建筑电气设计中建筑节能探析

摘要：经济社会在发展过程中，人口、资源和环境问题是影响经济社会发展的重要因素，人口、资源和环境问题三者之间是相辅相成的，同时，也形成了互为因果的关系。经济社会发展过程中对能源的需求量不断增加，因此，能源问题成为了限制经济社会发展的首要问题。近年来，我国的建筑行业得到了快速发展，建筑能源消耗量非常大，而且，我国已经成为了能源消耗大国，对建筑的电气节能问题进行重视，能够促进我国经济社会向着更好的方向发展。建筑电气设计中，建筑节能问题非常重要，因此，对建筑电气节能问题有了更高的技术要求。现在很多的工程施工非常复杂，因此在建筑电气节能设计中，设计人员要具备很高的责任心，同时，对其综合素质也提出了很高的要求，这对保证建筑电气设计的质量非常有效，这样也符合建筑节能设计要求。本文通过对建筑电气设计的深入分析，然后对电气设计中具体的节能措施进行了详细阐述，以供同行参考。

关键词：建筑电气；设计；节能方式；

中图分类号：TE08 文献标识码： A

随着我国低碳经济发展理念的逐渐增强，建筑电气设计中的节能方式也得到了极大的发展。事实上，建筑电气在节能方面具有非常巨大的潜力，建筑节能过程贯穿于项目的决策、设计、施工、投产以及使用等各阶段。其中在电气设计阶段中，建筑电气的节能属于重点内容。相关的设计人员应当在保证设计安全性、可靠性以及经济性的前提下，对节能方面予以格外考虑，综合电气设计的各个方面，来优化电气方案的选择，最终达到实用性和经济性的统一。

一、建筑电气节能设计的原则

1.应满足建筑物的使用功能。这些功能包括满足照明的亮度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及进风量；满足上下左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如游乐场所的一些游乐设施的设备用电，展厅的艺术照明及动力用电等。

2.考虑实际经济效益。节能应按照国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高的消耗投资，及运行费用，而是让该部分增加的投资尽可能在几年甚至更短的时间内用节能减少的运行费用进行回收。

3.节省无谓消耗的能量。节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关，再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路的功率损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明，采用先进技术成果使其能耗降低。因此，节能措施也应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

二、建筑电气设计中建筑节能现状

由于生活水平的提高和家用电器的飞速发展，人们对电器的需求增大，用户用电量也大大增大，而建筑电气设计师也在建筑设计的过程中对电器节能因素考虑的比较少，造成了建筑电气能源消耗问题愈发严峻，在平时很少有人或者企业认识到我国能源缺乏的的现状。国家对建筑电气节能的教育的投入不足，导致能源的严重供应不足，给人们生活带来不便的同时也对环境造成了更大损害。介于以上严重的危害建筑电气工程师就应该充分调查了解不同用户的不同用电需求，提出一系列有效的解决方案，在实际建筑电气设计中运用好的设计，实现城市建筑电气的最大节能化。

三、建筑电气设计中建筑节能方式

1.电气配电线路设计环节中的节能措施。在电气耗能中，配电线路的耗能不可忽视，我们知道，配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关。

（1）配电线路设计中尽量多采用高导电率的导体。在经济条件允许情况下，配电线路推荐选用高导电率的导体，即相比铝芯电缆（电线）而言，宜采用铜芯电缆。

（2）配电线路设计中尽量减少配电线路的长度。在设计中尽量走直线，可减少供电线路长度，提高功率因数，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降，提高供电质量；各层配电间、层配电箱也应尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。

（3）电线、电缆截面积选择宜按经济电流选择。我们应根据实际情况，最好通过经济选型的方法来根据经济电流选择电线、电缆截面。尽管我们在配电设计中这种方法用得较少，但这种方法却可以尽量减少配电线路中的电能损耗，从而实现节能，而且减少电缆电能损耗随之也带来一些技术上的好处。例如，这种方法减小了电缆电压的损失，从而使电网的电压质量得到改善，而且同时减少了电缆的发热，使电缆的使用寿命得以延长。

2.照明的节能设计。照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。通常的节能措施有以下几种：

（1）照明标准值。照明灯具及其附属装置的选择。在实际的应用中， 以下各类光源很少单独使用。光源必须配备各种灯具，才能真正体现其实用价值， 见表。

（2）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。

（3）推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

（4）采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围，实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点，改变全开习惯，在给定的时间和地点控制照明提供的照度，可有效地节能；采用各种类型的节电开关，如在旅馆客房设置节能控制型总开关，对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯（应急照明除外）采用节能自熄开关等；公共场所、室外照明，可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。

3.提高供配电系统的功率因数。功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。具体方法有：第一，减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备（如配有电容补偿的荧光灯）等；第二，用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数，同时，又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。 4.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。具体应遵循以下原则：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。

5.选用节能型变压器。应当注重节能型变压器的选择。根据相关的调查我们

了解到，我国电网每年运行的35kV和10kV及其以下的配电变压器总电能损耗占当前总发电量的百分之二到百分之三。鉴于节能变压器具有损耗低、效率高以及节能等多方面的优点，并且还能够通过减少温室气体的排放来达到环境保护的目的，因此节能型变压器的利用方面存在巨大发展前景。

6.合理选用电动机的起动调速方式。最后，还应当合理选用电动机的启动调速方式。通常情况下，建筑电气设计中的电动机都是同暖通以及给排水工种的设备配套由设备制造厂统一提供。在这样的条件下，还可以适当减少轻载和空载运行。这主要是由于在这种情况下，电机的效率不高，而对功率较大电动机采用变频调速器则能够有效提升电机空载状态下的效率，进而减少对能源的消耗。但是这种方法也存在一定缺陷，设备价格普遍较高，造成其应用范围仍不广泛。

我国的建筑总面积大约有五百多亿平方米，然而其能源消耗却与世界平均水平有着巨大的差异，比世界平均水平几乎高出了两倍，而其中的电气耗能更是严重，这一现象不仅影响了我国经济的发展，同时还严重的制约了我国的可持续发展。通过本文对建筑电气设计中节能措施的深入分析，相信读者对其也有了更深刻的认识。总而言之，能源资源是关系全人类生存发展的重要因素，因此为了人类社会的可持续发展，在现代建筑的电气设计中，必须要结合建筑的实际情况，采取科学合理的节能措施，从而才能够提高建筑电气设计的水平，才能够为人类社会的可持续发展奠定基础。