建筑电气工程节能设计策略研究

王仿根

摘要：目前，随着我国社会经济的发展以及人们生活水平的不断提高，使得电气设备的种类不断增多，导致现代建筑对电力能源的消耗越来越大。而建筑电气节能设计正是解决这一能源消耗的有效途径，因此，下文就其建筑电气节能设计展开分析。

关键词：建筑电气；节能设计；原则

前言

在建筑工程中，建筑电气设计是一项重要内容，近些年来，由于电气的需求量逐渐扩大，这使得建筑电气能源耗费问题愈演愈烈。所以，对于建筑电气设计来讲，设计人员要注重电气节能设计，给出真实可行的方法，以便满足“降电耗、节电能”的目的，最后实现电能的最大化效益。

一、建筑电气节能原则

1）实现建筑物功能的节能。人们生活用电的舒适性、安全性以及工作的效率要获得有效的保障，一定要根据先进的、安全的建筑电气设备进行。例如空调温度的调节；灯的照明度、色温、显色指数；体育场、酒店、餐饮场所的照明；展厅以及多功能厅所需的电力用电等等。

2）实现建筑物经济效益的节能。建筑电气设备的安装不但要考量到实际经济效益，也要以实际的国情出发，不可以过于盲目的追寻节能而加大运行成本，过高的耗费投资。所以，建筑电气设计应当进行对照分析，选择优良的节能设施、材料，确保在短期内将运行费用通过节能降低费用进行回收。

3）降低无谓能耗的节能。在选择节能措施设计时，要先考量到建筑物功能运行无关的能量耗费都有什么，之后再想办法降低或剔除。例如：传输电能过程中线路、变压器的能量耗费；广场、大厅等照明容量过大的场所，最好运用当前先进的调光、控制技术让其在发挥正常的同时降低无谓的能量耗费。

4）实现环境保护的节能。进行建筑电气设计方案时，要按照适用、先进、节能、合理、环保的原则。透过正确的方案、合理的计算，优化选择电气设备和控制方法，尽可能在确保投资量的前提下，让节能效果能够获得明显的提高。

二、电气节能设计的途径

1.照明设备的节能设计

照明可以说是每个建筑工程都有，在照明中的节能措施有：1）大力推动使用性能优越但是能耗较低的光源用电附件。2）有效的利用单位面积灯具的安装功率。一般对于厂房、车间和体育场等建筑物比较高，建筑面积比较大的地方的室外照明，采用金属卤化物灯和高压钠灯等高效气体放电光源。而对于普通的室内照明，一般采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯或发光二极管（LED）灯。3）要学会充分利用自然光源及光导管系统。

2.电动机节能设计

在电动机的节能设计中，最主要的是提高电动机的功率因数和工作效率。在进行设计时，需要根据负荷的特性（即清楚负荷是断断续续的还是连续的）选择出最为节电的电动机。如果负荷是断断续续的，且轻负荷时不能也不会停止电动机的工作，则便需要考虑调速装置，该装置的作用就是使设备在额定负荷下采用的是常用的电源，而在低速运转时，则用到的则是逆变器变频装置或者其他的调速方式。而如果负荷一直是连续的，那我们要了解的是电动机的输出功率是不是和各种负荷相符合，如果它的负荷特点是风机和泵等平方递减，那么在轻载时可以打开风门和阀门，应用调速电动机在低速运转时可以节约电耗。

3.变压器的节能设计

变压器的有功损耗按下式计算：

Δ P=Po+β2Pk

式中Δ P—变压器的有功损耗，kW；

Po—变压器的空载损耗，kW；

Pk—变压器的短路损耗，kW；

β—变压器的负载率

1）Pk为变压器的短路损耗，从降低短路损耗而言，应该仔细考虑变压器损耗和变压器短路电流的平衡关系，选择使用短路阻抗适当的变压器。

2）Po 为变压器的空载损耗，对变压器的空载损耗来说，它的能耗主要是由漏磁耗损和铁芯的涡流损耗。所以为了能够降低有功损耗，应该选择使用节能型的变压器，像是干式变压器和非晶合金干式变压器。该类型的变压器制作工艺比较精良，并且铁性采用优质高导磁性取向硅钢片，所以可以让它的磁畴方向相同，大大减小了变压器电阻值，进而增大了电流大小。

3）对变压器容量的选取。变压器的容量主要随着功率因数和最大负荷利用时间的变化而变化，所以在变压器的选择过程中，必须全部满足用电设备的总用电量的要求，并且为了经济因素方面的考虑，应该避免变压器长时间的处在过负荷状态下运转，可以让变压器做到长时间运转的利益最大化。

三、建筑电气设计的节能措施分析

1.照明系统的节能措施分析

1）照明灯具的选择

从节能方面考虑，照明灯具是照明系统的主要构成。照明工具的选择主要是高效的照明灯，在一般的民用建筑中，如果只是选择装饰性好的灯具，很大可能会造成能源的浪费，也起不到很好的照明效果，所以一般选择具有高的电能利用率和照明效率的灯具，这样既满足了照明要求而且又环保节能。

2）控制系统的选择

智能的照明控制系统可以根据工作环境的不同而调节出不同的照明方式，这种照明控制系统的最大优势就是在保证必要的照明时，可以最大可能的减少灯具的工作时间，延长了灯具的使用寿命，降低了能源的损耗。在民用建筑中可以采用各种类型的装置或者开关，根据光需求的不同而安装不同亮度的节能灯具。在住宅中适宜采用一灯一控，而在走廊和楼梯走道处，则适宜采用光感开关或者是节能自熄开关。

3）光源的选择

在不同的环境中，光源的选择是不一样的。在高度比较小的房间中，可以采用普通的节能荧光灯；而在高大的建筑物如厂房、车间的大空间的地方则主要使用高压钠灯，该光源使用寿命长而且光色柔和，十分适合该环境下的使用。而在大多数的公共场所，则可以使用紧凑型荧光灯或者发光二极管（LED）灯，既可以提高照明效果又环保节能。

2.输电线路的节能措施分析

在该方面的节能措施主要就是最大限度的减少电能在输电线路上的损耗。采取的主要措施是在变压器的节能损耗上，减少变压器的有功功率损耗。通过变压器的两次变压入手，采取措施来减少两次变压过程中的能源损耗。其次还可以从变压器的容量入手，合适的增加变压器的容量或者增加变压器的数量，提高变压器的能源利用率。最后也可以从输电线路的电阻入手，就是由于电阻的存在才导致了输电线路上电能的损耗，我们可以通过计算和经验，采用优良的输电线来降低输电线的电阻，提高电压的传输，达到变压节能目的。

3.供电设施的节能措施

供电设施的节能措施主要指的是对电动机的选择。在选择电动机之前，先要知道电动机的机械效率，使得电动机能最大化的将电能转化为机械能，以此最大程度的利用能源。在选择电动机时，要注意选取和用电设备相配套的。若电动机的输出功率无法和用电设备的额定功率相匹配，则很容易的就会造成资源的浪费。对于变压供电和应急供电设备而言，要注意使用的安全，开关柜要选用真空开关手车式的。并且所有的配电设备都应在建筑物的地下，不得露出地面。

结语

综上而言，在建筑工程中，建筑节能是非常重要的，我们必须严格的按照规范进行电气节能设计，精益求精。也让我们意识到民用建筑节能的潜力是巨大的，做好了建筑电气的节能可以为我国节约巨大的资源和資金，所以应当引起设计者们的足够重视。节能是一个永恒的话题，需要我们大家的共同努力，以期望更快更好的建立起资源节约型的社会。

参考文献：

[1]王德金.民用建筑电气设计的节能措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013.

[2]姜薇.建筑电气设计中的节能措施研究[J].城市建设理论研究（电子版），2013.

[3]杜悦.关于建筑电气设计中的节能措施[J].城市建设理论研究（电子版），2012.