高层建筑电气设计探讨

张志辉

摘要：在建筑电气设计当中，要求设计师和工程师应当有较强的责任心和高超的技术，运用自己的专业技术，保证建筑电气优质的同时，还应当符合建筑节能的要求。文章结合笔者的实践经验，就电气节能设计需关注的有关问题进行探讨。

关键词：电气;节能设计;建筑

前  言

随着我国经济的飞速发展，能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米，能源消耗比世界平均水平高出1-2倍，已成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国家，而电气建筑部分的能源消耗更是明显，因此，降低建筑电气节约能源消耗是大势所趋。但是建筑电气节能是一项技术性很强，影响因素复杂的工程。

一、建筑电气设计中建筑节能存在的缺陷

由于人们对电气的需求量增大，导致了盲目用电。建筑电气设计师根据以往经验尽量适应客户的需求，人们脑中对电气节能问题考虑较少，导致建筑电气能源消耗问题愈发严峻。同时，普通大众以及企事业单位还没能认识到我国能源缺乏状态，国家对建筑电气节能的日常教育缺失，导致能源浪费严重化，甚至导致一些地区用电紧张，不得不在用电高峰期实施限电拉闸的局面。因此，要通过一系列有效的方案，了解各单位、城市以及区域的用电情况，注重建筑电气设计中的建筑节能，提出具体可行的解决方案，最终实现效益的最大化。

二、建筑电气节能设计遵循的原则

1.节能需满足建筑物的功能

首先要保证建筑物用电安全性、人们生活的舒适性和工作效率。所以应满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求，如体育场馆、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等。

2.节能需满足建筑物的实际经济效益

节能应考虑国情及实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用，电气工程师在设计时应该通过比较分析，合理选用节能设备及材料，使增加的节能方面的投资，能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

3.节能需减少无谓的能量消耗

设计时首先找出哪些方面的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如传输电能线路上的有功损耗，变压器的功率损耗等，都是无用的能量损耗;又如量大面广的照明容量，宜采用先进的调光技术、控制技术使其能耗降低。

4.节能需满足环境保护的先进性原则

以提高能源利用率和综合效益为主要途径，根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定设计方案。通过正确的计算，合理选择电气设备及其控制方式，尽量在不增加或少增加投资的前提下取得较显著的节电效果。

三、建筑电气设计中的建筑节能措施

1.暖通空调系统的设计

公共建筑暖通空调系统的能源消耗占建筑总能源消耗的50%左右，暖通空调的电气节能具有非常大的空间。应当先从系统的接口处进行设计施工，系统工程师应和暖通空调系统以及强电系统设计师进行紧密合作，以达到优化系统的接口，做到电气节能。系统接口处的设计主要包括参数的检测、正确选择传感器;合理计算出风阀门、水阀门以及蒸汽阀门管径;选择合适的电动调节阀流量;以及对独立运行控制系统的通信口进行设计等。其节能设计方案应当把节约能源与提高控制水平等同对待。具体可考虑下列措施：⑴对机电设备实施启停方案;⑵对变风量以及变流量系统进行最优的控制;⑶对水泵进行分季节的控制;⑷对低温送风系统的优化设计控制等。

2.建筑物照明部分的节能设计

建筑物的照明量比较大且面积较广，因此照明节能是电气节能当中的重要部分。照明部分的节能设计在满足照度、色温以及显色指数等基本要求，建筑物的照明节能设计可从下列几点入手：⑴严格遵循建筑物的照度标准。各类建筑物都应当依照《建筑照明设计标准》当中的要求进行合理设计与施工，对于照度要求较高的场所可采用混合照明方式，突出其重要部分，减少其他地方的浪费;⑵建筑物当中的照明设计可采用高效的光源。比如用T5或者T8的直管荧光灯以及小功率的陶瓷金属卤化物灯等;⑶建筑物的照明灯具选取应当合理。一般选用效率较高并且容易清扫以及更换的照明灯具;⑷充分利用自然光源。对自然光的合理利用，不仅节能环保，而且更加实现了经济效益的最大化;⑸合理利用照明周边环境。建筑物的照明环境在装修上，应当注重浅色、光泽的墙面，利用光的反射原理，增强室内的照明，减少电气的消耗等。

3.充分利用太阳能光伏发电系统

太阳能是可再生的能源，具有污染少、环保的优点。太阳能光伏发电系统是由太阳能电池板、控制器以及蓄电池和逆变器组合而成的。我国拥有丰富的太阳能资源，2010年发电量已达3万kW左右，对于我国严峻的能源问题可起到一定的缓解作用。太阳能光伏发电系统的应用主要在建筑物的部分用电设备上、环境照明（庭院灯和草坪灯等）以及道路的照明和体育场照明等。在系统的节能设计上，应当考虑下列几个主要因素：⑴用电负荷的性质以及用电的大小和每天所需的工作时间;⑵系统输出时电压的等级设计;⑶阴雨天气时，保证系统能够连续保持工作状态的设计;⑷建筑物所处位置的日照时间以及太阳能辐射量等。

4.建筑物的供配电系统节能设计

建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系統设备以及供电路线的能源消耗信息。⑴对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择变压器的负载率最佳，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命;⑵运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿，使得低压侧功率的因数有一定的提高，保持在0.9以上，从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点;⑶对配电的位置进行明确，保证配电间和配电柜和负荷中心相近，从而使得电压损耗以及电能损耗减少;⑷对非线性的用电设备进行控制，使其所产生的高次谐波合理化;⑸峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费等。

四、结束语

节能降耗是我国的基本国策，由于建筑物的能源的消耗量巨大，所以，在建筑电气设计当中应当注重建筑节能的设计、推广以及实施国家的节能方针。在满足建筑物的基本功能的要求基础上，通过配置建筑物设备的合理性，对其进行有效的、科学的控制和管理，充分利用新能源，提高能源的利用率，减少能源的消耗量。

参考文献：

[1]张弘.浅谈建筑电气设计的节能措施[J].科技创新导报，2011.12.

[2]陈江祥.浅析住宅电气节能设计的要点[J].福建建材，2011.5.