浅析建筑设计中的电气节能技术

邱剑

摘要：建筑行业的日益快速发展，建筑设备上的能源损耗问题越来越严重，如何降低建筑中的能源消耗成为了现阶段比较热门的话题。本篇文章通过对目前的建筑设计的特点，从建筑内部的照明设计的节能性、建筑内部供电系统以及建筑内部的各类电气产品节能入手，详细探讨了在这些环节中进行建筑电气节能的相关措施。

关键词：建筑设计；电气节能技术

一、建筑电气节能设计遵循的原则

1.1在节能设计之前必须要以完全满足建筑资深的功能需要为基础

对整个建筑来说，其建筑的功能必须要优先满足，比如说居民生活的舒适度、用户用电安全性、建筑效率；所以首先要完全满足建筑资深的照明需要，各项数值要完全符合使用标准；建筑空间内的温度和风量等也必须要满足其舒适性；整个建筑内部各个走道和楼梯都必须要保持完全的通畅和路径优化；特殊建筑场所要满足其特殊需求，例如酒店、运动场以及一些其他专业的建筑场所，这些场所都必须要安装相应的电力管理系统等等[3]。

1.2在满足节能之前必须要满足建筑实际设计构造的经济效益

在建筑节能设计的国产中，必须要考虑到自身的经济条件和需求，根据实际的经济效益需求来进行节能设计，在设计的过程中不能为了追求较高标准的节能设计而投入更多的建造成本，增加整个建筑的建造费用。因此，建筑设计节能的工程师以及相关的设计工作人员，在进行建筑设计节能之时必须要全盘考虑，对建筑建造过程中所使用的材料进行科学合理的选择，从而使得在建筑电气节能工程的各个环节所投入的资金，能够在建筑运行后的一个短时期内，通过电气节能将这部分投入进行回收。

1.3节能过程中必须要完全减少绝大多数无效益的能源耗损

在对建筑电气节能设计指出就需要首先将建筑内各个环节的用电情况了解清楚，从而能够更好的寻找出在建筑内部的各个电气设备所有的功用，将这些电气设备中一些重复的、浪费的环节取消或进行改善。比如说建筑的内部线路存在着严重的耗损，电能传输过程中的耗损以及变压器功率导致的耗损都是一些毫无意义的耗损，凭白浪费建筑内部的能量；还有建筑内部的电气照明，优先要从先进的光控技术以及照明系统上进行能源消耗的控制[1]。

二、建筑电气节能设计技术

2.1合理设计供配电系统及线路

对供配电系统及线路科学合理地设计是建筑电气节能设计必不可少的环节。在实际情况中，应当根据建筑设备的类型和设备对电能的要求合理分析研究，选择简单可靠易操作的供配电系统。建筑用电设备的负荷容量、用电设备自身特点对电能品质的要求都是要考虑的因素，应根据实际建筑工程用电的实际需求选择合适的变压器是电气节能设计的保障。

瞬流抑制专用快速开关元件组合是建筑电气节能的多种手段之一，经实践和科学理论证明，这种手段可以有效地滤除输电线路中产生的瞬流浪涌，确保末端设备无损无影响地运行，最终达到降低建筑用电设备的电能损耗，提高相关设备的运行效率，减少维护中的经济投入和延长设备使用周期。这种电气节能手段不仅可以达到节约电能的目的，还能同时做到保护建筑电气设备正常高效经济地运行。

2.2变压器节能设计

变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，在变压器的节能设计上只考虑有功损耗，空载损耗与负载损耗是有功损耗的两个主要组成部分。空载损耗又称为铁损即功率传输的损耗，主要包括变压器铁芯漏磁和涡流损耗，它们的大小取决于变压器自身的结构参数，与外部条件无关，可以看作不变量。因此在变压器的选型上应选择干式变压器或者油侵变压器等节能型变压器。

负载损耗与变压器的负荷率有关，经验证当负荷率为 0. 5 時变压器的能耗最小，但是在考虑经济条件的情况下负荷率控制在0. 75 ～ 0. 85 间是最为合适的选择[4]。在实际变压器的选型中变压器的容量应根据具体情况而定，变压器容量过低不能满足用电设备的正常需求，如果容量过高会引起铁损增加，因此，合理科学地选用变压器的容量和台数是变压器节能设计的关键。

2.3降低线路电能损耗

建筑工程中输电线路分布广泛走线复杂，有效地减少线路上的电能损耗是建筑电气节能设计中不可缺少的重要部分。影响导线电能损耗的是导线自身的电阻，导线电阻与导线长度和电阻率成正比，与导线截面积成反比。

因为经济成本的因素限制导线的截面积不可能做的很大，在现实中主要依据线路所要求的机械强度、线路发热条件、电压损失来计算选择导线截面积。采用科学合理的电路设计有效地减少建筑工程中输电线路的长度；选用铜芯导线等电阻率较小的金属材质作输电线路的导线，都可以很好地降低线路导线自身总电阻，减少电能在线路中的损耗。此外，还可以限制连接在电网中的电动机和电焊机的空载运转，正确选用设计变流装置，采用功率因数比较高的相同容量的同步电机取换异步电机来提高系统的功率因数，也可以较好地降低线路上的电能损耗。总之，应当依据现实条件科学合理地选择、结合不同的方法减少线路上的电能损耗。

2.4照明部分节能设计

建筑工程中的照明设备使用面积大、分布广泛是建筑能耗的主要组成部分。有关资料显示，照明设备在建筑工程的能耗比重达到 0. 15 ～0. 25 之间，因此，我们应当充分考虑建筑照明在技术方面的改进，在照明光源上的选择，在对照明设备的控制方法的选用，对自然光在建筑中的使用等方面。对照明部分的节能设计能够减少大量不必要的电能损耗。

在满足照明部分对作业的视觉需求和建筑功能的前提下，尽可能地减少电能在照明系统输电线导线上的损耗和不必要的光源浪费。采用符合相关技术要求的照度标准，减少不必要的光源浪费。使用优质高效节能的光源，传统的白炽灯光质差、发光效率低、电能损耗大，已经逐渐被社会淘汰；而 LED 节能灯、荧光灯以其光质高、电能损耗小、经济节能等优点已经广泛应用于建筑照明系统。科学合理地选择照明线路，供电方式和输电线路导线截面积都是影响照明线路电能损耗的主要因素。经过实际检验和科学论证，在照明线路中选用三相四线式供电可以使得输电线路的损耗最小。在建筑照明系统中大量使用三相四线制供电方式可以大大降低输电线路的损耗[2]。

自然光是最经济环保的光源，所以在建筑照明部分中应当充分考虑自然光的利用率。通过各种科学合理的建筑设计，将自然光更多更好地引进建筑中，可以有效地减少照明系统中电能的消耗。可以在建筑中大量使用透光性较好的玻璃；也可以使用光电传感器控制建筑中的电能消耗型光源，在光线达到正常视力需求的情况下自动切断照明输电线路，使用自然光为建筑提供照明。在建筑装修中也可以使用光反射高的材料进行装修，提高整体建筑内的照度。对人员流动较少的走廊和其他室内场所可以采用声控开关、光线感应开关，进而降低不必要的电能光源浪费。

三、总结

在如今建筑电力消耗如此巨大的情况下，如何将建筑内的电气消耗降低，增强节能性，进行建筑施工前电气计划设计已经属于势在必行，但建筑内部进行电气消耗节能过程中涉及到了许多方面，有着很强的技术性，每一个环节的设计和构造对整体影响巨大。因此，建筑电气设计节能必须要有着高度的重视，在整个设计过程中，必须要始终保持着电气节能的设计理念，认真的做好建筑电气节能设计，从而真正实现“节电能、降电耗”的目的。

参考文献：

[1]林武。民用建筑电气节能设计技术研究[J]。门窗，2013，（4）。

[2]洪其禄。浅议智能建筑控制技术与电气节能设计[J]。科技创新与应用，2013，（11）。

[3]朱丽洁。浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J]。电源技术应用，2013，（2）。

[4]张金玲。谈建筑电气设计中节能技术措施的运用[J]。科技创业家，2013，（2）。