建筑电气设备的电气节能设计研究

2020-11-27王君荣

商品与质量 2020年17期

王君荣

桂林市建筑设计研究院广西桂林 541002

建筑电气设备和人们的生活及生产息息相关，对提升建筑工程的使用性能和满足用户用电安全和质量的要求有非常重要的意义。加强电气节能设计的研究，有助于保证建筑电气设备的使用效果。在具体设计中，需要融入先进的节能技术和理念，才能在保证建筑电气设备安全可靠的基础上，降低能源消耗，提升整个建筑工程的建设效果。基于此，开展建筑电气设备的电气节能设计的研究就显得尤为必要。

1 电气节能设计的原则

1.1 经济性

经济性是建筑电气设备节能设计的主要原则，在具体设计中，不能一味的追求节能，而增大投资。电气节能设计应从技术的角度入手，通过先进的技术，在短期内将建设成本回收，以保证建筑电气节能设计符合经济性原则。

1.2 实用性

开展电气节能设计的主要目的是降低电能消耗量，设计结构应保证建设中就能投入使用。为保证电气节能设计满足实用性的原则，需要结合工程的实际功能需求，在满足用户照明和人们生活需求的基础上，降低电能消耗量。既要满足照度的需求，也要保证色温、显色指数达到最优化，从而提升建筑工程用电的舒适度[1]。

1.3 技术先进性

建筑电气设备节能设计的重点是对出现能耗大的问题进行关注，并对发生问题的原因进行分析，通过一系列节能措施和手段进行问题解决。比如：变压器是建筑工程主要的电气设备，但变压器是一种高损耗率的设备。所以，在具体设计中，必须对变压器进行优化处理，以减低能耗。

2 目前电气节能设计中存在的问题

2.1 电气节能设计不合理

虽然现阶段，我国大量推广绿色节能技术，但在具体设计中，一些设计单位一味的追求成本和效果，经常忽略节能设计，导致电气节能效果不够明显，仍然存在较大的消耗。比如：当建筑工程围护结构节能效果较差时，为电气设备选择时，经常选择较大容量的设备。传统电气设备都是单独工作模式，相互之间缺乏联系，不利于电气节能，也不利于集中优化控制。

2.2 电气节能设计难度较大

现代化建筑逐步向着高层、超高层、大规模、结构复杂的方向发展，虽然满足了社会经济发展的要求，但也会大幅度提升电气节能设计的难度，也不利于后期维护和管理。比如：一些电气设备没有设置调节装置，无法按照实际需求合理调节，致使电气设备在运行中仍然存在较大的消耗[2]。

2.3 变频技术使用频繁

在现代化建筑电气节能设计中，经常要用到变频技术，带来了大量的谐波分量。再加上照明光源、控制方式选择不当，致使照明系统的消耗量不断提升。在社会经济持续发展的背景下，传统的照明系统已经无法满足绿色节能照明的需求，如果在电气节能设计中盲目的提升照明标准，必然会造成较为严重的浪费。

3 建筑电气设备的电气节能设计要点

3.1 建筑内部配电系统节能设计要点

配电系统长期运行中会造成较大的损耗，为实现绿色节能的发展，必须加强对建筑内部配电系统的节能设计，设计人员要和施工人员取得联系，相同交流探讨，对配电系统进行分析和研究，以确定建筑内部配电系统的实际容量、电气设备类型、配电距离等。配电系统节能设计的要点是尽量缩短变电站到负荷中心的距离，此种做法，既能有效节约配电系统的建设材料，还能将输电过程中的电能消耗情况进行有效控制，从而达到节能的效果。除此之外，电气节能设计人员，还要按照建筑工程的实际情况，选择合理的电源变压器种类、数量、容量等，通过改变变压器的结构设计，可大幅度提升节能效果，获得更大的经济效益。

3.2 建筑内部照明节能系统的设计

照明系统是建筑工程的主要电力系统，其设计效果对居民生活的舒适性和安全性有较大影响。因此，照明系统也是建筑工程内部消耗资源最多的部分，开展照明系统的节能设计，有助于控制能耗，获得更大节能效果。在具体设计中，要尽量选择功率低、节能效果好的光源，比如：LED节能灯、高压钠灯、荧光灯等都可以作为照明系统灯具。需要注意的是部分荧光灯和气体放电灯，需要配置相应的电容器才能取得良好的节能效果，保证使用的安全性。多数情况下，在楼道和走廊设计中多采用感应灯，实现“人来灯亮，人走灯灭”的节能效果。

3.3 降低建筑电气设备及线路的电能消耗

由于电能损耗主要发生在输电线路中，所以在建筑工程电气设计节能设计中，必须充分重视这一问题。将输电线路、电气产品等的能耗控制在一定范围中。比如：从机械长度和发热条件的角度来看，要尽量选择低压线路截面，实现对电能损耗的有效控制。在选择导线时，要尽量选择电阻率比较小的材料，如铜芯导线、铝线等。在选择电气设备时，尽量选择低能耗的产品，以提升节能效果。

3.4 合理提升供配电系统的功率因数

为最大限度上提升节能效果，在建筑电气节能设计中，需要充分考虑配电系统自身的功率因数，以不断提升供配电系统的功率因数。要想不断提升供配电系统的功率因数，可加入一些高性能的同步电动机、异步电动机等，加大电力变压器轻载运行的应用力度[3]。在无功补偿方面，设计人员可积极使用一些高压柜集中和分散就地补充相互结合的方法，开展有针对的人工补充。