建筑电气设计中的节能技术措施探讨

王利佳 邱小松

【摘 要】建筑电气设计作为整个建筑工程设计中最主要的环节之一，对于建筑企业的生存和发展起到了重要的作用。而现阶段，我国的能源问题已然成为了一个非常严峻的问题，牵动着我国的发展。各行各业都必须努力做到节约能源。作为耗能极大的建筑行业更是如此。基于此，本文就将对建筑电气设计中的节能技术要点进行分析探讨。

【关键词】建筑电气；节能；设计；技术

1、建筑电气节能的现状及意义

1.1、现状及不足

与国外发达地区相比，我国实际的能源利用率较低。目前，我国固定面积中建筑电气总耗能量比美国等发达地区高2倍左右，在发达地区中，先进的节能型、自供应型建筑设施占总量的4成左右。另一方面，由于我国的人口众多，耗能巨大，因此如何实现建筑电气的有效节能逐渐成为政府及相关部门现阶段工作的重点。

虽然，政府对建筑电气节能方面给与了高度的关注，但我国对于这方面的研究起步较晚，对建筑节能还没有形成统一的解释。因此，节能措施的应用没有得到完善的规范的支持，对于工作人员来讲，还缺乏约束的能力。目前，在建筑电气的节能建设中，大多数企业仍停留在仅对照明等简单电气进行优化的环节，并没有对建筑电气的节能进行细化的分析和研究，因此我国建筑电气节能建设的速度较为缓慢。

1.2、重要意义

如今，在建筑项目的设计阶段，节能逐渐成为现代化建筑建设的主流，对建筑电气进行节能处理是建筑项目实现整体节能的重要前提。因此，在建筑项目的设计阶段中，应严格按照国家的相关标准进行，在科技不断发展的影响下，多种多样的节能性电器和设备大量的出现在市面上，为建筑电气的节能工作提供了极大的帮助。通常情况下，建筑项目的存在时间很长，在正常条件下不会发生太大变化，然而对于建筑内部所需资源来讲，随着时间的推移会发生相应的变化，越来越多的新型技术、材料的出现和应用逐渐取代了建筑中的不可再生资源，在人们节能意识不断深化的过程中，节能技术、材料势必会得到更为完善的发展。在建筑项目的建设过程中，始终贯彻新节能技术的开发和应用，并在发展的过程中逐渐完善建筑节能的相关规定，从而全面提高我国建筑电气的节能水平，在社会中起到节能减排的带头作用。

2、建筑电气节能设计中十分常见的问题

对于建筑工程而言，电气设计是一个重点环节。可是这些年，随着人们电气需求量的不断攀升，使得许多的专业人士开始不重视甚至忽略了建筑电气设计的各项指标，因此，在越来越多的大型建筑或者家庭住宅里，出现了电气安装不合格、混乱的问题，电气设计不达标、居民盲目用电的现象也屡见不鲜。因为建筑电气的设计师们一味只追求客户的满意度，忽略了电气节能这一重大问题，这样不仅给整个建筑工程和住宅居民埋下了很多的安全隐患，也使得电气建筑产生的能源损耗问题越来越严重。而另一方面，人们大多没有意识到我们能源紧缺的现状，从而导致能源的严重浪费。

与此同时，在建筑电气节能设计当中较为普遍的就是技术上的问题。常见的有由于供电线路的迂回使得电能出现了大量的无用消耗、变压器和用电单位两者之间的距离不合理等；电路设计或者设备选择不合理，水泵、风机之内的设备无法使用最好的状态工作等；有许多手动的设备，出现问题但却无法及时关闭，造成了严重的电能资源浪费；在设计建筑物照明的部分的时候，笼统的就全部使用了强度较大的照明设备，而且没有细心考究照明设备的开关选择等等，这些都造成了大量的资源浪费。

3、建筑电气设计中的节能技术要点

3.1、配电系统中的节能技术设计

在设计配电系统时，相关设计人员和施工人员需要结合配电系统的实际容量、配点距离和电气设备的功能、特点等内容合理设计，尽可能地缩短变配电所与负荷中心之间的距离。这样做，不但能够大大节省输电材料，还能够有效降低输电过程中消耗的电能，从而发挥出节能的作用。同时，设计人员还要合理选择电源变压器的数量和容量，改变变压器的结构设计，进而起到一定的节能效果。另外，在完全放电的状态下，电容器才能充电。如果电容器中还有电就充电，会增加电能的耗费。因此，在实际工作中，要防止这种问题出现。

3.2、照明系统节能设计

照明系统是建筑中的重要组成部分，该系统的节能设计是不可忽视的。尽管白炽灯安全、简单，便于维护，光色好，价格较低，但是，其发光率不高，不利于节能。在实际的施工过程中，可以选取高效能的光源。在室内场所，应该尽量选用功率较小的荧光灯、高压钠灯和LED节能灯，而在室外或道路照明中，可以使用金属卤化物灯和高压钠灯等。如果使用荧光灯和气体放电灯，就需要安装电容器。另外，建筑物中要尽量使用一些自然光，靠近室外的地方要充分利用自然光。

3.3、降低线路和产品的电能浪费

在高层建筑中，线路中的电能损耗也是电能浪费的重要方面。因此，电气设计人员在设计电路时，要重视线路耗能的情况。根据机械长度和发热条件，尽量选择低压线路截面，以降低线路的电能损耗。同时，也可以选取电阻率较小的材料作为线路的导线，例如铝线和铜芯导线等。同时，还要选取低能耗的变压器和无噪声、节能型号的接触器。

3.4、提高供配电系统的功率因数

提高供配电系统的功率因数是一种有效的节省电能的方法。要想提高自然功率因数，可以通过选取异步电机、使用同步电动机和实现电力变压器轻载运行的方式来实现。在无功功率的人工补偿环节，设计人员在设计过程中，可以使用高低压柜集中与分散就地补偿的方式补偿，但这要根据高层建筑中电力设备的实际情况合理设计。另外，在设计过程中，要尽量使三相负荷达到平衡状态，采取相应措施有效提高用电设备的功率因数，选择合适的容量和地点进行无功补偿。

3.5、变压器的节能设计

为了提高变压器的工作效率，减少损失，对变压器进行了科学的设计，体现在以下方面：1）優选变压器数目与容量，科学调整电压负荷，确保变压器能够低损耗状态下高效运行；2）选择大于10型、非晶合金的节能性变压器，这类变压器运行效率高、安静、轻便等优势特征，变压器通常的运行负载率也要控制在0.85，控制变压器工作环境的温度，防止由于温度过高所导致的负载变化。

3.6、电动机的节能化设计

为了控制线路由于输送超前无功导致的有功性损耗，采取了就地补偿电容器的模式，而且将高效发电机装配在电梯内，保证发动机的功率与运行效率，有效减少了电动机的能量耗费，也有效控制了电动机的轻载、空载工作，以及变频调速模式能够有效控制能量损耗。将变频调速器装入配电系统，达到对电动机的节能优化作用，当配电系统负荷较弱时，进行变频调节，调节转速，确保其同变化的负荷协调一致，利用变频调速器能够保证电机在空载状态下的工作效率，以便获得节能的效果。

4、建筑电气节能的未来发展趋势

4.1、依托光能的照明系统节能优化

照明工程将打破对电气系统的依赖，而是加强对光能的开发和利用，在未来几十年内，光源将日益发挥照明功能和作用，例如：增设光井、高透光率的门窗等等，光源具有天然、环保、储量丰富等特点，在具体应用中势必要发挥其优势功效，充分利用光能进行照明，减少对电力系统电能的损耗，或者加强对电力照明系统自身的改良，引入环保节能灯具、或者声光控制技术等等。

4.2、水源热泵空调技术

一些智能化建筑系统，其内部空调系统得到了节能化发展，最具典型技术当属水源热泵空调技术，这一技术具有绿色环保、节能高效、无污染等特征，因为地下水与土壤在一定时间与范围内其温度能够维持稳定状态，水源热泵技术正好利用了这一特点，同以往的普通空调相比，空调的机组效能明显得到提升，节能效果达到60%以上，而且因为水源热泵中的水温通常处于稳定状态，这就使得机组能够在一个安全、稳定且低能耗状态下运行。同时，电梯系统也得到了节能化发展，具体体现为：很多建筑物内注重电梯设施类型的科学优选，小机房电梯正在逐渐取代传统电梯，因为其内部配置的无齿轮曳引机有效控制了电能损耗，其节能成效良好。

总言之，采取合理的电气节能技术措施不仅能给建筑电气系统带来巨大经济效益，同时还可以实现有效资源的高效利用，最大限度地减少电气系统运行对环境的影响，为建筑行业实现生态、绿色环保、低成本可持续建筑发展。因此在以后的实际工作中必须得到我们的重视发展。

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