阻如何小,因它已在等电位联结系统以外,与干扰电平无关。我国有关规范不重视等电位联结系统高频阻抗的降低,却不必要地追求低接地电阻值,耗费了不少人力物力,结果是与事无补,仍未能使信息技术设备正常发挥功能,有时甚至因此导致巨大经济损失,这不能不说是未与IEC标准接轨引起的不良后果。
三、建筑电气与IEC标准接轨任重道远
综上所述,可知我国建筑电气如不与IEC标准接轨,非但难以在国际竞争中争得一席之地,而且对减少电气灾害,安定社会生活,促进经济发展也是十分不利的。为宣传推广IEC?TC64标准,我国于1982年成立了IEC/TC64标准归口委员会,曾翻译出版了三册IEC/TC64《建筑物电气装置》译文集。1988年我国颁布了《中华人民共和国标准化法》,其中第四条规定:“国家鼓励积极采用国际标准。”1993年我国成立了全国建筑物电气装置标准化技术委员会,从事将IEC/TC64标准转化为国家标准的工作,即将IEC/TC64标准译成中文,经审查通过并报主管部门批准后生成为我国建筑电气的国家标准。它可在建筑物电气装置的设计、安装和检验中直接引用,也可作为我国制订建筑电气有关规范采用IEC/TC64标准的依据。
1.1过载及短路保护
在传统的低压供电系统中,应该对过载、短路保护方面进行强调,从而达到保护用电设备和供电线路不受损坏的目的。
1.2电气接地质量问题
在高层建筑电气的设计以及施工过程中,低压配电系统的接地形式有混用的现象,但供电系统没有进行任何安全有效的接地处理,或者么有按相应工作规范要求进行接地,导致电气接地的质量出现问题,没有对关键性电子设备进行等电位连接设置,从而造成大量触电等不该发生的人身伤亡事故。
1.3保护装置不到位
由于正在运行的低压配电系统中,保护接零和过流保护装置等相关安全保护措施设置出现问题,乃至其无法科学有效地对漏电情况进行控制,导致高层建筑经常性出现火灾事故,造成严重的人身伤亡和财产损失。
1.4漏电保护器使用问题
漏电保护器的使用范围随着各种电器设备的广泛应用而日益普及,漏电保护器是目前存在的一种能够有效控制和防范接地故障,避免人触电击和电气火灾发生的有效保护电器,但由于目前漏电保护器的选用和接线方面的问题,漏电保护器往往没有发挥其完整的作用,从而供电系统的可靠性与安全性被降低。
1.5越级跳闸导致巨额经济损失
越级跳闸导致巨额经济损失是高层建筑低压配电系统设计中的一个多年存在的难题,当下级配电回路有较大短路电流的短路故障出现时,即使该上级配电回路带有保护装的短延时,也就是三阶段保护断路器设置,也无法进行选择,往往无选择性越级跳闸,导致大面积断电情况,某些情况下也会导致不应发生的巨额经济损失。由于我国技术问题难以得到突破,此问题长期未能完全得到解决。
2解决与改进方法分析
在传统的低压供电系统中,主要对过载、短路保护方面进行强调,从而达到保护用电设备和供电线路不受损坏的目的,随着科学技术的发展,人身与消防安全的观点逐渐普及。所以现阶段关于小康住宅及高层建筑的电气设计,最首要考虑的问题就是人身与消防安全,设计主要围绕安全用电相关问题。以下就低压供电系统电气设计中一些可能的漏电人身触电及火灾问题的应对措施进行分析。
2.1供电系统负荷分级设计
可根据《民用建筑电气设计规范》确定高层建筑的负荷等级,《民用建筑电气设计规范》表明,建筑物的使用性质与建筑物在其内部设施的负荷等级划分有较大联系。
2.1.1变压器设计
变压器的位置与数量选择要综合多方面进行考虑,不仅要要考虑到建筑的功能、建筑中负荷分布、负荷容量等因素,而且需要在满足当地供电局的要求的基础上进行专业间的协调。在变压器的容量选择过程中,应该先进行计算,并以得到容量为依据。一般情况下变压器的负荷率在80%左右,供电半径低于200米。以下两种情况需要增加配电所的设置,一是实际需求的供电距离超过200米,二是供电容量大于500千瓦。在条件允许的情况下,在负荷中心附近建设配电所,达到简化配电系统的目的,而且能够增强低压配电系统的安全性与稳定性,同时降低电压在线路中流通过程中的损耗。
2.1.2电压设计
在高层建筑电气中低压配电系统的设计过程中,应该在满足在设计规范方面的相关规定的基础上,围绕供电负荷等级,有针对性地选择相应的供电措施。通常情况下,低压配电系统,其供电电源的电压往往是380/220V。
2.2漏电断路器的选择方法
在高层建筑接地保护设置中,漏电断路器是必不可少的,以下针对漏电断路器的选择的相关注意事项进行分析。其中选择漏电断路器的额定动作电流时非常关键的一步。选择漏电断路器额定动作电流时,首要任务就是针对配电系统中末端所接用漏电断路器的电击能量,对其安全界限确定一定的标准,要重视电气系统中的正常泄漏电流设置,必须低于漏电断路器的额定动作电流,避免造成电路电压的损坏。要遵循一定的原则来确定漏电断路器的动作电流,在电气设计过程中,不仅要在分支线、线路末端用电设备使用漏电断路器,而且要电路支线、干线使用漏电断路器,这样才能更好地保护电路电网。
2.3低压配电系统的接地保护
高层建筑电气设计的接地保护设置要结合建筑工程本身的特点及其电气设计的特点进行设计,通常是根据以下三方面进行考虑:一是建筑配电系统的接地形式;二是建筑电气设备的使用情况;三是电气回路中保护线额截面情况。在进行高层建筑的电气设计时,应该以避免人身以及财产受到威胁为目的,以保证建筑用电安全为宗旨。为达到这些要求,就要进行接地保护,也就是设置自动切断故障电路保护措施,从而保护建筑用电的安全性,达到保障建筑供电系统运行的目的。在建筑接地保护设置中,每一种接地保护形式均要与总等电位进行联结,达到防止外部危险电压对建筑电路造成安全威胁的目的。若建筑电网线路较长、电网线路导线截面不大时,可采用漏电保护器兼做保护设置和接地设置。若建筑电网线路较长、电网线路导线截面不大时,可采用漏电保护器兼做保护设置和接地设置。IT、TN、TT三种模式是建筑工程的电气设计常用的接地保护模式。TT系统往往设置在外漏的导电区域,达到保护电气断开故障电流回流的目的。IT系统通常也设置于电网的外露导电部分,采用IT系统的接地保护,若外露导电区域的故障电压达到一个定值时,IT系统接地保护不会中断供电保护,而是警报装置报警来进行故障电路的选择和排除。TN系统接地保护中,接地故障往往是由于金属性短路、故障电流大等,此时就可以采用电流保护器针对电路负荷以及电流短路进行保护,达到低压配电系统的接地故障保护设置的目的。
3结语
1太阳能在建筑电气设计中存在的问题
在政策法规方面,太阳能建筑电气设计行业还没有出台系统行业标准,需尽快颁布实施国家标准,这样太阳能利用产品在生产、安装以及应用等方面才有法可依,有章可循;在技术方案方面,为了保证系统日后的正常使用,太阳能工程技术人员需提前考虑是否设计专用供电线路,而供电线路所需的原始的技术参数、工艺要求和辅助用电总容量,都应由建筑电气设计人员提供;在施工方面,太阳能技术人员在安装太阳能设备时,应与土建工程施工同步,这样既可达到低成本,也可起到高质量的效果;另外,要采取相应的防护措施,确保太阳能供电系统能长期使用。
2太阳能供电系统设计
目前,在中高层建筑中如大型超市、商场、医院、学校、车站、地下车库等众多的照明场合都需要白天用电,而且用电量相当高,尤其是在冬夏两季,如在冬季的雾霾天,白天也会形成用电高峰。而当前的太阳能照明系统大多是白天用蓄电池积蓄、存储电能,晚上通过控制器对电光源供电;这样的照明系统已经远远达不到用电需求,所以急需一种新型的光伏供电节能照明系统,不仅能在白天直接对电光源供电,同时,还可以把多余的太阳能存储下来,为夜间提供照明。
2.1太阳能光电原理
太阳能光电技术具有较高的成本,不像光热技术那么普及。太阳能发电系统的光电转化率可达到19%~35%,它由逆变器、控制器、蓄电池组成。其中,逆变器为太阳能光电技术的核心部件,它主要把直流电转换成交流电以供交流负荷使用。而控制器用来调节和控制所发的电能,既可把调整后的电能量直接送往直流负载或交流负载,还可把多余的能量送往蓄电池组存储,这样当负载需要更多的电,控制器又把蓄电池的电能送往负载。另外控制器可保护蓄电池不被过充电和过放电,保护蓄电池,同时并网市政供电系统,保证用户的正常用电。
2.2以太阳能为能源、LED为应用终端的公共照明系统设计
由于太阳能直接供应直流电,LED是以直流电工作,所以我们可以采用以太阳能为能源,LED为应用终端的公共照明系统。这种照明系统配置低、电路简单、成本低,大大提高了整个系统的性价比。太阳能和LED因具有相同的直流特质,可实现无缝整合,另外直流电力架构的伏安特性相对简单,非常适合在其之上建立分布式的能源应用系统。在中高层建筑群中,构建分布式太阳能系统,可充分利用原有线路以及闲置的空间来布置太阳能组件,为高层建筑中的普通应急照明系统、智能小区景观照明、地下车库等公共区域提供照明。同时,为使公共照明系统达到比较高的能效,可采用智能控制系统,实现有人时照明,无人时关闭照明或调至半亮状态。从经济效益来看,新建项目的回收时间小于3年,而在原有基础上改造时间也大概在3~5年左右,另外由于线路上传输距离短,对线路的要求低,可充分利用原有线路,大大降低了成本。以7层住宅楼道照明系统为例,目前,大多都在使用交流市电的白炽灯,其功耗大,如按1盏20W,1d工作2h来算,那么1个单元1年消耗市电大概105kW•h。就目前来看,在原有基础上只需投入500元左右就能实现7层的LED感应照明系统且不消耗市电,大大节约了电能。而采用太阳能直流架构将完全不再消耗市电,其综合效益远远超过传统技术,高层建筑中采用该系统可将蓄电池容量减少约50%,提高蓄电池的使用寿命和投入回收率,可见其经济效益和环保效益非常显著。太阳能应用在中高层建筑LED照明系统中的整体架构设计。分布式直流架构主要由控制器、太阳能组件和负载组成。分布式直流架构的设计和处理的优点在于配置灵活和组网方便,干线电流小,并且能够实现可靠性和冗余度高等优点,以期实现太阳能应用在LED照明系统中以更低廉的成本输出直流电力。太阳能应用在小区路灯和楼道LED照明系统中的设计。该系统由分布式控制器、分布式太阳能组件、分布式光伏电站、楼道照明及蓄电池组成。其中,分布式光伏电站为太阳能应用在小区路灯和楼道LED照明系统的核心部件。由于现代智能小区有着绿化面积大、建筑楼层数多的特点,所以在太阳能组件设计的时候,特别要注意太阳能光伏组件避免被绿植和建筑遮挡,而我们设计的分布式直流架构可以让此类问题得以解决,在实际安装和布置的过程中,可以灵活设计,保证太阳能供电组件能够无遮挡地正常工作,而在遮挡比较多的时候,挑选适当的位置设置分布式光伏电站,再接入分布直流总线,实现太阳能光伏组件正常足量的能源供应。分布式直流架构的灵活性和延展性优势,让其不仅在平面二维区域得到灵活布置,也可以在中高层建筑中,以及复杂的单体建筑中都可以实现其功能。
3结语
我国《财政部住房城乡建设部关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知》中提到,“切实提高太阳能、浅层低能、生物质能等可再生能源在建筑用能中的比重,到2020年,实现可再生能源在建筑领域消费比例占建筑能耗的15%以上。”中央也相继出台了《可再生能源示范城市与示范县补贴办法》。2011年广州市颁布的《广州市民用建筑节能管理试行办法》中提到,小区、村镇、绿地广场、风景区内的庭院灯、草坪灯应优先选用太阳能、LED等节能环保灯具。综上所述,大力发展太阳能技术是我国乃至全世界发展可再生能源,实现建筑能源管理的必然趋势。综合合理运用太阳能对于提高我国可再生能源应用比重,调整能源结构,节能减排等具有重大意义。就目前而言,以太阳能为能源、LED为应用终端的公共照明系统设计,在中高层建筑中逐渐得到广泛的应用。太阳能在我国中高层建筑电气设计领域中的应用水平还有待提高,利用太阳能进行建筑节能的意识有待加强。另外,采用太阳能的设计尽管前期投入较大,但其运行费用较低。我国正相继制定优惠政策,使其投入成本降低,鼓励设计人员在设计中多采用再生能源。
作者:贾宇向 宋艳 单位:河南广播电视大学
我国处于发展中国家,这也导致建筑消耗非常巨大。根据调查,我国比西方同等发展中国家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑电能消耗比例中,空调用电占到百分之四十到百分之五十,水泵等设备占比例百分之十到百分之十五,而照明用电占了百分之十五到百分之二十五。从调查资料中可以发现,照明用电是耗电量重要的一方面,所以,建站节能想要达到效果,照明用电节能是不可忽视的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,灯具设备,照明方式,电线的消耗等方面,从其中寻找节能效果是十分明显的,如此一来,不仅能达到节能的目的,同时也能提高经济效益。
2电气照明节能设计的原则
2.1满足建筑功能需求的原则。电气照明首先要满足建筑功能的需求,不同建筑物对照明的要求也大不相同。例如公共娱乐场所,这类地方对照明的要求需要明亮醒目,而商业区则需要足够的照明面积,住宅区的建筑物多以温馨为主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在满足建筑物功能的基础上才存在意义。因此,在电气照明节能设计时,应当以首要满足建筑功能需求为第一原则。
2.2满足经济整体布局的原则。建筑物的存在需要经济投入,所以在对建筑进行设计时首先要考虑经济成本,要满足经济投入所创造出的经济利益,否则无法被人们接受采纳。在针对电气照明设计时,需要明白它属于经济控制的一环,如果使用它会造成重大经济浪费,那么同样它就不适用于人们生活需求。因此,合理布置照明设置是电气照明节能设计中第二原则。
2.3减少无意义能源损耗的原则。在建筑物当中布置过多的照明设置或是在不需要的地方安放照明设备,或者设计方案不合理等等,都会导致能源浪费,使照明设备不能发挥更大的效率。虽然照明设备虽然造成的电能浪费有限,但是根据积少成多的原则,长年累月的堆积,将会造成大量的电能浪费,造成巨大的经济开销成为社会沉重的负担。因此避免无意义的能源损耗是电气照明节能设计的最终目的。
3建筑电气中照明节能设计探讨
3.1采用高效率节能灯具。灯具效率是指在正常情况下灯具所发射的光通量与灯具内所有光源发出的光通量的比值,它反映了灯具对光的利用效率。高效率的节能灯具在保证室内光源的前提下同时也具备节能的特点。同时,在使用场所不同的情况下,应该选择控光合理的灯具,这样可以降低电能不必要的消耗。效率低的灯具大大提高了耗电量,并且浪费运行费和投资费。
3.2优化照明控制。在建筑电气省电中照明控制占据了相应的地位,合理的照明控制可以根据自然光的照明程度来决定照明亮度和范围,大大节约了照明设备所用的电能。除此之外,对不需要照明或是只需要少量光源的地方设置增加更多的开关点,有效的控制照明同样是建筑电气照明节能设计中应当考虑的因素。例如在有些建筑物中,房间采光好或是开窗面积大时,可以选择最大限度的运用自然光,减少照明设置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明开关控制方式来达到照明控制的优化。
3.3提高照明系统的功率因数。在建筑照明系统中,由于一些用电设备具备电感元件,就会在一定程度上产生无功功率,从而使电能无法得到有效的利用。对于这种无功功率可以采用提高设备功率因数的情况,来实现降低的目的,此外,还可以采用电子镇流器,以此来补偿电容器,使线路和设备上的无功功率传输相对减少,从而达到节能的目的。在一些建筑电气中,采用变压器低压侧集中补偿的方式,虽然可以在一定程度上减少区域内高压线路上的无功传输,提高无功因数,但是对于用户来说,不能够相对减少无功功率的传输,这样就没办法达到节能的目的,因此,无功补偿装置应该就地进行安装,从而实现就地补偿的。
3.4合理利用自然光节能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑电气中,照明设计应该充分利用自然光实现节能降耗,并且利用自然光的变化,来有效的决定照明范围,以此来发挥自然光的节能作用。自然光分为日光和天空的散光两种部分,日光属于由太阳直接照射出来的光束,天空的散光就是空气中的微粒对阳光的散射。由此可见,自然光是大自然的能源,是取之不尽,用之不竭的,合理的利用自然光,当自然光进入建筑物的时候,就可以作为补充光源,以此来降低人们对照明能源的消耗。
4结束语
照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下,尽量减少照明电路中能量的损失,从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种:①照明方式选择:应当充分利用自然光,这是节省照明能耗的重要方式之一,即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合,从而从很大程度上节省了照明电能;②选择合理的光源:其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。例如一般的房间应当选用荧光灯。但是在显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯,三基色荧光灯,小功率高显色型钠灯等光源。室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源;3)选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关,如病房、卧房可采用调光开关;室外场所和公共场所得照明则可采用光电、声控开关;走道、走廊等场所可采用节能声控开关;
2降低线路损耗
当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:①线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线;②合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路,在满足电流以及电压降要求的情况下,可使导线的截面积加大1~2级;③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
3空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则:机电设备启停优化控制;变风量、变流量系统最优控制;冬夏季部分负荷时水泵分设控制;与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制;参数设定节能控制,包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
4合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗和铜耗,铁耗又称为空载损耗,与负荷大小无关,仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关,故一般来说,最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关,故在选择变压器的容量和台数时,应根据负荷运行的时间性变化,相应的选择变压器的运行参数与台数,尽量减少不必要的损耗。
5结语
总之,节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题,而建筑电气节能设计的空间还很大,因此,在这过程中扮演重要角色的电气设计人员,应在设计中精心考虑,反复衡量,除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下,同时,电气设计人员还要综合考虑各种因素,将节能技术用到建筑电气照明设计中,精心思考,反复斟酌,从而真正达到提高照明效率,节约能源,为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
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在施工过程中,需要注意将施工的顺序和施工质量进行严格的控制。施工顺序务必按照设计图中的要求进行,将其中的隐蔽工程进行仔细的排查管理。比如:接地工程中,在进行施工前先进行电阻阻值的试验工作,确保在可以接受的范围内,安装避雷针天线时,确保上下贯通,并对建筑物的影响最小。电气设备在实际安装过程中,由专门的技术人员进行操作,不仅符合操作方案还有做到安全,高效。设备的调试是对建筑电气工程最主要的检验方式。进行调试的过程中,照明是最直接、最简单的方式,也是判断基本电路是否完整的方式。除此之外,还要进行设备型号、设备功能、安全系统等的检查工作,确保整个电气网络可以稳定的运行。调试工作不仅是对电气工作建筑的重要部分,还是为今后可以正常使用,打下坚实的基础。最后,将调试的结果以报告的形式,提交委托方,完成建筑电气工作。
2建筑电气工程的管理要点
建筑电气工程的管理是保障建筑电气工程保质保量完成的关键,也是整个电气工程的难点。根据以上的分析介绍,下面就是如何实现电气工程的有效管理进行具体的分析:
2.1建立高质量的建筑队伍
建筑电气工程的队伍中,对于建筑工人的素质要求还存在着管理上的不足。根据调查发现,在施工过程中,实际操作人员中有高中学历的人属于高学历人员,现代精密设备和安装仪器需要高技术人才。施工队伍素质的赶不上直接影响到了施工建设的成本和建设质量,不利于建筑电气工程企业的长期管理。因此,提升建设队伍的素质已经成为管理迫在眉睫的事情,只有高素质的建设队伍,才可以保质保量的完成建筑任务。
2.2严把施工前的质量关
在进行建筑电气工程开始前,需要对工程的多个方面进行深入细致的管理和控制。设计图就是最为关键的部分,找到设计图的不合理之处或是产生浪费的地方进行改进,并在短时间内进行提交,获得管理层的审批。对设计图的设计要求明确后,还要进行实地的考察,将设计图和客观的现实条件与要求进行综合性考虑,希望得到最好的效果。对强弱电、网线、管道的预设位置和进行合理的安排,对照明、监控等路线进行合理埋设,对建设的材料质量进行严格的控制。确保做到施工的过程中,土建、水暖、电气的线路不会出现相互影响,可以同时进行线路管道的铺设。
2.3在施工过程中的严把质量关
在施工阶段中,要严格的按照施工要求进行管理,成立相应的管理监督小组进行实时的监督。施工的各个细节有应根据施工设计方案进行,不能按照个人的经验或是喜好私自进行改变,或是私自改变施工顺序,导致其他的工程无法顺利及时的开展。每一道工程都需要由监督小组的人进行监测,合格后签字通过,如果不合格就要进行返工,切实把质量把控好。此外,建筑电气工程的细节应该做到位,比如:电缆的埋设进行止水挡板和防水带的设置,确保使用过程中,不会受到土壤中有害物质的侵蚀,不会出现漏电的情况。其需要注意管理地方也需要进行深入的严格检查,确保电气工程是不会出现危险故障的。
2.4安装电气设备以及调试的管理控制
在安装电气设备的过程会涉及对墙体的改变,比如:打孔、钻眼甚至是墙体大面子的改变。由于设备安装完毕后,需要进行装饰,设备被隐藏在装修体的后面,不会被看到。因此,在进行电气设备安装的过程中,需要将质量关严格的控制在安全的范围内。在进行调试的过程中,应对配电箱的配线、压接等进行细致的研究,按照操作的规范进行深入的分析,确保防雷、防漏电等安全措施已经做到位。电缆、母线、导线等多种线路都是进行检查的重要内容,在检查二次后,由技术人员进行线路的最后检查,确保线路可以正常运转。
3结语
关键词:建筑工程;电气工程;质量管理;应对措施
一.引言
随着建筑的现代化程度越来越高,建筑电气施工也必须与时俱进,建筑电气施工工程是一项对技术要求比较高的专业性的操作,在工程执行的过程中,一定要严格按照相关的规范制度进行操作,以确保工程的质量安全。还要加强施工管理水平,避免发生安全事故,因为一旦电气施工质量出现问题,不仅会使其适用性、安全性和功能性大打折扣,还可能会使建筑物出现不安全的状态,给居民的人身和财产安全构成威胁。因此,作为建筑电气施工工程的人员应该从每一个环节出发,做好认真细致的把控,为建设优质的建筑电气工程打下良好的基础,从而避免质量问题以及由质量引发的安全问题发生。
二.建筑电气工程常见质量通病分析
1. 配电箱安装存在的问题。配电箱的安装施工在整个建筑电气工程施工中有着十分重要的作用,它是整个建筑电气系统的基础。但是,技术人员在对其进行安装施工的过程中,出现坐标不明确的现象,使其在使用时,出现位移、变形的现象,这就对配电箱的正常使用有着严重的影响。而且安装人员在对配电箱线路进行布线施工处理时,如果没有对其进行相应的绑扎或者按压,那么就极其容易导致线路出现短路、凌乱等现象,使得整个建筑电气系统的性能都会受到影响。
2. 电线管铺设方面。在电线管铺设的过程中,人们一般都会采用焊接技术来对其预留连接,从而使得整个管道系统的连续性得到很好的保障。但是,由于传统的金属电线管在焊接的过程中,容易出现损坏的现象,因此使得整个电气线路无法正常的使用。为此目前,我们在建筑电气工程施工的过程中,就不再采用金属管来对其进行施工处理,而是利用PVC管材来对其进行施工。
3. 照明等方面。在建筑电气工程施工的过程中,照明设备的施工处理也是十分重要的。不过我们在对照明设施进行施工时,其开关、插座的面板结构时常会出现不平整的情况,而且如果其建筑结构存在着一定的问题,施工人员也不在建筑结构表面有裂缝的地方进行连线处理,这就使得电气设备的安全性大幅度的下降。另外,在对部分设施进行施工时,施工单位为了节约工程施工的成本,就没有按照相关的规范要求来对其进行处理,这就造成了建筑电气照明设施无法正常的使用。
4. 接地系统。目前人们在对整个建筑电气系统进行接地处理的过程中,一般都是采用PE线来对这些电气设备进行接地处理,但是由于建筑电气设备比较多,这就导致建筑电气线路十分的复杂,因此导致安装人员在PE线连接处理的过程中,无法对其安装的位置清楚定位,这就容易使得电气设备的接地系统存在着一定的问题,致使安全事故的发生频率大幅度的提高。
5. 防雷接地方面。在现代化建筑工程施工的过程中,避雷针已经得到了广泛的应用,但是在不同的建筑工程当中,避雷针安设的位置也就存在着一定的差异。因此在对避雷针进行接地处理的过程中,就要对其进行合理的定位。但是,由于其技术人员在对其进行安装时,所采用的焊接处理技术不当,而且也没有对其耐腐蚀处理,这就极其容易导致避雷针在长期使用时,受到外界环境的影响,使其应用效果大幅度的下降。
三.建筑电气工程质量问题的防治措施
1. 配电箱安装处理。
在对配电箱进行安装施工前,技术人员应该做好相应的准备工作,并且采用专用的安装工具,来对其配电箱的开孔进行处理,以避免技术人员在对配电箱穿线的过程中,使电线绝缘层出现损坏的现象。而且我们在对配电箱管线进行处理的过程中,技术人员必须要保障配电箱的平整度,并且采用护筒来对其进行锁紧,防止在使用时出现位移或者变形的现象。
2. 电管敷设处理。
加强对现场施工人员施工过程中的质量控制,有针对性的培训相应工作的工人,管理人员应当熟悉有关规范,严格的管理。
管道多层重叠一般出现在高层建筑的公共通道。当住宅大楼一层有6套以上住宅单位时,建议最好使用公共建筑走廊吊顶装饰内敷设的方式,使广大专业电源进户线,可以在天花板上铺设管道直接进入住宅单元内。您还可以使用公共走道楼板较厚的方式,使更多的导管被掩盖隐蔽。厚壁钢管焊接工作要做,但也需要焊缝尝试压缩丰满;薄壁钢管把接口封堵住,以防止水分渗入管内,管内导线的绝缘层老化发生。
3. 照明灯安装处理。
无论是开关,插座,灯具安装。或安装吊扇,准确定位是至关重要的,尤其是行灯和吊扇安装接线盒,嵌入式定位必须准确,安装误差在允许范围内。荧光灯的安装应该严格按照图纸的要求挑选规格。合理设置嵌入式接线盒位置,试图偏向一侧,而不是在灯中心。
4. 施工过程中的质量控制。
在建筑工程基础施工阶段,电气施工技术人员应该随时做好与土建施工人员进行配合与协调的准备,比如在基础施工前,要和土建施工技术人员加强协商,做好强、弱电专业的进户电缆穿墙管和止水挡板的预埋工作,避免电气施工破坏防水层而造成墙体渗漏;同时电气施工人员要配合土建工序提前做好准备,对需要提前进行预埋的构建进行计划,比如铁件、吊卡、吊杆基础螺栓及配电柜基础型钢等预埋件,都要在土建施工具备埋入条件时及时埋入,避免遗漏造成的返工或给土建施工造成影响。施工的过程控制是保证工程质量,实现工程目标的关键步骤。施工的过程是把图纸最终变成现实的过程。施工过程规范与否直接影响工程的质量和安全。要始终把“质量第一、安全第一”放在首位,根据工程的自身特点,对施工中的每一个环节采取切实可行的方法进行有效的动态控制。
电气工程施工主要由变压器安装,电缆桥架安装,电缆沟砌筑,电缆敷设,线管、线盒的预留预埋,管内穿线,配电柜(箱)安装,设备接线,防雷接地,系统调试等项目组成。施工中施工单位必须严格按照施工规范、技术要求、图纸及经审批的施工方案进行施工。这就需要施工人员对国家的规范、规定了如指掌,并具有丰富的施工经验。施工过程中,各专业之间要相互交叉,这就需要我们各工种、各专业密切配合,团结协作。比如:在线管、线盒的预留预埋施工中,就必须和相关土建专业人员进行沟通配合;要完成电气管道、供配电电缆、灯具、避雷设施的安装施工,就要求在安装施工组织等方面要和电气安装专业施工人员进行密切的配合方能处理好施工工作,并要做好相应的测试记录;在整体电气设备的安装后的调试期,要注意各专业人员在时间和空间的配合,需要提前做好全面准备工作,组织必要的施工材料和技术人员,才能确保工作顺利进行。
5. 施工现场用电管理。
成套配电设备应严格满足工地使用条件的要求。对工地用的成套配电设备的使用,必须严格执行相应的标准严格执行。由于施工工地的线路均为临时性户外线路,易受各种应力机械损伤而引起事故,因此,在线路敷设上应采用具有保护性能的带护套线缆,避免线路端子接头受力,避免线路受撞击或碾压等。工地电气装置安装和使用情况变化频繁,除使用前的检验外,使用过程中也应每天进行巡查,确保用电安全。
四.结束语
随着建筑的现代化程度越来越高,建筑电气施工也必须与时俱进,建筑电气施工工程是一项对技术要求比较高的专业性的操作,在工程执行的过程中,一定要严格按照相关的规范制度进行操作,以确保工程的技术质量安全情况。建筑电气施工质量关系到建筑的安全性能,关系到人们的生命财产安全,因此,施工单位要正确认识质量控制要点,从细节上控制施工质量,为人们提供安全的电力系统,提高建筑的服务功能。要提高工程质量,首先要提高施工人员的素质,加强管理人员的责任心,提高施工技术,做好施工前的技术交底工作,坚持施工过程的三检制度把施工过程中出现的质量问题消灭在施工质量验收之前。只有这样,才能保证工程质量。
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【关键词】建筑电气;照明;节电技术
近些年来我国经济不断发展,生活水平不断提高,人民变得更加富裕。同时建筑领域的电能消耗快速增加,但也带来了电能利用不合理的现象。建筑电气中照明部分占用电耗高达20%左右,而照明电气设计及照明设备选用不合理都导致耗电性大大提高。特别是在我国沿海地区,在夏季常常出现用电紧张的情况。就目前建筑照明电气而言,有必要对其进行分析探讨。本文将从节电设计技术与节电设备选用两个方面进行分析,探讨提高民用建筑电气照明节电性能的技术。
一、民用建筑电气照明节电设计
在民用建筑电气照明设计中,要遵守绿色照明的原则。但我国建筑电气设计往往都是参考发达国家做法,缺少完善的技术措施。就目前而言我国在针对节能方面设计的力度还不够,尚有较大的提升空间。照明部分在民用建筑电气耗电量中占有较大比例,而实际中部分照明耗电并是不消耗在有价值的地方。为降低电力能源的无谓消耗,且保证不影响照明的要求下,应当从照明节电设计进行改进。在实际照明节电设计中还应当考虑经济费用问题,且不可为节能节电而大大增加造价费用。在照明电器节能设计的同时还要做到照明电器安全有所保障,经济造价合理适当。笔者提出以下几点技术措施可用于作为民用建筑电气照明节电设计的参考。
1.合理设计照明线路
在民用建筑电气照明设计中线路的合理布置是决定电耗的重要因素。在线路设计中要按一定规范要求,保障电器安全的情况下来实行电能的节约。照明系统的电能消耗并不是全部用于发光,而是有一部分消耗在电能传输的线路中,此时线路的完善布置能减少线路中的电能消耗。导线材料的选择对照明线路也起着较为重要的影响,合理的导线材料在降低电能消耗的同时还能满足发热量小的要求以,此来保障供电安全。
1)导线材料选择
在选用导线时要从节能、用电安全和经济三个角度综合考虑。就目前而言,大多数民用建筑的线路铺设采用暗敷形式。这种形式可以提高建筑内部的整体性,但是同时带来了不易检查的缺点。所以在民用建筑线路的铺设时,要合理选择导线以避免不必要的返修。在普通电气设计时,大多数情况都注重动力负荷方面的计算,而将照明负荷通过相应的经验公式计算得到。但是在就民用建筑照明系统的设计中,应当重视照明负荷计算,将该计算作为选择导线的重要依据。不然在选择导线的时候容易造成导线截面不满足要求的情况:一旦在选择导线截面时大幅度超出计算值,会造成材料的浪费而提升工程造价;如果遇到导线截面过小,在遇到较大的电流时,导线容易发出大量热量,甚至破坏线路的绝缘而引起火灾。如有需要可采用足够强度的阻燃性PVC管来保护导线,防止导线在外力撞击中损坏造成漏电事故的发生。
2)照明线路的优化
据相关部门统计,至少有5%的电能损耗发生在线路中。减少照明线路中的电能消耗是民用建筑电气照明节电技术的重要难题。根据线路的电阻R=ρ*L/S,它与导线电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。可以通过以下途径对照明线路进行优化:合理选择布置线路缩短路径及适当的增加导线的截面积,这两措施都能减少导线电阻,从而减少导线上的电能消耗。为减少电压损失,可以在照明电源的设计中采用三相供电系统。在满足使用的前提下要尽量做到三相负荷的平衡,达到减少电能损耗的目的。
2.优化照明控制系统
目前建筑照明的控制方式种类较多,应当针对具体建筑要求要合理选择,充分利用到不同控制系统的特点。
1)控制方案的选择
建筑照明的控制可以采用单灯控制、多灯控制,在要求较高的建筑中可以采用楼宇自控制系统或者智能控制系统等。在照明线路设计时,应当对建筑特点进行分析,选用较为合适的控制方案。若建筑分区较多,可增设必要的照明开关,方便随手关闭不用的照明灯具。比如在建筑楼道中设置延时自动关闭开关;在卧室床头设置可调节开关,在正常使用的范围内,对灯进行调节降低用电的消耗;像学校教室、体育馆等公共集中场所可以采用控制室集中管理,在人员散场后可以一并关闭,从而减少相应人力资源;在较高档的酒店住宅可以采用自动控制系统,根据对室外室内的光线采集分析,适时调控照明系统,以减少电能消耗。
2)控制设备的优化
在建筑电气设计中,为提高照明线路的可靠性,应当将照明线路与插座线路严格的分开。插座线路上使用的电器设备较多将导致负荷加大。相对于插座线路,照明上所连接的为灯具,所需要的负荷恒定且较小。将这两个线路分开有利于提高照明线路的稳定性,从而延长照明灯具的寿命。在将照明线路与插座线路分开的同时还需设置高分断能力的空气开关,这种开关能较好的保护线路。一旦发生漏电及过负荷现象,可以自动断电来保证线路的安全,还能达到节约电能的作用。
民用建筑电气照明设计时,要参考按规范要求选择适当的照度。在实际生活中,建筑物中并不是所有地区都有较高照度的需求,通过控制设备适当的降低这些地区的照度,可以减少电能的消耗。比如在较为大型的超市中可以选用一般照明和局部重点照明两种方式;在地下停车场,可以采用停车位与车道分区照明控制;普通道路在夜晚时可以采用半夜灯的照明形式。
3.提高系统的功率因数
设备在使用时需要消耗电能,功率大的设备消耗的电能自然也大。但是功率又分有功功率和无功功率,有功功率是设备在利用电能时所必要,但是无功功率是设备将电能进行转换时所占有的,降低系统中无功功率可以实现减少额外电能消耗的作用。民用建筑照明系统中存在较多能产生无功功率的设备,这些设备中都具有电感元件。电感元件是一种储能元件,并不直接参与到电能的消耗中,但是在存储和释放电能时还产生一定的损耗。电感元件主要存在于变压器、镇流器等设备中。提高功率因数能将无功功率消耗降低。依靠这个思想,可以通过一定的技术措施来降低无功功率,提高功率因数。例如将补偿电容器安装在电感镇流器回路中,以此来抵消镇流器的功率因数。而在变压器容量的较低的设计中,变压器高低侧两端可以选用集中电容来补偿,从而将区域变电站到用户处的线路上的无功功率降低。
4.充分利用自然光
在建筑照明设计中应当参考规范要求,相应国家节能号召,充分选用绿色照明技术。在建筑设计时可以增大采光面积,让更多的自然光能进入室内,从而到达节约电能的目的。自然光能改善居住者的生活方式,必要的光照能保障人体健康。在实际的建筑设计中,可以采用将窗户面积增大的措施来达到正常的使用需求 。但是对日光有较高要求的建筑中,可以采用主动式导光系统。这种系统由无电照明系统和管道天窗系统组成,首先将自然光中的热量和对人体不利的光线在采光器中去除,然后通过光导管传输到建筑中。依靠这种技术可以减少白天照明时间,增加人体必要的日光照射相对于传统建筑设计中的天窗及采光罩,光照明系统可以将光引导到它所不能达到的建筑位置。这种自然光照明系统可以用于地下停车场,地下通道,高档酒店等建筑构筑物中。
二、民用建筑电照明气节电设备选用
为达到民用建筑电气照明节电的需求,可以选择节能型的照明设备:
1.节能光源的选择
由于科学技术的发展,如今的民用建筑照明系统中已广泛采用节能灯。节能灯的高效性是照明系统能耗降低的重要因素,下面将介绍其中的两种节能灯:
1)荧光灯
相对于传统的照明灯,荧光灯的能耗较低,同时还具有寿命长的特点。荧光灯的种类很多,主要分为紧凑型荧光灯、直管型荧光灯及T5型荧光灯等。紧凑型荧光灯主适用于装有设备监控的房间,而直管型荧光灯主要适用于卧室、普通房间等。T5荧光灯时近些年被广泛应用的荧光灯,相比于前两者,它的优点更加突出。由于加工技术的进步,该荧光灯管径只有16mm。与传统的荧光灯相比,它可以做到减少存储运输的成本。在相同的光通量时,T5具有更低的电能消耗,能节约将近20%的电能。
2)HID灯
HID是指通过激活高强度气体放电来达到发光的灯。HID灯主要种类有钠灯和金属卤化物灯。由于采用的是高强度气体放电技术,所以HID灯具有亮度高、使用寿命长、消耗电能少及不容易结锈等特点。因其突出的高亮度,被广泛用于是室外,例如广场公园、码头、火车站等公共场所。
由于科学技术的发展,以钠灯为代表的HID灯正在被逐步推广。钠灯主要分为高压、低压两种。相比于传统白炽灯,钠灯的亮度是其8倍以上,且在正常使用中寿命长达1万小时以上,这些特点都是白炽灯所不能及的。因钠灯具有高效地将电能转换为光能的能力,所以再节能方面也比较突出。
2.结合光源情况选择相应的灯具
光源是民用建筑照明系统中主要耗电因数,而灯具是配套于灯源决定其能耗的次要因数。灯具的作用是将光源在物理原理下再次分布。选择较好的灯源将更有利于节能。相关数据显示灯具选择不合理将间接导致电能消耗增加25%以上,选择合理的灯具将提高光源的利用率从而达到节能地目的。在建筑照明系统设计中应当按照规范要求进行必要的计算,结合建筑性质的不同来推算房间及其装修后的反射系数,从而作为灯具选择的重要依据。在民用建筑照明灯具布置时一般采用非对称的布置方式,这种方式可将反射眩光降低,减少人在房间中的眩晕感。合适的灯具能将灯源充分发挥,将其反射到所需要的位置,在减少光不必要的损失时到达节能地效果。
3.采用新型光纤维技术
在民用建筑照明系统中可以采用光纤维照明技术,适合于地下室等自然光不然进入的场所。该技术一般分为两个部分:第一部分是安置在室外的自然光收集系统,通个这个收集系统可以就室外的自然光收集。第二个部分为光线传导系统,通个这个系统可以将自然光传递到室内。光纤维技术最大特点是不消耗电能,从本质上减少电能的消耗。
总结:
在建筑电气系统中,照明系统所消耗的电能较高。就目前我国民用建筑照明系统的状况,进行照明节电技术的推广是很有必要的。按照国家相关规范要求,通过照明系统的合理设计及照明设备的合理选择,将有利于提高照明系统的节能性。
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