建筑电气节能设计方法及措施研究

滕先明 刘强

摘要：我国能源浪费问题受到广泛关注，建筑电气系统的节能设计受到社会广泛关注。基于此，本文对电气系统节能设计和措施展开分析。以期通过优化节能设计，减少能源消耗和浪费的问题。

关键词：建筑工程;电气系统;节能设计;设计方法;设计措施

引言：

如今我国建筑领域更加关注节能环保设计，尤其是电气系统上更加重视节能设计，通过减少能耗提高建筑工程的环保效益。电气设备在建筑工程中作为电能的主要消耗系统，其节能设计的有效性直接关系到建筑工程整体环保效益，更关系到建筑投入使用后的经济性。因此加强节能设计的研究具有现实意义和指导价值。

一、建筑电气节能设计方法

（一）统筹规划

在节能设计上，需要从建筑整体视角出发，对建筑结构整体电气系统进行设计，宏观规划，关注建筑投入使用后的节能效果，保证节能设计和建筑功能相协调。通过了解建筑内部结构改进节能设计，充分满足建筑功能和结构的要求。统筹规划需要让建筑结构和电气节能相适应，充分利用自然条件，借助于建筑结构的地势、角度优势，最大程度上利用自然光，节约电能的消耗。

（二）提高经济性

节能设计需要满足经济性要求，要充分利用节能设备提高电气设计的经济性。要求节能设计控制在成本目标范围内，不能为了节能目标造成电气施工目标超额[1]。经济性是节能设计的根本，要通过经济效益最优化完善节能设计，兼顾经济效益以及环保效益。

（三）善用先进技术

随着科技进步，越来越多节能技术得到研发，需要在节能设计中积极引进先进技术手段，充分利用先进技术辅助电能监控，不断改进电气设计，提高节能设计的节能效果。充分发挥出技术优势，减少电能的消耗。

二、建筑电气节能设计措施

（一）使用合适的变压器

在电气节能设计中，先选择合适的变压器，达到节能效果。选择变压器上关注变压器安全性。如今人们生活水平的提升，家用电器数量增加，务必要保证住宅电气的安全性。大部分住宅建筑为一级防火等级，变压器的选择也应按照一级防火等级选择，保证变压器安全性满足使用要求。注意避免选择内部结构包含矿物油具或者油浸式变压器，优先选择干式变压器。由于干式变压器的防火性能良好，具有良好的节能效果，此外具有良好的防污防潮能力，寿命长，占地面积小，有效降低维护压力。选择变压器要充分考虑到变压器荷载能力，一旦过载运行，不仅影响到运行效率，更容易缩短变压器寿命。一般情况下，变压器负载率稳定在85%额定容量即可。变压器损耗是影响节能效果的直接原因，为了控制损耗选择具备节能效果的变压器，功耗低，效果更好。一般情况下供电需求大，需要更多数量的变压器。但变压器数量增多也必然增加损耗。因此根据供电需求优先选择大容量变电器取代多台变电器。

（二）选择节能照明设备

根据建筑内部结构科学设置光源，满足照明需求，并减少无用光源，达到节能的效果。一般情况下室外空间对于光源需求不高，可以选择荧光灯或者LED等种类光源，减少使用白炽灯等光源[2]。建筑公共区域主要使用光感、温控等智能光源，避免能源浪费。车库区域对于光源的需求量大，应当充分利用太阳能电池板储备太阳能，为室内光源供电。在室内空间可积极尝试利用棱镜反射、平面镜反射等工具充分利用自然光源。除灯具外，在门窗、墙壁上尽量扩大玻璃尺寸，积极使用玻璃幕墙，对外界自然光源充分利用，节约电能。另外要合理使用灯具和附件，根据不同空间的功能合理调节灯具的高度，保证光源得到有效利用。室内照明可以采取分区照明取代传统全开照明的习惯，对居住者常用控件采取较高照明度，非常用控件可使用补充照明，有利于节约电能。室内灯源尽量选择节能等，选择知名品牌、满足国家节能标准的灯源附件，以达到良好的节能效果。在建筑条件允许的情况下，积极应用智能化照明系统，自动感应室内光照需求，调整光源亮度。

（三）供配电系统

建筑供配电系统是电气节能设计的基础，一般情况供电系统电压数值为380V，引发很大程度电缆损耗。在设计上，尽量将变压器和用电设备的距离控制在200m之内。电缆敷设尽量缩短距离，以达到良好的节能效果，并嚴格遵守直线敷设原则。设计小容量供配电设备能够增加导线和电缆的截面，需要集中设计提供供电服务。使用这种供配电设计可以降低线路线损，造成较高初期投资。在铺设电线上尽量保证三相负荷平衡，避免配电零序电流。三相线路不平衡问题和电能损耗之间存在正比例关系，减少不平衡度，也能减少电能损耗。提高三相负荷平衡度还需减少电能损耗。通过交换不对称负荷方法分配电能，保证供电点中具备不对称负荷。对于接入点短路容量，借助无功补偿装置进行不平衡点的调整，最大程度上保证三相负荷可以稳定在平衡状态，将损耗降低到最低水平。

（四）节能使用电动机

节能使用电动机能够起到关键作用，增加电动机工作效率以及功率因数，减少电能转化为机械能的损耗。在配置电动机过程中，合理选择电动机负荷，当负荷较低时通过调整速度实现。当电动机处于低谷状态，使用逆变器作为变频设备，对电动机调速。使用不同调速设备控制电动机运行，能够有效控制损耗，达到良好的节能效果。

（五）优化空调系统

空调系统作为建筑电气系统的高耗能系统，一般情况下占据电能消耗的50%。对空调系统节能设计十分关键。对于照明条件良好的房间，尽量减少窗户的面积，并选择具有良好导热性能的门窗系统，将室内能耗降到最低。使用中央空调系统的建筑，需要保证温度设置合理，不能低于温度标准。空调系统均选择节能空调，并尽量缩短管道距离，以达到减少能耗的效果。

（六）使用电能监控系统

在建筑中，安装智能化监控系统，充分发挥出智能监控的效果，能够及早发现电能异常损耗问题，并及时介入维修。智能电能监控系统需要覆盖于太阳能电池板、照明系统、供电系统全部系统，采取在线实时监控，观察耗电情况。通过对比同期数据能够第一时间发现异常问题，并及时处理解决，从而保证电能得到全面监控，能够保持节能效果，不断改进电气节能设计。

结论：

综上所述，建筑电气节能设计需要积极引进先进技术，从整体上规划节能设计，并达到经济性目标。在照明系统、供配电系统、变压系统以及空调系统上加强节能设计，全部使用符合国家节能标准的设备和附件，并最大程度上利用自然资源，减少对电能的消耗，以达到良好的节能效果。未来还需要进一步引进先进技术和设备，降低电能消耗，优化节能设计。

参考文献：

[1]陈小中.建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨[J].江西建材，2021（06）：49+51.

[2]秦石建.民用建筑电气设计节能方法分析[J].工程技术研究，2019，4（23）：198-199.