建筑电气设计在节能技术上的应用

郭磊

【摘要】随着我国社会、经济的不断发展，能源的需求量和消耗量大幅度增加，能源短缺问题已成为制约社会发展的因素之一。为此，本文在介绍建筑电气设计中节能技术遵循原则的基础上，提出了相应的节能措施。

【关键词】建筑电气；设计；节能技术

Building electrical design of energy-saving technology applications

Guo Lei

（Chengdu Fang reference Architectural Design Co.， Ltd. Xi'an BranchXi'anShanxi710000）

【Abstract】With our society， economy continues to develop， the demand for and consumption of energy has increased considerably the energy shortage problem has become one of the factors of social development. Therefore， this article describes the design of building electrical energy-saving technology to follow based on the principles put forward appropriate energy saving measures.

【Key words】Electrical construction；Design；Energy-saving technologies

如今社会人们的生活离不开电能、企业生产经营离不开电能，电力在国民生活中占有重要地位。电力技术的发展使其运用的领域逐渐拓宽，在当今建筑设计中尤为注重合理、科学的电气设计。合理良好的建筑电气节能设计不仅能有效保障人民的生活质量水平，还能满足建设节约型社会的需要。

1. 建筑电气设计节能技术遵循的原则

（1）满足建筑自身的功能需要原则。

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。

（2）满足建筑实际设计构造的经济效益原则。

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。

（3）减少无效益的能源耗损原则。

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，白白浪费了建筑内部的能量；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。

（4）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。

2. 建筑电气设计中的节能技术措施

2.1对建筑配电线路进行合理规划。

配电线路设计是电气节能技术的重要组成部分，建筑物的 高耗能在很大程度上是配电线路设计不合理造成的。因此在对 配电线路进行设计时往往利用选择合理的电线材料、缩短线 路长度等方法，从而进一步降低配电线路的损耗。配电线路所 采用电线的材料和质量直接关系到配电线路节能的效率。不同 金属材质的电线其电阻率是不相同的。目前较为常用的为铝芯 式或铜芯式电缆，铝芯电缆轻，软，成本底，但由于内阻大耗 电，载流量小，抗拉强度差，容易起氧化层，使用周期短等缺 点得不到大范围的运用；铜芯电缆内阻小省电，载流量大，抗 拉强度高，耐腐蚀，使用寿命长等优点被广泛的使用，然而我 国是一个严重的贫铜资源国家，铜芯线路成本高。合金材料的 不断发展和铜铝结合的新型电缆的广泛应用，将是未来建筑能 耗平衡的一大发展方向。配电线路的规划和导线截面的选择对 能源的损耗是有影响的。相同负荷情况下，线路越短该线路的 能源损耗越小。合理的导线截面选择在满足载流量、热稳定、 保护的配合及电压损失的前提下，也可有效的降低电能在线路 输送过程中的能耗。这就要求在配电线路设计中要充分考虑到 线路的距离和负荷性质，比如：变压器深入负荷中心设置，可 以有效的缩短配电线路，将季节性负荷和常用负荷如空调和照 明线路采用统一干线供电，在春秋两季时空调不用，使较大的 干线截面传输较小的电流，从而减少线路损耗。预分支电缆的 广泛使用，可较为合理的解决以上问题，还可减少中间配电环 节，节约成本。

2.2照明方面的节能设计。

所谓的照明节能设计指的是保证照明的质量以及水平的前 提下进行照明电路中能源损失的降低，最大程度上的利用能量 的设计方案。

（1）选择合理的照明方式

在进行照明的方式选择过程中十分重要的照明节能方式之 一便是需要对于自然光进行充分的利用和发挥，因此工程师在 进行照明的设计过程中，需要有效的将自然光融入到人工照明 中，让自然光和人工照明相结合，从而尅让照明的电能得到充 分的节约，减少使用的能源损耗，同时节约成本。

（2）进行合理的光源选择

一般来讲在进行光源的选择过程中需要根据场所以及环境 的不同来进行具有针对性的不同的光源选择，例如在一般的居 住环境中使用荧光灯作为光源即可，但如果在一些显色性要求 较高的公共场所，便需要采用相对的稀土节能荧光灯、小功率高频显色性钠灯以及三基色荧光灯等作为光原来使用，而如果 照明场地是室外场所时，则需要根据不同的需要来选择性的使 用高压钠灯等一些使用寿命较长的节能灯设备进行安装和使用。

（3）恰当的照明装置

在进行节能设备的安装过程中，使用恰当的照明方式以及 装置可以有效的进行店里的节能，例如在病房以及卧房安装照 明器材时，可以选择调光卡关等节能型开关来对照明装置进行 有效的控制，同时在室外以及公共场所可以使用声控开关或者 光电开关，楼道中可以使用声控开关，可以有效的进行店里能 耗的节约。

2.3完善供配电系统设计加强建筑电气节能。

建筑配电节能设计和建筑其他设计相比具有更加专业、复 杂的特点，因此它是建筑电气设计中的重点和难点。合理、科 学的供配电系统能有效提高供配电系统的节能效率。因此在供 配电系统设计上必须充分考虑到系统负荷、供配电方位、电力 分配等问题，使供配电系统设计方案合理、科学。在设计时考 虑负荷需根据供配电系统具体使用的场合进行设计，针对不同 情况的系统负荷采用与之相对应的供配电设计方案，务必要对 系统负荷进行精确计算。计算系统负荷的过程中，对变压器负 荷计算的取值最好取其最佳负载率，从而使变压器的容量使用 率降低，使变压器处于较为合理的负载率运行。针对不同用电 时期的电力分配，在进行供配电系统设计时对建筑功能用途、 用电情况进行调研，使建筑用电高峰期和用电低潮期的电力分 配合理。这样有利于建筑供配电系统降低能源损耗。供配电系 统的合理布局是电气设计的重要环节，在设计中务必使配电 间、配电柜、负荷中心三者的位置尽量靠近。

2.4暖通空调系统的设计。

由于不能合理的使用自动化控制，导致暖通空调在能源浪 费中占的比例非常高，因此控制暖通空调接口对暖通空调的电 气节能具有重要的意义。暖通空调系统工程师应与强弱电工程 师相互协调，合理的优化暖通空调接口，让电气更加节能。暖 通空调接口处引入弱电传感器，对风速、温度、管径等一系列 的参数进行检测，采用智能化的接口控制系统实时对接口进行 控制，达到电气的节能，并且设计独立通信控制口分季节分时段的对暖通空调进行调节，通过简单的设计对变风量以及变流 量系统进行最优控制，并对机电设备实施启停，从而达到节约 能源的目的。

2.5减少变压器的能量损耗。

首先根据负荷情况，综合考虑投资和设备运行费用，对负 荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其 工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也 与负荷的功率因数有关，选用节能型变压器，更换或改造高能 耗的变压器。同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的 变化调整并联运行的变压器的台数。在负荷变化的情况下，如 投运变压器台数和数量不变，其负荷率和运行效率都将发生变 化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压 器，以防止变压器轻载和空载运行。对长期轻载的变压器，必 要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现节能的目的。另 外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降 低高次谐波值，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷， 合理选择变压器的接线方式等因素。

3. 结束语

在建筑的使用寿命之内，其产生的能耗是十分巨大的，所以建筑节能一直是人们关注的焦点问题。建筑的电气设计节能潜力很大，电气设计专业人员应该端正态度，对节能设计理念高度重视，在满足建筑功能需求和人们舒适度要求的前提下， 运用各种节能措施，达到节约能源的目的。