刘丹
邯郸市农祥房地产开发有限公司 河北邯郸 056000
摘要：近年来建设的住宅多为高层和小高层建筑，随着经济发展和人民生活水平提高，人们对生活环境有了更高要求，新开发楼盘成本过高时，可对现有建筑进行改造完善。改扩建工程也需要进行参数核算、技术论证、可行性研究、多方案选优，电气专业其中起到举足轻重的作用。
关键词：电气；电气改造；电气设计；电气施工
引言
近年来开发建设的住宅多为高层和小高层建筑，随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活环境有了更高的要求，随着时间的流逝，老旧小区也会发生设备的磨损和线路的老化，当新开发楼盘成本过高时，可以对现有建筑进行改造完善，对设备定期维护保养检修，保持设备平稳运行状态，以更小的投资实现更大的功能。改扩建工程也需要进行参数核算、技术论证、可行性研究、多方案选优，电气专业其中起到举足轻重的作用。
1变压器节能改造
变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，有功损耗包括铜损和铁损，铜损与电流平方成正比，铁损即空载损耗，与铁芯有关，无功损耗包括空载电流造成的损耗和绕组无功漏磁损耗。变压器节能改造就是提高效率，降低损耗。变压器效率为二次侧输出与输入功率之比，与负荷、损耗和功率因数有关，负载率为0.3至1时效率较高，0.5至0.6时效率最高。
电气设计时要充分考虑正常运行所带负荷、未来发展需要和事故时过负荷能力，适当预留回路和备用容量，变压器额定容量应大于等于最大负荷，事故过负荷需额外计算70%至80%负荷。
满足功能需要和安全可靠运行的同时，兼顾经济合理，即投资小、占地面积小、电能损耗小。
变压器经济运行时负载率为30%至70%，最高运行效率时负载率为50%至60%，目前大部分变压器实际负载率为40%左右，在对原有变压器性能、运行时间进行综合评估后，也可以对原有变压器进行利旧扩容改造，实现降低成本的目的。
1.1合理配备合适的变压器
根据负荷、投资、维护保养费用等综合考虑，合理分配负荷，使变压器都在高效区间内工作，当负荷率超过80%时可选择大一级容量的变压器。
1.2选择节能型、低噪音的变压器
应优先选用SC(B)新型变压器
1.3监测运行数据，随时切换
可按实际负荷切换投入使用的变压器容量和台数，实现高效经济运行。
可以采用合理选择电气设备、合理选择电气设备运行状态、人工补偿等方法提高功率因数，其中人工补偿又包含并联电力电容器、同步调相机、可控硅静止无功补偿器、进相机等方法。
1.4变压器运输安装
变压器重量较大，对运货电梯的尺寸和载重量有限制，在项目建设过程中可以采用室外临时电梯、起重吊装技术进行运输，但是对于改造项目，对建筑外墙和电梯轿厢的保护不利，有的厂家推荐将变压器拆分，运输到位后组装安装，对变压器性能需要重新测定调整。新型敞开式干式变压器SGB-NX1比SCB系列同类型产品质量约轻34%，体积约小0.67平方米，在超高层建筑中优势更加明显。
2照明系统节能改造
2.1合理设计门窗位置、尺寸、材质，充分利用自然光源，比如用采光板制作漫反射透光顶棚，透光率达30%，光线柔和，节能效果优于中空玻璃。
2.2楼梯间、卫生间可以采用声控、光控、手动控制相结合，也可以设置双亮度、单亮度人体红外感应开关等智能照明，智能控制可节电10%至30%。
2.3采用高效长寿面光源
高效光源以气体放电灯为代表，包括低压气体放电灯和高压气体放电灯，低压气体放电灯包括荧光灯等，高压气体放电灯包括高压钠灯、金属卤化物灯等。
室内场所推广使用直管荧光灯，直径16mm的T5灯光效和寿命优于直径26mm的T8灯，可节电10%以上，直径减小的同时，体积和有害环境的荧光粉用量也减少。
LED节能灯有节电、寿命长、环保的优点，可组成LED展示屏幕、灯带等艺术造型，用控制模块控制点亮熄灭时间，装饰和展示效果好，常用于亮化工程和墙体广告。
2.4光源相互配合
设计要注意整体效果，光源密度、冷热光源搭配、点线光源相互补充等都要考虑才会取得事半功倍的效果。
2.5优化配套装饰装修
装修的材质和色调会影响光源的利用率，比如大厅等需明亮光线的场所如墙面地板等装饰色调过暗，会造成光源工作不经济，如暗色厚重漫反射窗帘也会造成光源浪费。比如可以在户内门上在保证强度和安全性的前提下做镂空设计，利用木材和磨砂玻璃形成对比，既优化了室内采光，又具有装饰效果。
2.6灯具应分组控制
按所处位置、功能等将照明灯具分组，用多联开关分开控制，或就近设单独开关，可随具体需要开启关闭，节能节电。
2.7用新技术利用非传统光源
比如采用“热管式真空管型”太阳能集热器和强制循环间接加热系统，组成太阳能集热系统，集热效率能达到60%以上，太阳能保证率能达到50%，可用太阳能热源和市政供热管网相互补充供热，达到节能效果。
比如利用导光管来利用太阳能，结合集光器、漫射器，配合人工照明达到绿色节能的照明目的。
3电气设备节能改造
3.1普通高压电器允许工作温度范围为-30摄氏度至40摄氏度，当电器安装地点环境温度在40摄氏度至60摄氏度时，每高于40摄氏度1摄氏度，额定电流要减少1.8%，每低于40摄氏度1摄氏度，额定电流要增加0.5%，但总增加值不得超过额定电流的20%。
在高寒地区应选择能在-40摄氏度工作的高寒电器，在年最高温度超过40摄氏度且长期低湿度的地区，应选择“TA”干热带型电器。
3.2电梯优先选择变频调压调速电机，取代传统异步电机，多台电梯群控分配，闲置电梯及时关闭灯和换气扇，切换到节能模式。
3.3空调机组、水泵等采用变频节能型电动机，根据实际负荷调整工作状态。
4新技术、新材料、新能源的应用
4.1BIM技术，即建筑信息模型技术，借助计算机软件可以将二维图纸进行跨楼层三维展示，综合排布各专业、各单位的交叉施工，甚至增加时间坐标轴，模拟建设过程，提前暴露施工中可能出现的问题，可以进行工期、成本的预估，实时调整进度计划，控制生产成本；也可以跨专业标注统计碰撞点，动态模拟回路电流方向检测断点，减少设计中的疏漏。
Autodesk公司的软件Revit，是应用广泛的BIM软件，可以提供更高质量、更加精确的建筑设计，可视化强；针对电水暖专业的模块，可以设计更复杂的建筑安装系统。
广联达BIM安装算量软件可以对电气、消防、给排水、暖通专业建模，按不同要求统计汇总工程量，比如可以选择不同楼层、专业、管径、平管、立管、型号等出工程量报表，可以对模型进行三维展示，360度旋转，观察回路是否畅通，连接是否紧密无重叠等，核对方便直观；广联达云计价5.0可以把数据保存在云端，多人协作，形成个人和企业的个性化数据库，不用每次都单独设置；广联达云计价6.0将计价和算量软件融合，可以直接从模型中抽取工程量套取定额，克服了各软件数据可能不兼容的弱点，方便快捷。
4.2装配式结构
装配式施工具有速度快、污染小、模块化的优点，满足人与自然和谐共生的可持续发展需要，
装配式施工现场要求干式施工，预留穿线管、预埋构件、接线盒等是在工厂预制完成，和传统现浇结构有所不同。
广泛应用的叠合楼板厚度约为50至80mm，穿线管预埋厚度约为16至32mm，因此要综合布线，穿线管交叉最多只能2根，并采用深型接线盒，优先选择较轻的PVC管。
预制模块的接口位置精确度要求比传统现浇结构高，因为接口在工厂预制时就已预留好，现场只需组装连接，如果接口位置出现偏差，只能反向调整现浇部位做补偿，如果现场重新开洞开槽，增加成本、拖延工期，还可能会影响结构强度。孔洞、凹槽或全部预留，或全部现浇，应尽量位于预制模块的中部，避免跨预制模块边界，与边界距离不宜小于100mm。
机房、竖井、配电箱等因为尺寸较大，应尽量避免设置在预制范围内，以免需预留较大的较大的孔洞和预埋大量管线，影响结构强度和对接检修不便。
4.3电气与其他专业配合
比如办公部分吊顶采用质轻、可拆卸的铝扣板，方便设置格栅荧光灯，嵌入式安装，简洁美观；多联开关分组控制，按工作需要适时调整亮度；吊顶在阀门、部件处设检修孔，方便调节、维护。
比如新型建筑材料清水混凝土，即不需抹灰装饰，一次性浇筑即可投入使用的建筑材料，施工方便，工期短，成本低。由于清水混凝土成型后不能修补敲凿，对预留预埋的质量要求更高，在电气设计和施工时要注意安装精度和接口设置。
4.4因地制宜利用新能源
根据地理位置特点，充分利用风能、地源热能等非传统能源，实现绿色节能目的。比如在风力充沛的地方，建风车发电，满足电能需求的同时，也是一道靓丽的风景线；比如地热能丰富的地区，可以用来取暖，或者储存为电能再利用。
5安全策略
5.1综合布线
电气专业的安全设计一定要跨专业综合布线，合理布置，既考虑施工难度、成本、管线交叉，又考虑安全性、检修方便。
5.2专业交叉
电气与水暖专业管道应保持安全距离；有交叉时，从上到下一般按电、风、水的空间排布；因风道尺寸较大，不易拐弯，应先施工；穿线管尽量预埋在楼板里；因电气火灾火苗向上烘烤，所以穿线管应位于最上；因水暖管道如发生漏水，会向下漏，水暖阀门又可能经常需要调节检修，所以水暖管道位于最下；如有特殊情况，特殊分析。
消防线路尽量选择暗敷或穿金属线管，因为金属管的阻燃耐火性能优于PVC管，如考虑耗材和重量，可使用KBG管或JDG管，相比传统SC管和RC管，有管壁较薄、质轻、有镀锌层、不用防腐刷油、用卡压钳子或紧定螺丝固定、施工方便的优点。
5.3防雷接地
装配式钢结构的变电站需用非燃体做防雷维护，一般可选不锈钢或热镀锌钢板做接闪器，厚度不能小于0.5毫米，除第一类防雷建筑外也可以用金属屋面做接闪器，但应满足防雷设计规范要求。
装配式钢结构建筑应采用焊接、螺钉或螺栓形成可靠连接，可利用现有钢结构做引下线，比如工字钢立柱，在距地500毫米处设置端子板或端子箱，通过扁钢或其他良导体接入防雷接地网络。
装配式钢结构的变电站，为保证可靠性，可单独设置接地体与引下线连接，不用基础钢筋做接地体，保证接地电阻满足要求，如测定接地电阻大于10欧姆，可用接地点附近换土、加大接地极尺寸或使用降阻剂等方法改善，直到满足规范要求才能投入使用。
室内电气设备应可靠接地，金属外壳的灯具也应接地，接地线采用不小于4平方毫米的铜线，接入接线箱后用焊接或压接与均压环连接，根据建筑规模大小，保证环形接地网的引下线连接点数和可靠性。
6运行维护
建筑电气改造应由有设计资质的单位进行核算参数，保证安全性和功能性。
电气设备应定期检修保养，比如电梯的曳引钢丝有无毛刺、电缆绝缘有无损坏老化、保护套管有无变形缺损、电机运行声音温度是否正常等。
配电箱柜、保护套管、桥架线槽等应定期检查、清理，不堆放杂物，不堆积灰尘，保持铭牌清楚，绝缘完好，检验记录整齐。
载人电梯应由有专业资质的单位进行检测，易磨损零件应定期更换，发现隐患及时整改。
7结束语
综上所述，建筑电气的改造项目，可从变压器、照明、设备、新技术、安全、维护几个技术角度，改善节能和功能性指标。
参考文献
[1]梁松涛.建筑电气安装工程质量控制技术要点分析[J].建材与装饰,2018,(29):219.
[2]沈维龙,宣超.BIM技术在建筑产业现代化电气设计中的运用[J].技术与应用,2016(12):59.