建筑电气设计的特点及节能研究分析

徐磊

摘 要：我国建筑行业蓬勃发展，建筑设计更加趋于人性化和价值化，其中电气设计是建筑设计中的重要组成部分。文章首先阐述了建筑电气设计的特点，而后从节能的观点来分析照明系统，电动机及变压器等各个不同功能单元的设计原则，提出应该在满足使用功能的前提下，着眼于采用更为环境友好化的设计方法进行建筑物的电气设计。

关键词：建筑电气设计；特点；节能

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0103-01

随着我国现代化建设的成功，国内的建筑产业正在迅猛发展，人们对于建筑功能的需求也不断的提高，从实际意义出发的建筑电气设计进一步复杂化。在这一大环境下，对建筑电气设计的特点研究就显得有着较高的实际意义。另一方面，建筑的能耗浪费现象较严重，本文将通过举例分析，把当下建筑电气设计的特点与节能研究相结合进行探究。

1 建筑电气设计特点

建筑电气设计在建筑施工中起到越来越重要的作用，其原因是电气工程与现代建筑中所需实现的功能的契合度越来越高。与早期的建筑物相比，不再仅仅是照明电和动力电范围。越是现代化的建筑，其建筑电气设计的功能越多、越复杂，例如：在大幅提升了资源环境利用率的高层建筑设计中，照明、供电、防雷击属于强电，消防、门禁、监控系统属于弱电，其复杂程度不可同日而语，简单的按电压的高低分为强电、弱电已不能满足建筑功能的需要，如：动力设备的二次控制回路属于弱电，但应与强电一起设计较为科学，消防回路中的联动虽然电压较高，却也需要与其他弱电设计相结合，功能就在这相互交叉的过程中逐渐增加，导致建筑电气设计体量更加庞大，更加复杂。但正因如此，其重要性更加不可忽视，其设计的简化意义更加深远。与此同时，我们更应拓展思维，进行合理创新与应用。

2 建筑电气设计的节能研究分析

电气设计时要尽量考虑到如下三个方面：满足建筑物的功能；考虑实际经济效益；节省无谓消耗的能量、下面我们将结合以上这三个方面从照明节能、电动机节能、变压器节能以及电线线路节能这四个角度进行分析。

2.1 照明节能分析

作为项目的电气设计人员，我们必须了解照明的根本目的，这样才能准确地选择合适的时间、区域、方式，通过电路设计，实现灵活运用照明，并能达到节约能源的目的。下面以超市照明系统为例，进行研究分析。心理学家认为，光照度的大小会影响顾客们的购买行为，原因是：从顾客本身出发，在高照度情况下，人们的行为方式兴奋而快捷；而在低照度情况下，人们的行动比较迟缓，心里表现较为安逸不愿活动。从商品供应角度出发，合适的显色性光源和立体感配光，可强调出商品的色泽、新鲜，更加利于商家推销商品，增加交易成功率。

基于以上分析，了解到在照明系统对超市营业额的促进作用，那么，在满足展示性的前提下，如何实现节能呢？可从三个方面来实现：

①合理使用高效率、高寿命的照明灯具，在满足所需照明亮度的前提下，可减少灯具的使用数量，并用高效率的照明工具来代替，如洗墙照明灯具，从而降低能耗，达到节约的目的。

②合理规划开灯时间，设计电路，实现将实时的客流量数据导入展示区光控系统中，经计算，实现当下光照度的调节。

③通过设计按不同区域的需要分配亮度，如：提高在特卖区和食品区域的照明，降低收银台等非必要强光区域的光照度。

由照明节能出发，如今在巍峨林立的高楼中，表面玻璃所反射的太阳光的使用率一直非常低，随之而来的弊端，是光经过表面玻璃的反射后，带给人们大量的光污染。更加严重的是，如果处于太阳正足期间，更有可能对路上正在开车的司机造成不小的威胁。基于以上问题，结合照明节能分析，可使用适当加入硅片的光玻璃，以此为电源，并将这部分转化的电能运用到照明系统中，另一方面还可附属电路，设计为根据所吸收的电能大小来调节室内的光照强度，以此来达到节能的目的。

2.2 电动机节能分析

电动机的效率是电动机节能的重要指标，为了确保电动机运行节能，力求提高电动机的运行效率和系统效率。从总成本角度，99%的费用为电动机运行的能耗费用，因此电动机节能的过程就是提高其能量使用效率的过程。对于这个过程，作为设计人员，需要考虑到从减少电动机低效率空载和轻载方面设计更加合理的电路，并从就地电容器补偿减少线路损耗。可设计电路实现采用变频来调速控制电动机，并在系统中适当地增加电容，这样能够使电动机适应负载的变化，能够在电动机轻载时提高其效率，达到我们前面所说的提高能量使用效率——电动机节能的过程。

2.3 变压器节能分析

通常情况，建筑用电负荷相当大，而且都是长年运行，变压器中的能量损耗量非常巨大。在综合性的建筑中，一般都会配备单独的配电房，而为了提高供电质量，并从节能角度出发，配电房的位置尽量位于负荷的中心。在配电房中，变压器是其重要的耗电设备，主要包括负载损耗和空载损耗，负载损耗取决于二次绕组的铜损，空载损耗取决于变压器的制造等因素，称之为铁损。

在我们变压器节能的研究中，目的就是降低其损耗，提高其运行效率，具体有以下几种措施：

①变压器降耗改造，可在设计过程中选定采用非晶合金铁性变压器，该种变压器具有低噪声、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且维护费用、运行费用较低。

②加强运行管理，实现变压器的经济运行，在结合现实情况下，要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器空载或轻载运行，对于那些长期轻载的变压器，必要时应该按实际负荷更换为小容量变压器，来实现变压器节能的目的。

③变压器经济运行，指在传输电量相同的条件下，通过调整负载和选择最佳的运行方式，使变压器电能损失降到最低，而要达到这样的目的，需要加强供、用电的科学管理。现实情况下，每台变压器都存在无功功率的空载消耗和额定负载消耗，有功功率的短路损失和空载损失，这些参数根据具体变压器的不同而差异巨大，因此变压器经济运行需要选择参数合适的变压器运行。

2.4 电线线路节能分析

在当下，为了满足人们越来越高的需求，综合性建筑的普及程度也随之加大。这些综合性建筑物的结构非常复杂，照明、消防、动力以及空调通风等的线路数量庞大。因此在设计阶段做好线路的节能设计和计算是非常有必要的。减少线路的损耗可以从以下三点来考虑：

①提高功率因数。

②减少供电系统的无功功率。

③减少导线电缆中的电阻。

从节能的角度来看，电线线路的节能性选择实际上是一个导线使用损耗和初始成本投资的关系式，减少导线截面积会增加电线线路的使用损耗，但初始成本投资会减少；增加导线的截面积可以降低导线阻值，从而减少损耗，但是会增加初始成本的投资，在这两者之间寻求一个平衡点，这个点就是线路节能的最优选择。

3 结 语

建筑电气是建筑不可或缺的部分，建筑电气设计在其中起到指导性、方向性作用，与建筑电气设计的特点相结合，加强建筑电气设计中的节能研究，对于我国建立社会主义现代化绿色环保国家具有深远的意义，也能促进我国国民经济的持续健康发展，为我国社会主义的发展保驾护航。

参考文献：

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[2] 刘华润.浅析高层建筑电气设计特点及发展[J].中华民居，2014，（1）.

[3] 黄丽军，张绍斌.综合型建筑节能电气设计[J].江西建材，2012，（1）.