建筑电气设计中建筑节能探析

2011-12-20闫敏菲运金伦

城市建设理论研究 2011年23期

闫敏菲运金伦

摘要：本文结合建筑电气设计节能的重要性，首先分析了建筑电气设计中的节能缺陷，然后介绍了节能设计的原则，最后结合自身的工作经验详细论述了建筑在各大能耗环节的节能设计措施。

关键字：建筑；电气设计；节能

0 引言

当今社会，在经济全球化的同时人们也面临着能源问题，能源短缺已成为世界性的问题。而在我国，建筑用地面积很大，其能源消耗也超出了世界建筑能源消耗的平均水平，建筑节能显得十分重要，这就要求广大建筑电气设计者立足于节能这一世界性的要求，结合建筑的实际情况和自身专业的设计知识及经验，在保证电气具有良好的经济性、可靠性、安全性的基础上，尽可能实现建筑绿色节能的目标。

1 建筑電气设计中建筑节能存在的缺陷

现代社会人们对电气的需求量在日益增大，盲目用电现象突出。建筑电气设计师们通常是依靠自身的设计经验，尽可能的满足广大用户的需求，忽视了建筑节能的问题，这也加剧了建筑电气能源消耗问题的严重性。另外，大多用户和企事业单位普遍缺乏节约能源的意识，并且国家及政府缺乏对建筑电气用电节能的宣传，促使了建筑能源浪费现象更为严重，甚至部分地区用电紧张，在用电高峰期需要进行拉闸限电。因此，要解决建筑电气能源短缺和浪费的问题，就必须建立起来一套完善的方案，了解各个用电部门的用电实况，在电气设计中提高对节能设计的重视，使建筑最大限度达到节能这一标准。

2 建筑电气节能应当遵循的基本原则

建筑电气节能设计应综合考虑经济环境和社会各方面的因素，使用先进的技术提高能源利用效率，减少能源消耗的设备的不必要的用电。以下为在对建筑电气设计时需遵循的各项原则：

2.1 实用原则

首先建筑电气设计需要满足建筑的功能，这是最基本的要求。电气设计需满足用户日常生活的用电需求，满足建筑内部的日常照度、色温以及显色指数。

2.2 符合实际经济效益原则

虽然倡导节能设计，但是如果为建筑节能使得建筑投资过大显然也是不符合实际情况的。那么应该从何节起从哪儿节起？个人认为，建筑节能应根据建筑电气设计的实际情况，从设计技术老化的地方着手，并且此节能措施所耗费的成本可在建筑投入使用短期之内可通过节能收回。

2.3 建筑电气技术的先进的原则

建筑电气设计以及施工阶段都应尽可能的减小无谓的能源消耗。除了使用太阳能等清洁能源之外，建筑节能的着手点也是那些无谓的能源消耗，首先找出这些地方，然后对其进行深入分析探讨，最后根据这些地方的实际情况制定最切当的节能方案。变压器的功率损耗以及传输电线线路的能源消耗等都属于无谓的能源消耗，可针对这些地方采取措施实现节能。

3 建筑电气设计中的建筑节能措施

3.1 暖通空调系统的设计

在公共建筑中，暖通空调的耗电量约占据整个建筑能源消耗的二分之一，且在其设计上节能的潜力很大。暖通空调的节能的着手点在暖通系统的接口处，主要是要求系统的设计师和施工的工程师紧密合作，使设计和施工一体化，优化系统的接口，从而实现节能目的。暖通空调接口设计的内容有：参数的检测、传感器的选择、出风阀门的计算、水阀门和蒸汽阀门管径的确定、节阀流量的电动调节和独立运行控制系统的通信口等等。其节能的主要措施如下：

① 增加空调设备中机电设备的开启和暂停的控制。

② 优化系统变风量和变流量系统。

③ 不同季节下对水泵进行不同的控制，在每个季节选用最节能的控制方案。

④ 设计时优化低温送风系统的控制。

3.2 建筑物照明部分的节能设计

建筑照明的需求比较大，基本上建筑物的各个角落都需要照明，所以照明能耗也是建筑电气的一大能耗之一，也是建筑节能设计中的重要部分。建筑照明的节能设计着手点包括很多，其中主要的且经济可行的设计如下：

①需严格遵循建筑物的照度标准，不同的建筑物根据其实际情况参照相应的建筑照明设计标准，选取最合适的设计和施工方案，并且对于那些照度要求较高的地方，设计混合的照明的方式，满足重要部分的照度需求，对于其它不需要较高照度的地方，可减少不必要的能源消耗。

②节能照明灯具的选择。在建筑物中选用效率较高的节能灯具作为光源，例如T5或T8的直观荧光灯或者是功率较小的陶瓷金属卤化物灯等。

③应根据建筑物的不同使用功能，合理选择灯具。且灯具通常情况下是选用那些易于清洁且更换方便的。

④设计中应充分利用自然光源，减少不必要的能源消耗。这也是建筑节能设计中很重要的一点，最大限度的使用自然光源可以大幅度的提高能源的经济效益。不仅如此，在节能的同时还实现了环保的特点。

⑤合理利用周边照明环境。可结合光学原理和建筑物的实际情况进行节能设计。例如，颜色比较浅且表面光滑的墙体，其光的反射率是很高的，可利用这个特点减少室内照明强度，从而减小能源消耗，达到节能的目的。

3.3 充分利用太阳能光伏发电系统

太阳能是取之不尽用之不竭的可再生清洁新型能源。太阳光伏发电系统主要包括太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器。在能源日益短缺的今天，充分利用太阳能是一条前景广阔的道路，它可缓解目前的能源危机。太阳能光伏发电系统尚没有得到普遍的应用，目前的应用范围还相对较小，主要用于部分建筑物的用电设备上、环境照明、道路照明以及体育场照明等。在对太阳能发电系统的进行设计的时候，需要考虑一下几个因素：

①用电负荷的性质以及用电的大小和每天多需要的时间，从这三个方面选择最合适的设计方案，减少不必要的能源消耗。

②系统输出时，电压的等级设计。

③保证在阴雨天气情况下，系统处于正常的持续的工作。

④建筑所在地的日照时间和日照强度。

3.4 建筑物的供配电系统节能设计

供配电系统的节能设计方案必须合理可行，且不能影响用户的正常使用。

①首先保证用电负荷的计算准确可靠，并符合实际情况，选用具有合适的负载率的变压器，目的是为了降低在电压器的容量从而降低其所消耗的能量，此外，变压器选用合理还能延长其寿命。

②运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿，在一定程度上提高低压侧功率的因数，使其处于高于0.9的工作状态，目的是为了将变压器的损耗和发生在能源传输线路上的损耗降低至最小。

③对配电系统的位置的选择。保证高压尽可能的深入用电负荷中心，目的是减少了在线路上损耗的电能，同时也节省了传输电线。

④对于非线性的用电设备，设计时要对其进行控制，促使它们在工作状态下产生的高次谐波合理化。

⑤对用电高峰期和低谷期采取措施，控制能量，减少不必要的能源的损耗。

4 结语