谈建筑工程中建筑电气节能策略

王 伟 杨 滕

1. 济宁市建筑设计研究院，山东济宁 272000；2. 济宁市兴业建设监理有限责任公司，山东济宁 272000

建筑工程电气系统从设计、施工、运营多个阶段都需要采取具体的技术措施和预防控制技术，确保电气系统满足建筑功能性要求的前提下，降低单位面积的能源消耗总量，有效提升能源利用效率。

1 建筑工程节能现状以及建筑电气节能工作的基本原则

1.1 建筑工程节能现状

当前，我国一次能源总产量仅次于美俄两国，但是由于人口众多，人均数量较低，能源利用效率低下，而随着经济环境的不断改善和科学技术的不断进步，未来建筑工程对于能源的需求总量会不断增加，节能降耗、提升能源总体利用效率对于我国经济发展具有非常重要的意义。

1.2 建筑电气节能工作的基本原则

首先，要考虑的是电气系统的适用性，要综合建筑工程实际状况，对供配电设计进行合理优化，根据建筑工程实际需求进行合理供应；其次，要考虑的是电气系统的实际性，在对节能设备、材料的选择上要合理，以便确保建筑工程功能的同时合理回收建造、运营成本；最后，要考虑的是电气系统的节能性，采用先进技术手段、设备、工艺等降低不必要的能量损耗[1]。

2 建筑电气系统的节能策略

2.1 建筑电气系统主要的能量损耗

建筑电气系统中能量损耗主要发生在电机、灯具、变压器、电力电缆当中。电机在电气系统中占比较大，能耗相当可观，需要考虑电机节能效果、对系统能耗的影响；灯具由于使用场景多、频率高，需要选择新型智能照明系统，提供光源效率；变压器的损耗分为空载损耗、负载损耗、杂散损耗三种情况，需要采取有效措施确保变压器来降低相应损耗，做好补偿工作，以便达到节能目的；电力电缆的能量损耗主要和导线的截面积有关，需要针对已知负荷选择最佳的导线截面积，或者在已经确定导线截面的情况下，确定合理的负荷范围，确定有效的节能方案。

2.2 建筑电气系统的节能策略

建筑工程中的电气系统作为电力系统的终端用户，主要由电源系统、变配电设备、传输线路、配电设备、用电设备等组成，该部分系统的节能策略需要采取有效措施进行确保，同时要坚持实用、合理、经济、技术先进的基本原则[2]。

2.2.1 建筑电气系统的设计优化

在对建筑电气各项分项工程内容进行设计的过程中，会进行相应的负荷计算，根据工程需求，综合建设方沟通结果，考虑建筑符合特点和功能需求等因素进行综合考虑，然后通过相应的技术分析，选择适宜的节能措施，确定建筑电气设计方案。同时，相关审核管理人员、机构要重视对建筑电气设计项目的审核与管理，对技术资料进行严格管理。合理选择设备容量、数量，以便实现经济运行的同时减少轻载问题产生的电能损耗。针对建筑电气设计过程中要注意控制三相不平衡度，减少无功损耗，提供能源利用效率。

2.2.2 强化对建筑电气系统运行工作的管理

提高对建筑电气系统运行工作的管理力度，对于设备，要确保设备尽量处于安全、高效、稳定的状态运行，对于系统存在或出现的问题和故障，要尽快解决，避免能量损耗；同时，开发功能性强、界面友好的软件控制系统，确保对电气硬件设备、设施进行有效监控，同时重视建筑电气系统管理人员的培训和教育，采取积极有效的措施提升管理人员素质，确保电气设备运行正常，保证设备的使用率[3]。

2.2.3 建筑电气系统中主要体系的节能措施

2.2.3.1 供电系统配电变压器节能措施

（1） 选择合适的变压器。由于生产厂家的技术水平不同，变压器的性能参数也会出现波动，建筑电气系统中需要根据工程要求选择满足工程需求的变压器，合理配置变压器数量、容量，同时做好相应的耐压绝缘处理，而损耗低的变压器是系统节能的重要基础，容量增大，变压器的节能效率越明显，但是其经济性相对较低。

（2） 正确安装变压器。合理设置配电变压器位置，尽量确保其处于建筑中心位置，降低供电半径，从而降低配电电流，减少低压长距离供电的情况，将不能断电的设备尽量集中到一台变压器上进行供电，其他不需要用电的设备可使用其他变压器，便于采取相应的节电措施。

（3） 优化变压器的运行参数。在不影响供电质量的情况下，通过在一定范围内调整变压器电压，确保三相负荷平衡，在三相负荷不平衡时，低压侧会产生零序电流，但是高压侧则不存在零序电流，而零序电流的存在会增加变压器的损耗，并且三相电流不平衡程度越大，损耗越大，因此，必须确保变压器的三相电流保持相对平衡。

（4） 提高变压器的功率因数。配电变压器效率与有功功率变化、功率因数的变化都有关系，在低功率因数的情况下，变压器效率较低，根据电力基础知识可知，对变压器进行无功补偿可以有效提升系统功率因数，降低变压器损耗，提高变压器负载能力，提高输电质量[4]。

2.2.3.2 供电线路的节能措施

首先，要确保建筑供配电线路负荷计算的正确性，然后根据负荷具体状况选择合适的电力电缆，在满足线路载流量、电压、强度等技术指标的前提下，根据电流密度选择适当截面的电缆，降低损耗和建设成本；其次，根据工程负载总量选择供电电压，根据负载使用要求考虑分路供电，在供电系统建设过程中，可能会与其他线路系统相遇，其他的系统有些是强电系统，有些是弱电系统，而强电会对弱电线路造成电磁干扰，影响其正常施工，因此，在布线过程中，两者要分开布设，同时弱电线路采取必要的屏蔽措施；再者，根据工程具体状况选择合理的线路路径，以便缩短供电线路长度，减少线路损耗。同时，可以考虑将用电设备中季节性设备进行集中供电，可以确保以大干线截面传递小型负荷电流，达到降低线路损耗的目的。

2.2.3.3 电机类型的负荷节能措施

首先，选择满足电气系统的电机类型，在选择过程中尽量选择新型、高效、节能的电机；其次，要选择与电气系统相匹配的电机类型，确保其性能满足系统要求、整体启动性强、效率高、节能性强的电机设备；最后，要注意电机的额定容量，根据系统运转的具体需求，选择相应能力的电机，减少对大容量电机的使用。然后，针对电机要采用相应的无功补偿措施，以便提升功率因数，继而提高电机的负载率，降低系统损耗，对于电机系统的无功补偿装置一般要进行就近设置，确保两者共同运行，以便更好的进行功率补偿。

以上措施实施过程中，还要注意改善电机运行管理状况，杜绝空载运行的情况，不工作时要尽快关闭电源以及其他附属设施，避免机器无用功的出现，以便降低损耗，节约能源。机器运转过程中，要不定时进行巡检，发现电机存在异常就立刻进行处理，并做好日常维护工作，以便延长设备使用寿命，节约能源。采用变频调速的方式实现机器更好、更快的运行，还能避免电机因速度不均造成的浪费现象，其操作可靠性高、应用范围较为广泛，可确保电机稳定、高速运行。

2.2.3.4 照明系统的节能措施

（1） 选择高效节能的灯具。合理使用照明灯具是照明系统节能的前提，首先应选用合格的灯具产品，并且在照度一致时，灯具效率越高越省电。

（2） 合理利用自然光源。建筑工程照明系统设计过程中，应使建筑外部采光尽量接触自然光，对于接触外部光源面积较大的建筑部分，尽可能加大门窗面积并采用透光性强、材质好的门窗，达到充分利用自然光的目的，合理利用自然光源，结合照明系统，形成有效组合，达到节能目的的同时，实现低成本、高回报的经济效益[5]。

（3） 规范照明标准体系。合理规范照明设计规范，不同场合的照度标准、视觉要求、照明功率密度有细致要求，在确定照度标准后，要认真落实，同时合理控制单位面积灯具安装功率，选择耗电少、光源充足的新型LED照明灯具，针对大型公共场所使用高压钠灯或金属卤化物灯等节能灯具。

（4） 改进照明控制系统。通过应用节能型开关、装置改进照明控制系统，根据灯具使用特点，采用不同的节点控制体系，进行分区控制、增加开关点等，针对房屋内部灯具位置进行细致规划设计，以便达到更好的节能设计要求。

3 结语

随着我国城镇化进程的不断推进，城市规模不断扩大，而建筑工程节能减排任务的压力也在不断增加，由于建筑工程节能减排在我国节能减排体系中具有非常重要的意义。而建筑电气作为建筑工程的一个方面，其节能策略的实施状况会影响建筑工程节能减排工程的落实状况，因此，在建筑电气系统当中，需要充分考虑各项具体措施的节能成效，确保能够完全落实，为建设节约型社会贡献力量。

[1] 雷有秀. 浅谈高层民用建筑电气设计的节能[J]. 建筑知识，2017（13）：1.

[2] 张延辉. 探析建筑照明电气节能设计在建筑工程中的应用[J]. 科技展望，2015（14）：30.

[3] 沈洋. 浅谈建筑电气控制设计中的安全节能策略[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊），2015（6） ：298.

[4] 邓海霞. 建筑电气设计中的安全性和节能性分析[J]. 智能城市，2016（12）：258.

[5] 宋纪杲. 建筑电气施工中节能措施研究[J]. 住宅与房地产，2017（23）：269.