基于建筑电气节能设计方法探讨

魏冰

摘 要：文章结合笔者的工作实践，简要地分析了建筑电气节能的现状，从而就建筑电气节能设计的原则进行了总结，并提出了建筑电气节能设计中的有效方法，仅供参考。

关键词：建筑电气；节能设计；原则；方法

随着我国经济不断发展，全国各地区大量兴建了各类建筑。从而促进了我国建筑业的迅速发展，而电气设计作为一种建筑建设中重要的组成部分，在建筑中发挥着重要的作用。近年来，随着科学技术的发展，人们对建筑物中的消防、防灾及安防等电气设备使用智能化管理方法，实现了全天自动工作，保证建筑居住和办公安全可靠的运行。同时，随着智能化技术在建筑电气中的广泛应用，实现了电气节能控制和优化管理的目标，满足人们的使用需求。

1 建筑电气节能的现状分析

电气设计作为建筑工程中的重要内容，目前由于人们对电气的需求量不断增大，大对建筑电气设计中的各项标准缺乏了解，导致越来越多家庭住宅的电气安装混杂错乱，经常出现电气设计不规范以及盲目用电等现象，同时，设计人员为了尽量满足客户的需求，对电气节能问题缺乏全面的考虑，不仅给工程造成一些安全隐患，而且加大了建筑电气能源消耗。

2 建筑电气节能设计的原则

（1）在满足建筑使用功能下，实施建筑电气节能。提高建筑电气设备的安全性和可靠性是确保人们生活舒适、用电安全和提升人们工作效率的途径。比如，对空调的温度进行合理控制；在选择灯具时，需要选择适宜的亮度、色温等；在一些大型的公共建筑（如学校、酒店和商场）中，需要考虑到用电负荷的大小以及使用节能型的照明灯具等。

（2）在满足电气节能的条件下，提高建筑的经济效益。在建筑电气设备安装过程中，需要考虑到经济效益问题。通常在满足节能的情况下，减少建筑电气设备的运行费用，以节省项目的投资成本。因此，在进行建筑电气设计中，需要选择一些节能材料和设备，不仅可以在短期内减少电气设备的运行费用，而且可以达到节能的目的。

（3）降低建筑的能源消耗。在进行建筑电气节能设计过程中，需要综合分析建筑物能源消耗量的大小，以采取有效的减少或排除措施。例如，在传输电能时变压器和线路上的能量消耗一般来说比较大，因此需要采用节能措施；再如，对于一些大厅和广场的照明来说，其能量消耗比较大，因此需要选用一些调光、控制技术进行节能控制，以减少无谓的能量消耗。

（4）注重环境保护问题。在建筑电气设计方案选择过程中，不仅要考虑到适用性，而且要考虑到节能环保问题。因此，要按照合理的设计方案、准确的计算方式，优先电气设备和控制方式，以在确保电气节能效果的情况下，减少电气设备对环境的污染。

3 建筑电气节能设计的方法

3.1 供配电系统节能设计

3.1.1 供配电节能设计

为了确保供配电系统的实用性、安全性和可靠性，需要做好供配电系统的选择和配置工作。首先，变配电所的位置应设置在距离用电中心较近的地方，以减少线路在电能传输中的能源消耗；其次，在进行变压器选择时，要按照实际情况进行台数和容量的选择与配置，以便于根据用电的不同地而灵活地切换变压器，以达到减少由于轻载问题而引起电能消耗的目的。

3.1.2 变压器节能设计

变压器是配电系统中重要的设备之一，一般由铜损和铁损构成，其能源消耗量约占总消耗量的6%。铁损主要由铁芯的材料和工艺来决定，所以在进行变压器选择时，需要优选高效节能型变压器。而铜损主要由负载大小来决定，因此在进行变压器的台数和容量选择时，需要按照负荷运行中时间和运行参数的变化进行选择，以降低能源的损耗。在对变压器的容量选择时，容量不能选择过大，过大的容量会导致供电线路过长，线路的损耗也会增加。同时，为了达到节能的目的，在负载选择方面，可以选择负载率在75%～85%的变压器。

3.1.3 减少线路损耗

线路损耗通常与线路的长度和负载有关，因此，为了减少线路的损耗，需要采取以下几方面的措施：

（1）在选择线路的导线时，需要根据电阻率进行选择，越小其损耗量就越低，一般选择铜导线和铝导线；

（2）在线路路径选择时，路径确保沿直线走，尽量减少线路走弯路，同时，为了减少供电线路的半径，配电房需要设置在负荷中心附近；

（3）在导线截面选择时，首先要按照电流指标及经济条件来确定导线截面的大小，如果线路较长，需要在确保电流及电压降满足要求之下适当地放大导线截面，这种做法虽增加了线路成本，但从中也实现了节约能耗的目标，经长时间来计算，其每年的运行费用也会大大减少了，其经济效益远远大于线路成本。

（4）提高系统的功率因数。线路损耗一般与电力系统的功率因数的有关，因此为了降低线路损耗，需要提高电力系统的功率因数。在建筑电气设计中， 需要选择功率因数高的运行设备和电感性设备，如同步电动机、电容补偿的荧光灯等。对无功补偿装置进行设置时，需要根据负荷的容量和稳定性进行选择，对于容量大且平稳的负荷需要采用就地补偿方式，而对于容量较小或断续的负荷需要采用集中补偿方式。

3.2 照明系统节能设计

（1）优选照明光源。照明光源的选择主要是通过对灯具及镇流器等的使用寿命和價格进行技术与经济方面的对比与分析，从而优选出最佳的节能光源。不同的场所选择的光源也有所区别。如对于办公楼、商场和车间等高度较低的场所，通常采用直管形和紧凑型荧光灯，或者小功率的卤化物灯，而对于一些高度较高的工厂，需要采用大功率的金属卤化物灯，室外场可以选用高压钠灯，或者选用太阳能光源；

（2）优选照明控制方式。照明节能离不开合理的控制方式。目前，我国的照明节能控制方式主要包括集中控制、分区控制、感应控制和智能楼宇控制等。在照明节能控制方式中，我们需要结合实际情况进行选择，不仅要确保满足照明的要求，而且要达到节能的目的。同时还要根据不同的空间设置不同的节能控制开关。例如，在某旅馆客房设计中，对建筑中受自然光照射的走道设置节能自熄开关，而对公共场所照明可以设置集中控制遥控开关和自动控光装置；

（3）加强新型光源的应用。目前来说，LED灯作为一种绿色光源，由于其具有使用寿命长、高利用率、耐高温和节能等优点，在电气节能设计得到了广泛的使用。白光LED灯相对于白炽灯而言，可以节省用电量80%左右，因此，对于新型节能光源的应用，其具有很大的节能潜力，在建筑电气节能中发挥着越来越重要的作用。近年来，一种新的照明技术——光纤照明在室内装饰照明设计中得到了应用，它主要是采用光导纤进行照明，不仅具有很好的装饰效果，而且其安全性较高，得到了业内人土的喜爱。

3.3 合理利用新能源及绿色能源

随着我国经济的迅速发展，低碳环保理念引起了人们的广泛关注，人们对建筑电气设计提出了更高的要求，这从中促进了人们对新能源的开发与利用。例如，人们利用太阳能蓄电板、风能发电站进行生产也供电；上海世博会中利用太阳能光伏进行发电等等。总而言之，人们对新能源的利用，是经济和科技发展形成的结果，同时也是人们一直要探索与研究的课题。新能源一直是未来能源发展的趋势。

4 结束语

总之，从目前建筑电气发展趋势来看，电气节能设计仍具有很大的潜力。为此，建筑电气设计人员在电气节能方案设计过程中，需要紧跟时代发展步伐，并因地制且，结合建筑的特征，提出合理、科学且可行的节能方案。

参考文献

[1]徐文龙.电气节能措施与途径[M].北京：中国建筑出版社，2006.

[2]王彤，宋薇.高层建筑电气设计要点分析[J].规划设计，2011.