基于节能降耗的建筑电气设计分析

刘明贤

摘 要：随着经济社会的不断推进，各项新兴产业不断发展，社会能源消耗逐渐增大，资源压力愈发加重。在建筑设计中，是典型的资源耗费量较大的产业。与其他发达国家能源利用率相比，我国的资源利用率较低，不利于建筑企业的发展，同时，我国民众的环保意识较弱，缺少节能减排意识。我国的能源消耗量大，重复利用率低，导致可再生能源越来越少，为了解决资源短缺这一问题，就需要改善当前的生产模式，重视建筑电气行业的节能理念。鉴于此，本文对基于节能降耗的建筑电气设计进行分析，以供参考。

关键词：建筑行业;分析;节能降耗;电气设计

我国目前追求可持续化的发展，在建筑电气设计阶段，应用节能降耗措施能够充分顺应国家发展，因此要注重建筑工程节能降耗措施的应用，经过照明部分节能、变压器的合理选择，优化供配电系统和线路设计等，实现建筑节能降耗的目的。

1 建筑电气设计中节能降耗的重要性

目前，我国能源相对紧缺，在工业化水平、城市化水平逐渐提高背景下，环境污染、实际能源利用率低等问题不断出现。有关研究表明，建筑能耗在社会总能耗中占有比较大的比重，并且这样的占比不是静止的，在我国经济发展水平的提升的影响下，建筑能耗所占的比例也在不断上升。在建筑节能中，电气节能占据着重要一部分，如今，在国民经济的快速发展下，建筑领域的电力设备增长速度远远超过了发电设备的增长速度，导致建筑能源供求的矛盾日益凸显，建筑电气设计中的节能降耗也就越来越重要。

2 建筑电气设计中节能降耗措施

2.1 照明节能设计

照明节能设计在建筑节能中有着重要地位，直接影响到整个建筑耗能。在设计阶段，我们应注重照明节能设计，充分考虑到照明灯具的节能性、适宜性。卤钨灯和白炽灯光效很低，寿命短，综合能效低下。高压钠灯、LED灯、三基色荧光灯和高频无极灯综合能效较高，应根据使用环境优先使用。细管荧光灯较粗管荧光灯在光效、汞的用量等方面有不可比拟的优势，用细管荧光灯取代粗管荧光灯的节能效果十分显著。长管荧光灯比短管荧光灯的光效高约17%，综合能效高约45%。开敞式灯具由于没有遮挡，灯具发出的光能较多，其效率理应最高。如果眩光、美观、安全能满足要求，尽量选用开敞式灯具。对于大空间的工厂照明用的高强度气体放电灯，通常选用金属卤化物灯，其灯具效率建议不低于70%。

另外，采用智能照明节能控制系统对灯具进行控制，也可以起到显著的节能效果。智能照明控制系统是一个总线型式的标准局域网络。它由系统单元、输入单元和输出单元三部分组成。所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一根五类数据通信线（或光纤）将控制器件连接起来组成“手牵手”的网络。除电源设备外，每一单元设置唯一的地址，并用软件设定其功能。

智能照明节能控制系统优越性有以下几点：（1）照明设施控制系统能够通过合理的管理，利用智能时钟管理器可以根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明时，保证将灯关掉;在大多数情况下，很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，照明设施控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明;在一些公共区域如会议室、休息室等，利用动静探测功能在有人进入时才把灯点亮或切换到某种预置场景。（2）智能照明控制系统自动调节照度的方式，可以充分利用室外的自然光，只有必需时才把灯点亮达到要求的亮度，节电效果十分明显。（3）智能照明控制系统能成功地抑制电网的冲击电压和浪涌电压，还可通过系统人为地确定电压限制，提高灯具寿命。采用软启动和软关断技术，避免开启灯具时电流对灯丝的热冲击，使灯具寿命进一步延长。

2.2 线路电能损耗的节能设计

减少供配电线路损耗线损是供配电线路经济运行的重要指标，由于配电线路有电流通过时会产生功率损耗。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。（1）尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。（2）尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。（3）增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。

2.3 提高系统的功率因數

提高功率因数能给节能带来可观的效益，功率因数越小，变压器实际的可输出有功功率越小。变压器实际输出功率与功率因数呈线性递减关系。功率因数为0.9时，变压器实际出力减少10%;功率因数为0.8时，变压器实际出力减少20%;当功率因数等于1时，变压器输出功率可达到额定容量。因此，应合理选择变压器容量、线缆及敷设方式等措施，减少线路感抗以提高用户的自然功率因数。当采用提高自然功率因数措施后仍达不到要求时，应进行无功补偿。10kV及以下无功补偿宜在配电变压器低压侧集中补偿，且功率因数不宜低于0.9.高压侧的功率因数指标，应符合当地供电部门的规定。

2.4 合理选择变压器

在很多建筑中，变压器的选择直接影响着电能的利用率。变压器的负荷率较低时，变压器自身损耗所占的比例较大，变压器效率较低;变压器的负载率在40%～70%之间，其效率最高，自身损耗最小;负载率过高，损耗明显增大。因此，选择合理的变压器是实现建筑节能的重要因素之一。

2.5 风机、水泵的节能

民用建筑中，风机和水泵是用量最多的动力设备之一，其节能意义重大。风机、水泵的轴功率与其转速的三次方成正比。因此，从节能角度考虑，当需要改变风机或水泵的流量时，除采用常规改变风门或阀门开度的方法进行调节外，还可以采用改变电动机转速的方法调节流量，以达到节能的目的。当转速降低到额定转速的一半时，实际功率只有额定功率的12.5%，节能效果非常可观。

3 结语

建设工程产业的发展能帮助我国国民经济的增长，但在实际阶段，建设工程能源消耗大，能源资源也非常有限，不能无限制地开发，因此加强能源的节约是非常重要的，利用节能减少能源资源的消耗，是解决我国能源资源短缺和浪费问题的推动力。

参考文献：

[1]程惠龙.建筑电气设计中节能降耗措施的分析[J].建材与装饰，2018（31）：123-124.

[2]金恒元.建筑电气设计中节能降耗措施的分析[J].中国战略新兴产业，2018（16）：75.

[3]申文海，王来增.建筑电气设计中节能降耗措施的分析[J].建材与装饰，2018（04）：90.

[4]黄政.建筑电气设计中节能降耗措施的分析[J].建材与装饰，2017（48）：143-144.

[5]曲美霞.建筑电气设计中的节能技术措施分析[J].住宅与房地产，2017（15）：280-281.

[6]谢春盛.解析建筑电气设计的节能措施[J].低碳世界，2017（14）：129-130.

[7]马克·拉蒙多拉，于娟.浅谈建筑电气设计中的节能降耗措施[J].智能建筑电气技术，2017，11（02）：93-94.