建筑电气设计中的节能措施

郭旸

摘 要：节约能源是我国的基本国策。众所周知，建筑行业是目前能源消耗最大的行业之一，但随着能源危机的日益严重，建筑行业发展也面临严峻挑战。基于此，有必要将节能理念融入日常工作中，利用节能技术降低建筑能源损耗，优化建筑性能。本文将以建筑电气设计为探究对象，对节能技术的应用展开分析，以促进建筑行业的可持续发展。

关键词：建筑电气;电气设计;节能措施

对于节能技术的应用要结合建筑工程的实际情况，在节能技术方面不断的创新，有效的运用技能技术，这样就能够减少对能源的消耗，并且还能够满足人们的需求。

一、建筑电气设计概述

建筑电气设计时，应按照項目的建筑性质确定其供电负荷等级，严密计算配电系统容量等关键的技术参数，然后按照工程实际完成配电、照明、防雷接地、消防、智能化等设计，让建筑电设计中的电气参数能够满足电气工程设计的总体目标及要求。

二、建筑电气设计的原则

民用建筑电气设计中，应始终遵守相关国家及行业规范来完成设计工作，避免用户使用期间发生安全隐患。设计中要全面了解建筑的具体情况，提高电气设计的安全性及可靠性。同时，在工程设计中还需采取多种措施优化电气设计的效果，合理控制设计成本。另外建筑电气的设计应采取有效的节能措施，进行合理的负荷计算，按电源条件、负荷特点合理确定变电所位置、电压等级，以及系统的结线方式，按需要配置无功补偿或谐波抑制装置，合理选择节能型电气设备。

三、建筑电气设计的节能措施

（1）变压器的节能设计

1）根据负荷合理选择电压器

选择变压器的过程中，设计人员需参考变压器的额定容量、额定阻抗电压百分比和空载电流百分比等各项指标。变压器的负载率通常为额定容量的70%-85%较为合理，若其所承受的负载超出该范围，尽管变压器运行效率明显提升，但是变压器损耗也随之加大。若不能采取措施加以控制，将会加剧变压器的损耗，进而缩短变压器的使用寿命。若负载率不足70%时，尽管变压器负载损耗明显降低，但是变压器的运行效率也随之下降。

2）合理应用节能型变压器

以电能损耗为立足点，民用建筑电气系统中变压器损耗占电气系统总体损耗的25%左右，因此，若要降低整体系统运行的损耗，就必须降低变压器的损耗。变压器的节能性是选择变压器时应考虑的重要因素。带有高导磁功能的高质量硅钢片变压器节能效果较为理想，其在降低电能消耗的同时也实现了较为理想的运行效果，当前，SCB11和SCB13变压器均是较为常见的节能型变压器。如果建筑需要满足绿建一星要求则需要选择SCB13变压器。

3）合理选择变压器台数

在民用建筑设计中，若配电系统容量较高，则需要使用多台变压器，设计人员既要保证供电负荷分配的科学性，又需在规定和合理负载率的范围内选择合理容量的变压器，控制变压器台数，从而有效减少能源消耗，并为我国建设绿色社会的长远发展提供能源保障。

（2）供配电系统的节能设计

1）划分配电区域的合理性

合理划分配电分区可有效降低线路运行中所产生的电能损耗，该方式一方面可保证供电系统的运行质量和运行效率，另一方面也减少了系统运行过程中所产生的电能损耗。在配电分区规划环节，设计人员应根据项目的具体情况对配电分区的面积予以控制。如配电分区过大，则系统运行的损耗会相应提高，用电的稳定性也会受到较大影响。若配电分区规划过小，则会增加配电系统运行的成本。所以，在配电分区的过程中，设计人员需遵照规范的要求。首先，加强对配电分区范围的把控，其建筑面积应在2.5×104-4.5×104m2之间。

其次，为了减少线路电压降并满足供电电压偏差要求，则对配电系统供电半径也应进行控制，低压供电半径一般应控制250m以内，并结合供电负荷容量来确定供电半径的大小。最后，对变压器容量的控制予以高度重视。变压器负荷容量通常为不大于1250kV？A。设计人员需充分考虑项目未来的扩建和发展，预留充足的空间，在工程改建过程中增加负荷容量。

2）变电所配置和分布的合理性

变电所的选址应根据供电电压偏差、负荷分配、经济性等因素综合分析确定，宜接近负荷中心并靠近电源侧，同时应方便进出线和设备运输。设计人员需根据工程实际情况适度增加变电所布点，以降低供电半径，这样既可减少变电所对能源的需求，且供电质量也得以提升。

（3）照明系统的节能设计

1）应用节能照明系统

照明节能是一项系统工程，涉及系统中各个环节的效率，在实施照明节能的过程中应处理好照明节能与照度水平、照明质量、装饰美观及建筑投资的关系。在民用建筑的公共照明系统设计中，应选用光效高、颜色质量好、显色指数高的节能型照明灯具，如紧凑型节能灯、太阳能灯和LED灯等。其中紧凑型节能灯的能耗仅为白炽灯的20%，而LED灯的能耗水平更低，通常仅为白炽灯能源消耗的10%。太阳能灯以太阳能为主要的能量来源，所以基本不存在能源消耗。因此，在未来的发展中，太阳能灯是住宅小区室外照明系统的首选，但是太阳能灯的成本较高，维修和养护的难度较大，如大范围应用太阳能灯将会提高工程建设的成本。因此，在保证夜间通光效果的前提下，设计人员需适度提高太阳能灯和LED灯的比例。近几年来LED照明发展较为快速，其凭借高光效、寿命长、启动性能好、可调光等特点越来越广泛应用于建筑照明场所中。

2）加大建筑公共区域的照明控制力度

建筑中公共照明的方式不同，照明系统的能源消耗也会存在较为显著的差异。不同的使用场合应采用不同效果的照明控制系统，其可保证建筑节能的效果。室内的公共场所中，广泛应用声控和光控以及人体感应的照明系统，从而在满足人们照明需要的同时，也可有效减少能源损耗。室外的公共区域一般选择光控系统和时间控制系统。在特定的时间室外照明系统可自行关闭。同时，自动调光系统也得到了较为广泛的应用，系统应用中可充分按照系统运行的基本要求，调节照明系统的运行状态和使用功能，进而有效减少系统运行中的能源消耗。

（4）电梯系统的节能设计

在电梯系统的节能设计中，采用变频器调速方式来替代异步电动机调压调速，其在保证了电梯运行效率的同时，也有效降低了电梯运行中的能源消耗。在电梯设计中，要合理应用较为科学和完善的电梯控制技术，如电梯轿厢无人自动关灯技术、电梯群控智能管理技术等，上述技术的应用显著增强了电梯的节能性。电梯运转中，要对能源予以科学有效的利用，采用电能回馈方案，高效利用制动能，且选择先进的节能技术完成电梯系统的设计工作，其也可强化住宅小区电气节能设计的综合效果。

（5）供水系统的节能设计

当前高层建筑已经成为建筑行业发展的主要潮流，由于高层建筑的市政供水管网水压不足，所以需要利用水泵供水。而高层建筑的供水系统运行中需要消耗大量的电能，应用变频器来调整供水管网的水压后，就可有效保证供水管网水压的稳定性，这一方面满足了人们的用水需求，另一方面也减少了供水系统的能源消耗。在建筑电气设计工作中，应用新型的供水系统不仅可以保证节能的质量与效果，同时也能显著减少能耗。

四、结束语

在建筑电气设计时，一定要在实用性和可靠性的基础上满足对节能技术的需求，并且能够在使用的过程中保证安全性。在节能技术的应用过程中，要通过不断的创新节能技术，有效的降低建筑的能耗，提升能源的节约效率。

参考文献：

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[4]金延琨.建筑电气设计及节能措施研究[J].住宅与房地产，2019（18）：79.

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