探讨建筑电气设计中几种常见的节能技术

蒋依禅

摘 要：随着人们生活水平的提高，越来越多的电气设备应用在各种建筑中，随之而来的就是能源消耗的增加，因此，电气节能也变得越来越重要。本文就建筑电气节能的重要性、电气节能设计的原则及几种常见的电气节能技术展开讨论，希望能给电气设计提供一些建议。

关键词：建筑电气设计；节能技术

1 建筑电气节能的必要

我国人口众多，能源消耗较大，随着经济的发展，能源消耗增长迅速，我国已成为一个能源消耗大国。同时，我国的资源又相对短缺，能源浪费比较严重，能源供求问题出现了极大的缺口。特别是在夏季，经常出现电力供不应求的现场，部分地区还出现了拉闸限电的现象。因此，电气节能必须被重视起来。

2 建筑电气设计节能的原则

建筑电气的设计需要按照一定的规范原则，以下列举三个设计原则：

（1）实现建筑物的功能，比如满足照明的色温、照度、显色指数；满足舒适卫生要求，控制空调的舒适温度及进风量；满足建筑中的运输通道通畅合理；满足特殊工艺场所要求，如展示大厅的特殊照明，娱乐场所中的某些电气设施的用电问题等。

（2）在当前国情下，充分考虑电气节能设计的实际经济效益，不能为了实现节能而大量增加投资成本，和运行费用。合理的方法是，在较短的时间中用节能减少的费用对增加的部分投资进行回收。

（3）节省不必要的消耗能量，首先是核对建筑的能源消耗是否对建筑发挥其功能有关，再者根据能源消耗的实际情况采取相应合理的措施节能。例如变压器的功率损耗过大，照明用电量较大，可根据这些情况依次采用先进技术降低能耗。

3 建筑电气节能设计的具体内容

3.1 建筑电气设备的节能设计

相对于规模较大而且作用比较重要的建筑来说，可以考虑使用楼宇自控系统。自控系统可以对电动机、机房、空调给排水等进行实时监控，并对其进行优化，以节约能耗和提高控制水平为目的，对系统的结构和参数进行最佳匹配，使整体效能为最佳，达到设计节能的目的。在方案及施工图设计阶段，给排水系统、空调系统与暖通及给排水需要整合达到节能，逐步提高方案的合理性。设备设计选择中使用更多的采用节能型设备，充分发挥电气设备的节能设计。同时要关注新开发的节能设备及技术，在建筑电气设计中在允许的条件下且能达到达技术可行的情况下，应更多地取用节能新技术，依此提高效率、提高最终节能效果。

3.2 照明工程的节能设计

相比使用人工光源，自然光更加健康节能，在设计中就要求在充分考虑室内照明的情况下，在靠近室外的地方需要设计有足够的门窗空间，并取用透光性较好的玻璃门窗，充分利用自然光的照射。在大厅、深度的建筑场所的照明条件设计中，照明设备要与外窗保持平衡，实现分级分区控制，同时侧窗自然光的透光也需要注意，提高自然光利用，节约能源。在设计完成后，应该依照相关标准进行检查。

在照明控制方面也应采取相应的节能措施。例如公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所宜采用集中控制，并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施。住宅建筑的楼梯间、走道等应采用节能自熄开关。旅馆的门厅、电梯大堂、客房走廊等采用夜间定时降低照度的自动调光装置。大开间的办公室、图书馆等宜采用智能照明控制系统。另外，开关的设置应方便灵活、科学合理。尤其是公共场所，人流量一般较大，选择调压的控制方式是一种好的方法，能很好的降低能源损耗。

市场上的灯具种类繁多，安装使用较为简单，价格也不是很昂贵，在选择中，白炽灯的性价比突出，但是白炽灯的发光率较低而且节能效果并不是很理想，在考察节能设计中白炽灯的使用需要控制，尽量不采用白炽灯。

我国的建筑照明设计标准有明确规定功率密度值，依此，尽量选择效率高的节能镇流器，在居民建筑的楼梯间多使用声控光控开关，在庭院中多采用光控开关的节能灯，这样做就可以很好的达到节能的目的。总而言之，建筑电气设计中要考虑到具体的场合、环境，以采用不同的节能设计，做到电气能源的节约。

3.3 供配电系统节能设计工作

（1）尽量对比更多的供配电系统构成技术，根据实际情况，采用最优方案。冰箱、空调等电器设备受到季节环境影响比较大，需要单独考虑，单独设置它们的变压器，一台变压器集中控制不同时间段或季节使用的负荷，使变压器电荷容量降低；根据这种情况可以取用季节性变化的负荷线路，取用干线减少线路，以减小线损电阻；再者，也可以通过计算变压器容量与数量比，选择合理的电压等级，再根据情况，选择最佳的配线比例。

（2）对供配电系统进行合理的分布，达到减少线损，减少能耗的目的。在供配电系统设计过程中，充分考虑配电小间、变配电室的合适位置的设置，满足合理供电半径的同时，最大限度采用直线布线，尽量少弯路的设置，以达到缩短线路长度，进而减少电压损失，减少铜材的消耗。其次，尽可能减少低压线路的回头线布设，尽量降低由线路来回布置而导致的电能损失。再者，负荷中心与变压器尽量接近，使其能够在较近距离内进行电力供应。另外，楼层高度对线路长短也会产生影响，竖井的位置也需要随时进行调整，以缩短配电室与线路布设的距离，最大限度地降低线路损耗。

（3）电气设计中尽量使三相负荷平衡。这样可以使电力输送效率较高，同时也便于电气的无功补偿，并消除谐波。在电气设计中要降低无功需求，因此，电气设计中需要取用功率因数较高的同步电动机，并减少系统中高、低压线路传输的超前无功功率。

（4）选择节能电气，根据要求合适控制线缆截面。随着节能要求的提高，节能型电气设备被广泛地采用，例如节能型的变压设备，尤其是有载变压器在节能上更突出。节能要求低耗无噪的节能设备，根据具体设备进行计算，选择出合适的线缆截面。

3.4 加大可再生能源的利用

可再生能源在建筑内的应用可以大大减小建筑的能源消耗。太阳能技术已广泛用于酒店、旅馆、医院、别墅及6层以下的住宅等建筑的热水系统之中。但是由于太阳光伏电源技术的价格较高，目前该技术尚未全面普及。在我国有明确规定，新建建筑住宅的太阳能热水系统有了具体布设规章，随着技术发展，太阳能在电气专业上的应用会被广泛开发，目前，技术应用环境变得比较成熟，该技术在不久后有望得到大面积推广。从许多实践应用环节来看，非季节性的节电方案需要得到限制甚至取缔，为了减少初期投入，一些开发商在建筑中采用电采暖系统，这不仅增加了建筑电气的总投资，而且对于用户的舒适性较差。因此，开发商与电气设计人员需要沟通，對技术经济详细分析，尽量采用节能、合理的用电方案。

4 节能技术在建筑电气设计的应用展望

与发展迅速成熟的发达国家相比，我国建筑电气设计的节能技术起步较晚，相较有较大差距。日本的CASBEE评价体系，英国的BREEAM评估体系都是较为成熟的电气设计体系，这可以为我国完全提供丰富成熟的知识，提供宝贵的电气设计节能经验。我国需要多与国外的先进节能设计体系沟通合作，提高自身的设计环境。在未来，我们可以建立科学合理的电气数据库，建立完整的数据收集与整理、分析体系，使建筑电气科学合理的运行，鼓励创新，开发更先进有效的电气节能技术。另一方面，政府也需要支持建筑电气节能设计事业，设立相关法律法规，加大投资，全面管理电气技术设计，为电气节能技术的提高开路。

参考文献

[1]电气节能措施与途径.北京：中国建筑出版社.2006.

[2]刘安.大型建筑电气设计的节能措施[J].现代物业（上旬刊），2012（03）.

[3]李金珠，刘作亮.建筑电气设计的节能措施[J].现代经济信息，2013（03）.