建筑电气设计中的节能技术措施

鹿群

摘 要：探讨建筑电气设计中节能技术的发展现状，分析建筑电气设计中节能技术需要遵守的原则，研究提高建筑电气设计节能技术措施策略。

关键词：建筑；电气设计；节能技术

中图分类号：TU85                                    文献标识码：A                               文章編号：2096-6903（2023）04-0106-03

0引言

近年来，我国大力倡导绿色生态理念，节能环保措施已在多个领域得到推广。当前国内建筑业也引入绿色发展理念，不少设计、施工环节都与节能理念结合，比如在电气设计中应用节能技术。因此，需要研究建筑电气设计中的节能技术措施。

1 建筑电气设计中节能技术的发展现状

1.1 电气设计节能技术应用的必要性

第一，有利于节省能源，减少浪费。建筑业推广节能技术最重要的目的便是为了节省资源，通过应用节能技术手段来减少日常生活中对于电力资源的浪费。此外，还可以缓和当前严峻的资源压力，推动可持续发展，在促进经济不断发展的同时，生态环境也得到了保护。

第二，有利于维护建筑周边环境。建筑电气在进行施工的时候会涉及多种施工内容，在施工过程中也会应用多种施工材料，有着一定的复杂性。以前的电气施工技术比较粗放，对于维护周围环境十分不利。当工程交付使用后，因为冬夏两季需要供暖供冷的原因，会造成不少资源的消耗，同时使用暖气、空调的过程中还会产生对人体以及周边环境有危害的污染气体。目前的电气设计应用到了越来越多的绿色节能材料，并且施工工艺大多利用清洁能源，如风能、太阳能，这样可以降低对传统能源的需求，减少施工过程中对生态环境的破坏。

第三，有利于改善人们生活质量。在当前的电气设计中应用到更多的节能技术，能够促进传统热工技术不断升级创新，提升质量，以实现为人们打造环境舒适、身心愉悦的居住、办公环境。传统建筑工程中，一般会采用地暖、空调来为人们提供暖气和冷气，但是它们会在长时间使用过程中，释放有害气体，危害环境以及人体健康。被动式建筑的推广应用逐渐促进周边环境的优化，节能减排，大大改善人们的生活质量。

1.2 目前节能技术的应用发展现状

随着可持续发展理念在多个行业的推广，建筑工程也因此制定了相关的政策措施，强调应该在建筑领域大力推广节能环保技术，采用节能材料，重视节能技术的创新以及提升，从而可以满足人们对建筑的更高要求。

1.2.1 绿色发展理念和电气设计理念融合策略

建筑业应该把绿色发展理念与电气设计理念相互融合，从而能够实现电气设计高质量发展。具体有以下3个实施策略。

第一，建筑设计单位以及项目负责人应该大力鼓励电气设计行业加大对节能技术的研发与应用，严格监督当前电气设计过程中使用的材料性质，严令禁止在电气设计过程中使用高污染以及耗能大的材料。

第二，有关单位应该加大对竣工验收的严格力度，采取强制措施，促使建筑业淘汰目前所使用的浪费资源的施工工艺以及对环境有害的传统施工材料。

第三，对于使用节能技术以及节能材料的企业，建筑有关单位应该大力支持，并且给与一定的优惠政策，如减少税收以及贷款利率等，将节能技术以及节能材料真正落实到设计以及施工过程中，从而逐渐降低传统能源使用率，推动社会更好发展。

1.2.2 节能技术应用要点

传统建筑工程经常会把材料以及设备结合在一起，这样做不仅会造成材料应用不合理，而且还会造成资源浪费。尤其对于电气设计而言，之前的施工过程会造成不少废弃材料出现。对于这些已经无用的废弃材料处理要耗费大量的时间和人力投入，对于建筑经济效益而言是十分不利的。

使用节能技术，能够让电气设计工艺在应用过程中充分发挥自身作用，体现自身的价值。具体有以下2个应用要点：①在电气设计中应用太阳能技术，通过对太阳能进行充分的利用，可以加深建筑工程以及环境之间的深层融合，从而推动绿色建筑的发展，为人类打造健康生活。②在选择施工材料的时候，优先选择节能设施，如节能型空调，能够通过利用夏季风向运行，充分体现了风能对建筑工程的有利影响，节能型空调不仅能够满足炎热夏季人们对于凉风的需求而且还能降低能源消耗，为人们打造绿色健康的环境。

电气设计中应采用更多节能措施，多使用节能资源，规划设计时应该把节能理念以及设计相互融合，利用自然条件来优化电气设计方案，从而能够符合当前社会对于绿色发展理念的追求。此外，还需要在电气设计中真正应用新能源技术，符合节能减排的理念，从而能够促进电气设计的可持续发展。

2 建筑电气设计中节能技术需要遵守的原则

2.1 功能性原则

电气设计有着很强的功能性，因为建筑施工环境比较复杂而且差异化比较大。因此，在应用时应该做好内部调控，进一步增加建筑的舒适性，有效利用电气设备能将其价值真正体现出来。

电气设计应用过程中，应该将其功能充分地发挥出来，确保电气设计可以在建筑业实现自身价值。在设计阶段，设计人员需要优化配电线路，防止因为建筑外部环境而造成电气设备无法发挥其实际功能。要对线路进行专设，并且要注意环境温度因素对于线路的影响，以此来提升电气设备使用过程中能够稳定运行[1]。此外，对于一些特殊性建筑，设计人员应该首先评估建筑内部构造，减少电气设备对建筑的影响，使得电气设备的功能性可以得到全面的发挥。

2.2 经济性原则

电气设计在应用过程中需要考虑对经济的影响，经济性的电气设计方案可以提升施工企业的经济效益。确保电气设备在使用过程中降低设备故障率，以减少业主后期维护。为了能够实现经济性原则，要选择合适的电气材料，不仅要符合环保理念，还要充分考虑其耐久性和经济性，在减少材料成本的投入的同时，还可以确保工程质量不受影响[2]。

此外，还要提高电气设计的施工效率，要防止因为施工期过长而影响企业的经济效益。在电气设备施工结束之后，还应该重视后期维护工作。在前期的电气设计中，应该提前把之后的维护工作相关问题考虑在设计过程中，这样可以实现后期的有效维护，节省管理成本。

2.3 降低损耗原则

电气设计涉及多项施工内容，对于功能性要求比较严格，在不同建筑设计中会应用到不同的电气设备，所以现实的电气设计中会有消耗不稳的现象，而且消耗量一般都比较大。若想解决这一问题，就需要优化电气设备的选择，要减少对耗能大的设备的使用。同时，要在电气设计中选择使用现代节能科技的设备，可以减少设备对能源的消耗。此外，要在确保不影响电气设备功能性的前提下，尽量对电气设计进行集中管理。这样做能够有效控制资源的消耗，更加科学地去分配资源，避免电气设计出现耗能高的情况，实现节能减排的要求。

3 提高建筑电气设计节能技术措施策略

3.1 对供配电系统及线路进行科学合理设计

对供配电系统及线路设计具体有以下两点：第一，电气设计选择的线路材料必须要符合国家的规范标准。要确保所选择的线路材料符合绿色节能的理念，不会对节能环保造成不利的影响。在选择防护材料的时候，应该使用封闭性比较佳的金属线，做好防火孔的封堵工作，把线路处理的比较隐蔽，保证内部防火达到了国家消防的有关标准。通常情况下，电气设计一般选择铜导体作为主要的配电线缆。

第二，设计人员应该具有全面掌握耗能情况的能力，从而能够对线路设计进行合理化安排以及科学指导，对于线路的正确敷设有着重要的影响[3]。在进行电气设计时，要根据节能要求进行合理以及适当的调整，从而能够实现使用过程中的最低耗能。

3.2 照明系统符合节能要求

照明系统是建筑电气设计中关键组成部分，同时也是其消耗能源较多的设计系统之一。在居民对居住环境要求愈加严格的背景下，照明用电的需求量正在逐年增长。优化照明系统、进行节约设计，对于建筑电气设计而言具有重要意义。

第一，电气设计人员可以通过利用天然光来实现对照明资源的节约。在天然光的作用下，人工照明照度能够通过天然光的不断变化进行自动调节。设计人员可以在缺乏天然采光或者采光较弱的室内设计中，使用导光以及反光装置，把天然光通过有关装置引入进室内，能够实现除了应急照明之外的其他照明需求。比如，设计人员在体育场、厂房等大型设施场所安装照明系统时，可以利用导光管进行照明。导光管本身不需用电，可以直接利用采光罩把室外的天然光引入到系统中。之后经过导光管道的快速传输以及强化，在系统底部安装的漫射装置作用下，将天然光均匀地照射到室内的角落，从而能够实现照明需求，达到使用天然光来节约电能的目标。

第二，电气设计人员需要科学选择光源和灯具。当照度相同时，选择紧凑型荧光灯替代白炽灯可以获取更高的经济效益。21 W的紧凑型荧光灯完全能够替代100 W白炽灯实现相同的照度，选用紧凑型荧光灯能够达到79 W的节电效果，其节电率能够达到79%。所以在普通室内的照明系统安装中，设计人员应该优先选择使用荧光高压汞灯或者是紧凑型荧光灯。但需要注意的是，荧光高压汞灯的光效比较低，对于一些大型车间、工业厂房而言，其照明效果一般，通常情况下，车间、厂房会优先选择高效气体放电光源，比如金属卤化物灯[4]。

第三，电气设计人员应当选择合理地照明控制方式，以帮助使用者按需开关灯，从而能够较好地避免在无人工作的状态下出现开灯情况，减少不必要的浪费现象。尤其是在公共建筑电气设计中，更应该选择照明系统智能控制设备。比如在体育馆、电影院、博物馆等场所，应该优先采用能够进行智能控制的照明系统和使用自动降低照度的智能控制措施。住宅以及商场等其他的公共场所，可以使用感应自动控制。对于住宅区的楼梯间、走道的照明设计而言，除了应急灯之外，可以使用自息控制开关。住宅或者商场在夜晚走动人数较少，但同时又需要灯光进行照明，电气设计人员可以在这些场所使用红外感应、雷达控制等智能控制方式，实现节电目的。此外，LED灯能够进行自动亮暗调节，因此在地下车库或酒店走廊等场所，可以优先选用LED灯。

3.3 对变压器要做到有效的选择

变压器是电气设计中配电系统非常关键的组成部分。有研究显示，变压器的能源消耗是非常大的，造成其耗损大的原因，可能是变压器所用到的材料多为铜铁材质，变压器的铜铁资源消耗比较大，这虽然不属于电能消耗，但是与制作工艺紧密相连。在进行变压器选择时，应该选择具备节能材料的变压器，同时有关技术人员应该提高对铜铁芯材料的研究，通过不断优化以及改善，来减少变压器对铜铁的消耗。

3.4 对空调系统设计进行科学优化

为了满足人们对调节温度的要求，不少建筑选择了大量的空调，从而造成了资源消耗过大。造成能耗大的因素比较多，其中一个重要的因素是由于设计人员没有科学设计能源的控制系统。设计人员应在该领域进行不断研究，不断优化自动控制系统，以减少空调能源的消耗。

此外，在施工过程中，电力工程师应该与空调安装的技术人员加强沟通，以实现空调的节能要求。当前的空调系统研究中也融入了大量的智能技术，在电力设计中得到了大量的推广以及使用。在技术的加持下，能够使智能控制技术与设备进行有效的融合。比如在空调系统中引入BAS系统，这样可以使空调在使用时节约资源，降低设备的负荷，加长空调系统的使用寿命[5]。

在对空调系统进行节能改造的时候，节能措施应该符合国家的有关標准。在选择节能技术的时候需要考虑经济适用性，要从业主的角度出发，选择经济效益比较高的节能措施。

3.5 对线损节能做好科学设计

电子资源的使用和传输受到多种因素的影响，导致电路网路设计中的资源损耗，而线路负载是造成当前线路损耗的主要原因之一。把电路电阻最小化，不仅可以提高系统的输出效率，还可以减少线损的现象发生。在电路设计有关工作结束后，施工单位应该根据前期的有关设计方案来进行线路的敷设。在敷设的过程中，可以优先选择直线敷设，以此来减少对能源的影响，将损失控制在可接受范围之内。

4 结语

电气设计对于整个建筑工程而言非常关键，想要提升建筑企业的经济效益，就要重视电气设计。当前节能环保理念已经引入到电气设计中，有关单位以及设计人员应将节能技术以及节能材料落实到现实的电气设计工作之中，为建筑企业以及业主增加经济效益，打造宜居的生活环境，实现节能减排的建筑工程施工理念，促进建筑业绿色发展。

参考文献

[1] 龚永庆.智能化建筑电气节能优化设计研究[J].建筑技术开发，2021，48（2）：138-139.

[2] 石世彪.建筑电气设计中的节能技术措施[J].科技创新与应用，2021（6）：96-98.

[3] 宋兵.建筑电气工程中智能化技术的应用[J].智能城市，2021，7 （1）：47-48.

[4] 张建堂.节能理念下的民用建筑电气设计措施[J].甘肃科技， 2022，38（3）：29-31.

[5] 殷小石.建筑电气设计中的节能技术措施浅析[J].中国设备工程，2020（19）：204-206.