建筑电气节能设计与分析

唐晓明

摘要：在当前社会和经济发展过程中，能源消耗急剧增加，能源危机给我们带来了极大的威胁，节能已成为各行各业发展过程中的必然要求，所以在现代住宅建筑电气设计过程中，电气节能的重要性变得越来越重要，也成为电气设计的要点问题。

关键词：建筑电气；节能设计；分析

1导言

随着可持续发展观念的深入人心，电气节能已经成为建筑设计所考虑的重中之重，所以，我们作为建筑电气设计工作人员，应该结合工程建设的实际情况，将节能设计中是起来，采取科学、切实可行的节能措施，把节能贯穿于设计工作的始终，为建设节能型社会做出更大的贡献。

2电气节能设计的原则

2.1适用性

建筑电气节能是需要在满足建筑内各种电气设备的能源需求、充分地保证建筑电气的安全的基础上，尽可能地减少甚至是避免产生能源损耗。因此，设计人员在进行具体的电气系统设计时，需要综合考虑建筑内各个电气设备的使用功能以及安装环境，保证其能够实现节约能源的目的。在某些特殊环境或者场合的电气使用，例如：学校、医院等公共场合的电气设备的用电，主要考虑如何选择适当的照明照度，不能为了节约能源，而忽视使用者对照明照度的要求；再如：加油加气站、氢气站可能等有易燃易爆气体泄漏的场合，电气设备的选择，首先要考虑安全性，必须选用防爆设备，不能为了节约电气材料而选用普通电气设备。

2.2经济性

建筑电气节能设计的经济性主要是指在进行节能设计时，应该以实际的经济利益为最终准则，节能设备的投入不能过多的浪费资金，设备投入的目的是为了更好地促进更多资金的及时回收。比如在进行建筑电气的设计过程中，选用一些比较先进的电气节能控制管理设备，设计者需要充分考虑这些设备运行后的实际经济效益问题。

2.3环保性

电气进行节能设计不仅仅只是为了减少能源的消耗，实际上，是为了提供一个更加美好的发展和生存环境，因此，在进行节能设计时，需要考虑对环境的保护，最终做到真正的绿色节能。

3现代住宅建筑电气节能设计的途径

3.1优选高效节能配电变压器

建筑供配电系统中，配电变压器是重要的电能转换和分配设备，其自身又是一个能源消耗设备。因此，选择合理变压器容量和型号是提高配电变压器电能转换效率，降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时，应根据实际负荷需求，按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量，通常应设置负荷率在70%左右较为经济合理。另外，配电变压器选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能性配电变压器。根据行业标准的要求，某一型号或系列的变压器，新型号的自身损耗应比前一个型号低10%。例如，S10型比S9型的空载、负载损耗低10%。电气节能设计中，优选高效节能型配电变压器代替常规高能耗配电变压器，不仅有效提高电能转换效率、降低变压器运行能耗，同时还有效延长变压器使用寿命。

3.2电动机的节能设计

现代住宅建筑电气节能设计过程中需要对电动机的电能损耗进行有效控制，通过对电动机的工作效率及功率因数进行提高，从而确保电动电能损耗的降低，实现节能的目的。在具体设计过程中，可以根据实际的负载要求来选择具有良好节能性能的电动机，在电动机选择时需要对负荷是连续还是断续的情况进行明确。在连续负荷情况下，则需要确保电动机输出功率与各种负荷要具有良好的匹配性，对于轻载状态下运行的风机和泵，则可以打开风门和阀门，将电动机进行调整，使其保持低速运行，从而达到节能的目标。当处于断续负荷时，在轻负荷下也不能对电动机的工作进行停止时，则可以通过设置调整装置，来确保其在低速运行时达到节能的效果。

3.3暖通空调系统的节能

建筑总能源有50%左右是用于暖通空调系统，可见，在考虑建筑电气节能時，暖通空调系统这方面的节能应引起足够的重视。在进行暖通空调施工的初期，在系统的接口处进行设计施工时，强电系统设计师应该与系统工程师紧密合作，系统的接口设计和施工应该做到电气节能。例如在建筑物中，如何做到中央空调系统的节能。图1是一种节能中央空调系统出风口调节电路的工作原理示意图。此电路由一个直流电动机进行控制，在最初状态下，直流电动机M1的两个端子都悬空，电动机不转。当J1的①脚输入信号时，继电器J1动作，M1的一端接地，另一端接+24V电压，电动机正转。此时，如果J2有输入信号，由于J1的瑏瑦脚是悬空的，电动机保持正转。J1没有动作时，如果J2的①脚有输入信号，继电器J2动作，M1的一端接地，另一端接+24V电压，电动机反转。这种风口调节控制电路的设计理念是能源跟随式设计系统，对能源支出不合理的现象进行改造，达到节能增效的目的。

3.4电气照明节能设计

在电气照明节能设计过程中，我们可以大量的融入绿色照明系统，绿色照明系统在节约能源、保护环境、提高人们生产、工作、学习效率方面有着巨大的优势。本文结合本人工作经验总结出绿色照明系统有效融入建筑电气设计主要包括以下几方面内容。第一，光源的控制设计，对于建筑的公共区域，照明控制开关要采用声控。由于大部分建筑公共区域是方便行人行走功能，所以登记的利用率的高低非常重要，而采用声控控制开关可以有效实现照明效果的同时，也提高了灯具的利用率，还达到了节能的效果。

3.5风机水泵的节能要点

选择高效的风机水泵，在设计时做好风机水泵的选型和配套工作，通过调速来对风机水泵的流量进行控制，尽量降低节流所带来的损失。对管网进行合理设计，有效的降低管道的阻力。将复合材料涂敷在管网或是叶轮上，降低风机水泵运行过程中的阻力，选用节能的计量仪表，对叶轮的直径进行减小或是对入口导向叶片进行调节，从而实现风机水泵的节能。

4相关建议

4.1大力发展新技术

为了进一步提高建筑电气节能设计的效果，还应该不断地开发新技术。随着科学技术的发展，建筑电气行业已经出现了一批新的技术和产品，将这些技术和产品用于建筑电气建设中，并进行大力推广势在必行。目前，新产品和新技术主要为新型节能高低压电气产品和新的智能化的节能控制技术，要合理地使用新产品来实现节能的目的，要求技术人员详细掌握其原理、性能和效果等。此外，新型的光源如LED的发明与应用，也使建筑电气的耗能量减少，具有很好的发展前景。

4.2运用智能控制系统

近年来，计算机技术，互联网技术、通讯技术以及控制技术等技术的发展，为实现建筑电气的智能控制提供了可能。运用智能控制系统来对建筑物的电气设备进行控制，不仅能够实现全方位的控制，还能够实现实时控制，能在满足使用功能的同时最大限度的节约能源。例如：变电所的计算机监控系统，可以对建筑物的高压供电、变压器系统、备用发电机的运行状态以及故障进行监测，并监测电压、电流等数据，保证系统的节能和安全运行；智能照明控制系统，通过场景控制、定时控制、定点控制，可以有效地减少灯具的工作时间，对不同时间和地点的灯具进行有效控制；建筑设备监控系统，可以实现对制冷系统、空调系统、给排水系统和电梯系统的控制，提高节能效率。

5结论

建筑电气设计的节能措施对有效地降低能源损耗、实现可持续发展有着重大意义。因此，这给我们所有的建筑电气工作者提出了要求，要始终致力于建筑电气节能设计的完善与发展，实现环保节能的长久目标。除此之外，电气设计师要善于创新，时刻更新设计理念，不断增强电气设计的经济性以及综合性，提高我国建筑电气节能环保的设计水平。

参考文献：

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[2]龚莹.医院建筑电气设计中的节能问题[J].建筑电气，2010（12）：31-34.

[3]张新，蔡红.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅科技，2010（12）：9-11.