建筑电气设计中的节能技术措施

李瑞敏

（太原市建筑设计研究院，山西 太原 030000）

随着我国社会、经济的不断发展，建筑电气设计中的节能降耗越来越重要。但是在实际设计的过程中，也需要遵循一定原则：满足实际的应用需求、合理控制成本以及采用先进的节能技术。相关工作人员要进一步落实好建筑电气设计中节能降耗的具体要求，结合问题成因，制定更为有效的改进措施，从而不断提高工作的效率和质量［1］。

1 建筑电气节能设计的要求

1）坚持以人为本原则。在现代建筑中，无论是设计何种内容，都必须要坚持以人为本，将适合人们居住作为考虑的首要因素，而居住环境的湿热是设计人员需要重点考虑的一项因素。因此，在建筑电气节能设计中，要坚持“以人为本”，所谓“以人为本”就是相应的设计人员和施工人员在建筑气建设期间，不仅能够满足人们在日常生活中的个性需求，而且还可以使人们的居住空间，生活环境发生转变，尽量降低建筑中的电气能耗，减少污染物排放量；2）满足经济效益。建筑电气节能设计要充分考虑我国的基本国情，要从经济角度对问题进行分析，不得盲目节能，导致投资成本过高。而适当增加部分投资，通过该方式，能够短期或者在几年内，通过节能减排方式，降低运营管理费用，进而使设计的经济效益可以得到进一步提高；3）减少设备能耗。建筑电气节能设计要最大程度减少其在运行过程中的能耗情况，要采取合理措施达到节能减排的目的［2］。例如，变压器、传输线路在实际运行期间会消耗的大量能源都是无用的。因此，要减少这一部分的能耗，此外，针对建筑面积大、工程照明消耗能量较大建筑，为了减少其在运行期间的电能消耗，要不断加强对各种不同类型先进产品的应用；4）降低线路能耗。输送电能期间，避免不了会出现功率损耗问题，功率损耗会受到电力系统参数、负荷大小等各项因素影响。因此，为了提升电网运行效率，要减少电网无功功率及线损。

2 建筑电气设计中节能降耗的措施

2.1 对供配电系统及线路进行科学合理设计

首先，所使用的线路材料一定要质量过关，这些线路材料对配电系统是否有效节能环保有着直接性的影响。一般来说，铜导体或者电缆是最佳的选择。其次，应当对建筑工程具体的耗电情况进行详细把握，以此来对配电线路具体安装设计等进行科学指导，这对于合理推进敷设工作具有很好的指导作用。在防护上，通常是选择封闭的金属线或者金属管网，对于防火孔也需要及时进行封堵，将线路进行隐蔽处理，并确保内部防火符合消防标准要求。

2.2 努力在照明系统当中体现出节能要求

对于建筑工程而言，照明系统是关键组成，应当按照综合统一的要求进行整体性规划，确保将所有的照明灯等纳入到综合规划当中，将照明需要、节能要求等融合到一起，并且要对区域功能进行管理与划分。对照明系统和建筑工程外在风格、电力损耗等之间的关系进行协调。在具体设计上，要切实体现节能的基本要求，在规划设计上，要努力将建筑风格设计与节能功能体现两者结合起来，注重对建筑工程所在区域的主体建筑风格进行了解，使用最为先进的节能环保技术，这样才能确保最终设计出的方案既融入了基本需要，也体现了地域风格。在方案上可以选择以下几种：首先，是使用节能灯，这种灯具在市场上非常多，价格也比较低，LED灯具的节能效果非常好，能够有效满足照明节能的综合性需要，可以将单位照明需要的灯具数量降到最低，但是从大规模应用上来看，该技术还需要进一步深化研究。其次，光源的节能是非常有必要的。高压钠灯，在实际使用当中表现出了非常好的效果，实际使用时间非常久，整体的照明效果也非常理想。在大量的实践应用及实验研究中发现，高压汞灯和高压钠灯在相同条件下，实际达到的节能效果都在40%以上，为此，在照明灯光源的选择上，应当主动选择使用效率高并且具有非常好节能效果的光源，这样才能将单位电能更好的转化为光能，这对于照明节能发挥着重要影响。

对于建筑工程电气设计具体施工来说，能否对电气工程系统做到有效控制则是关键所在。随着社会现代化发展的加快，各种类型的复杂建筑工程不断增多，这些都对电气系统控制工作提出了更高的要求，而这都与能源节约等有着直接性的关系。在现代社会当中，人们的物质生活水平显著提高，实际的用电量也在直线增加，在具体用电当中，照明系统的智能控制成为了一个重要方面。建筑电气工程能否足够安全，是与建筑电气工程控制系统直接联系在一起的。在传统的建筑工程当中，照明系统在实际控制上表现得较为简单，通常是以人工的方式进行操作，但是如果是忘记或者操作失误等都会导致资源出现长时间浪费现象，但是，通过使用照明智能控制系统，依托于位置感应跟踪技术，可以对电网的所有供电进行实时声控和语音控制，这样能够将资源能源的节约切实落到实处，对于节能环保水平的提升也大有裨益。

2.3 优化变压器

通常情况下，变压器的损耗主要分为两个方面：有功损耗和无功损耗。因此，在企业和相关工作人员对变压器进行节能设计时，如果仅仅只关注了有功的损耗，便很难达到理想的节能目的，还是需要在建筑设计的基础上，对其综合特点展开综合性分析，以此为后续的工作提供正确的指导。同时，有功损耗主要包括了空载损耗和负载损耗两个方面［3］。这也是建筑电气设计中，最为关键的两个组成部分。空载损耗，也可以理解为铁损即功率传输的损耗，又可以细分为涡流损耗和变压器铁芯漏磁。而其造成损耗的大小，则更多会受到变压器外部条件以及变压器自身结构参数的影响。

在建筑电气设计的变压器优化中，负载损耗也是十分重要的一个关注点。通常情况下，当负荷率等于0.5时，变压器的能耗是最小的。但是在实际的建筑电气节能设计中，往往需要将负荷率控制在0.75～0.85。同时，实际的建筑电气变压器型号选择，也需要先对建筑设计的实际需求进行考量，然后再去选择变压器的容量。期间，企业和相关工作人员也需要保证变压器的容量不能够小于用电设备的实际需求。过程中，如果变压器的容量过大，则会加剧铁损；如果变压器的容量过小，则会无法满足建筑电气工作的需求。

2.4 电动机节能设计措施

电机在高层建筑中的应用非常普遍，尤其在通风系统和电梯升降系统中。据不完全统计，电机能耗占高层建筑各类电气设备总能耗量的比重超过65%，因此，做好电机设备的节能降耗对于优化整个建筑内的电气节能降耗工作具有决定性意义。

1）合理选定电机类型。若想提高电机的能耗，就必须提高电机有效功率的占比，故应先确定电机的装机容量，本着高效节能的基本原则，应选取容量达标的高效电机，对于异步电机，转子应优先使用鼠笼型。

2）选用变频电机。随着电机频率控制技术的快速发展，变频电机已成为节能电机的典范，变频电机在传统恒频电机基础上增加了闭环频率控制系统，当外部负载响应变化时，电机可根据负载工况调整转速，以实现负载与转速的实时匹配。建筑电气领域使用的变频电机通常采用SCR（晶闸管）和GTR两种变频系统。

3）无功补偿技术。当电机的电感指标过大时，会影响输电网的电压稳定性，输电网电压变化会反作用于电机，进而影响电机的工作效率。故可使用无功补偿技术提高输电网的功率因子值，具体可通过增设滤波设备或并联电容予以改善［4］。

2.5 合理研发利用可再生资源

要想落实可持续发展战略，人们在未来一段时间要加强对各种不同类型新能源的研发与应用，这不仅可以解决我国目前面临的能源危机问题，也可以改善生态环境。在新能源中太阳能是应用最广泛的一种能源，而且也是利用程度很高的一种能源，随着人们对其深入研究，以及各项技术的不断成熟，其应用变得更加广泛，而且也取得了不错的应用效果。在应用太阳能系统期间，作为设计人员要对一定区域内的日光辐射量、日常时长、雷雨天气造成的影响，以及建筑结构需要利用多少电量等各项问题进行全面分析，在明确这些问题的基础上，在建筑设计中与新能源技术进行结合，确保最终设计的合理性，进而减少能源消耗。

3 结语

综上所述，伴随我国城市化进程的持续推进，大量人口涌入城市，城市能源消耗量面临前所未有的压力，为实现建筑电气的低耗、可持续发展，建筑电气的节能降耗设计理念逐步深入人心，这对实现建筑电气的节能降耗目的无疑是至关重要的一步。因此，在开展建筑电气的设计及施工过程中，必须以建筑结构的特点为基础，以降低能耗为基本原则，通过输配电系统的节能降耗设计、照明系统的优化配置等方式，切实达到建筑电气节能降耗的既定目标要求。