浅述建筑电气设计中节能技术的应用

吴峰

摘要：随着科技进步，社会经济的迅速发展，各种用电设备快速增加，面对全球日益严峻的能源供应形势，积极做好电气设备的节能尤为重要，可为社会提供巨大的经济效益。作为电气设计人员，应有相关的责任和义务，对电气节能从设计源头做好把控，本文就此提出一些相关的措施供同行交流讨论。

关键词：建筑业;电气设计;节能技术

引言

随着社会经济的飞速发展，大量的能源在建设过程中被过度消耗，虽然社会经济取得了巨大的进步，但是能源缺乏问题已经逐渐成为全球化的环境问题，由此观之，在国家提出可持续性绿色发展的大背景下，技术人员必须重点关注绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用，尽量平衡生态文明与城市建设两者的关系，在积极建设祖国、促进国家繁荣发展的同时兼顾环境问题，既要“金山银山”，也要“绿水青山”。

1建筑领域绿色节能技术的特征

1.1居民适用性

技术人员在设计建筑的电气系统时，以居民居住体验为第一的根本理念，尽量在居民能够适应的情况下普及民用建筑节能设计，将电气系统的节能设计确立在不影响建筑的使用功能的情况下进行改造，保证建筑的基本功能，以居民的舒适性为改造设计的基本准则，在设计上尽量做到方便居民生活，给人们带来便利。

1.2实用经济性

建筑的主要用户还是普通的百姓，百姓的经济水平明显不能满足建筑节能设计方面的资金投入，因此民用建筑节能设计费用主要由国家负担，为了减轻国家的财政负担，设计人员应当尽量减少民用建筑电气节能设备和材料投入，在保证建设节能建筑的过程中尽量选取性价比最优的设备和材料，以最为简洁的方案完成节能建设的工作，在成本最小化的基础上为企业带来经济收益，促进企业的可持续化绿色发展。

1.3绿色节能性

在国家提出可持续发展理念的当今社会，绿色节能发展已经成了社会发展的大势所趋，随着科学技术的发展，节能技术也得到了进一步的发展。因此，为了推进民用建筑节能设计的广泛使用，相关设计人员应该使用多样化的节能环保技术，同时，要对节能技术的运用保持冷静地判断，不滥用节能技术，充分考虑现实情况，结合现行规范的要求实现民用建筑节能设计的推广。

1.4环保技术性

对于电气照明节能技术来说，最基本的设计原则就是对电气资源进行合理的整合，使自身的环保特性得到充分地发挥。在电气照明技术的利用过程中，还要进一步明确节约性的关键含义。节约性就是对整体资源利用过程的节约，而不是放弃对资源的使用。要想使节约性得到充分的发挥，在对资源进行利用之前，要通过科学的方式，充分发挥资源效益，创造出最大的社会价值。建筑电气照明节能技术建立的一个重要前提就是能够满足居民的正常使用，其应用过程中的环保技术性主要可以体现在以下几个方面：（1）加强对高频使用的电气能源部分的升级改造研究，从各个细节上提升整个能源的利用率。（2）加强对自然光源的利用，通过建筑内的合理布局，使自然光源的利用率达到最大，这样就能减少人工电气资源的使用。

2建筑电气设计中节能技术的应用

2.1使用高效光源

在建筑电气照明节能技术应用的过程中，最基础的就是要加强对光源的选择与改进，对于建筑电气照明来说，照明是導致能源消耗问题的主要原因，因此采取增强光源效果的措施，就能使电能的使用量得到有效地改善，还能够大大提高电能的利用率。当前阶段最常见的高效光源就是LED光源。在节能型照明设备研究发展的过程中，加强对照明设备本身的研究，是整个建筑电气照明节能领域最有效的办法之一，能够节省大量的电能。

2.2天然光源的利用

在整个建筑电气照明系统中，建筑整体的能源消耗通常能够维持在一个相对稳定的状态中，可以通过减少人工电力资源的使用比重，提升自然光的使用率，降低能源的使用率，达到节约资源的目的。所以，可以通过相应的建筑技术手段，增加天然光源在整个建筑体中的使用范围和区域，达到节约能源的目的。自然光源相较于人工电气照明更加健康，在使用过程中能够给使用者带来更高舒适度。在实际操作的过程中，可以通过光源反射的方式将一些原本无法进入建筑体内部的光源反射到建筑体内部，还可以通过对透光和导光材料的选择和利用来提高建筑体内部的采光效果。除此之外，还可以通过人工调节的方式，适当增加天然光源的强度，满足人们的生活采光需求。

2.3优化配电系统，选择合理设备

配电系统在建筑电气系统之中占据了较为重要的地位，同时，作为一个可以改造设计的系统，想实现民用建筑电气设计的节能化要注意对配电系统的设计改造：（1）尽量设计简单的配电系统，在保证其运行功效的基础上尽量减少配电级数，减少多余的保护电器，选择合理的电缆截面，从而减少配电系统内损耗的电能资源，延迟其使用寿命;（2）慎重选择制冷设备的电压等级，结合当地的实际情况进行选择，应主要采用10kV或6kV的制冷设备;（3）选择供电半径在200m以内的电路，配电线路应根据实际情况进行合理分布，满足用电设备电压损失的要求;（4）选择配电电缆的材料时结合多方面因素进行考虑，注意选择导电性较好的材料，减少电能在输送过程中的线损;（5）设计变压器系统时要考虑变压器的经济运行，同时关注短期投入和长期投入，尽量选择能效等级高的变压器，根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器的台数，可以减少功率损耗。在安装前规划好方案，避免不必要的损失。

2.4降低线路损耗

电能在导线上传输时由于有电阻的存在，因此会产生功率损耗。降低线路损耗的措施主要有：选用电阻率较小的材质电缆，如选用铜导体缆;加大导线截面;供电线路敷设尽量走最短路径。由ΔP=3I2R可知，线路损耗ΔP和导体的电阻成正比，R=ρL/S，因此在传输功率不变时，线路损耗与其电阻率ρ、长度L成正比，与截面S成反比。因此可适当加大导线截面以降低线路损耗，适当加大截面积所增加的电线、电缆等成本费用一般在项目的使用周期内均可以完全收回，同时适当增加大导体截面除降低线损外，对安全用电、提高用电可靠性和满足后期的负荷增长都十分有利。其次因为铜导体电阻率低，应优先选用铜导体供电。不过在架空电力线路上，不光要考虑传输还要考虑杆塔荷载等，铜导体由于质量大，且价格贵，铝导体相此时对于铜导体有相对的优势，因此在架空电力线路宜采用铝导体。

2.5降低谐波含量

信息技术的发展带来了电子设备的广泛应用，随之产生的影响就是导致波形畸变，产生不同程度的高次谐波，谐波电流加大了相导体电流增加了线路损耗，包括对变压器、电动机等设备的损耗。可采取如下方式减少谐波电流：①减少选用25W及以下LED灯和荧光灯照明光源的使用。目前在家庭、办公场所以及学校等建筑中仍存在大量25W及以下LED灯和荧光灯照明光源的情况，应予改变。②选用低谐波的照明灯和其他用电设备，总谐波含有率不应超过30%。③在配电房内设置有源滤波装置。

结束语

电气节能设计是在充分满足工程的基本功能以及相关工艺的要求下，减少能源的损耗，不是靠降低工程的功能标准来降低能耗，同样也不能单纯地为节能而节能增加无谓的投资，只有合理全面地做好多方面的措施，才能做到真正的节能。

参考文献

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