建筑电气设计中节能设计问题研究

文/蒋玄 九江市工业建筑设计院 江西九江 332000

建筑电气设计中节能设计的重要性较为显著，已经得到了社会的广泛关注，掌握其节能设计的原理以及方式，有助于实现经济效益与社会效益相统一。

1、建筑电气设计中节能设计原则

建筑电气设计中节能设计的原则具有多样性，主要包括应用性原则、节能性原则以及经济性原则等几个方面。应用性原则是指借助现代化科学信息技术的优势开展节能设计工作，注重优化配电系统，保证电气设备的平稳运行。在建筑电气施工的过程中，节能设计一定程度上可以有效的提升电能的质量，保证电力供应情况符合当前社会受众的实际需要。节能性原则是指在实际的设计环节中要始终坚持节能环保的原则，注重优化输电线路的电能输送工作，有助于减少在输送过程中产生能量的消耗，减少资源的浪费。节能设计在建筑电气设计中的应用可以减少变压器的电能结构，有助于提升电气工程的设计效果。经济性原则是指在配电线路导线的选择上，要保证材料选择的合理性，尽量选择环保型的材料，为了切实保证电气系统的安全运行，借助网络信息技术的优势对设备进行更新与完善，针对存在问题的环节进行及时的纠正，实时对电气设备的运行状态进行监控，降低设备的运行成本[1]。

2、建筑电气设计中节能设计方式

2.1 保证变压器设备的合理性

建筑电气设计中节能设计的环节中要保证变压器设备选择的合理性，对变压器的容量进行控制，尽量与建筑电气设计的实际需要相适应，避免出现过载的情况，有助于减少电能的消耗，保证电气系统的平稳运行。为了提升变压器的使用效率，要求相关的设计人员要对建筑工程进行了解，针对实际的负荷情况对负载率进行计算，一般在30%-80%左右。第一，针对电气设备负荷等级的实际情况需要借助单独配电变压器的优势，对供电的输电形式进行优化。例如：日常生活中使用的空调在实际运行的过程中会产生大量能源消耗，当空调处于停止运行的状态时，借助单独供电的方式，其变压器可以有效的降低运行损耗，体现节能环保的原则。第二，设计人员需要对变压器的运行数据进行分析，将节能设计理念有效的融入其中，有助于提升变压器的使用效率。第三，注重优化变压器低压测网络工作，在具体的设计环节中，对变压器的容量进行合理的控制，充分掌握变压器的负荷分布情况，针对变压器的实际容量借助闭环网络模式对其负荷开关进行实时的切换，对联动变压器进行调整，使其运行模式符合电气负荷供应的实际情况。

2.2 选择合理的配电线路导线

在配电线路导线的选择上要始终坚持合理性的原则，做好电能设计的前期准备工作，注重对导线材料进行检查，针对不符合设计标准的导线进行及时的更换，以此提升节能设计效果。在选择配电线路导线的过程中要对配电线路的能耗进行准确的计算，将电流值和电阻值进行整合，按照公式计算出配电线路的能耗数值，在节能设计的过程中，对电阻值与导线长度以及电阻率之间的关系进行了解，将导线长度设定为L，导线的横截面面积为S，其电阻率为Q，将电阻值设为T，按照公式计算出实际的电阻值。在配电线路导线的选择上通常使用铜芯进行设计，有助于提升电气设备的通电效率。例如：建筑电气设计中照明设备在配电线路导线的选择上，对导线的横截面进行计算，借助三线三相配电系统的优势进行设计，对三相中不平衡电流以及单相负荷数值进行计算，并与零线截流量相比较，保证前者数值要始终大于后者，并在实际的设计环节中严格按照技术规范进行操作。当在设计的过程中出现短距离的配电线路时，需要充分考虑到电流的数值，而针对较远距离的配电线路设计的过程中则需要适当的增加导线的横截面积，尽量提升通电效率，并要求其横截面在要规定的压降范围之内，以此减少电气设备在运行时的成本[2]。

2.3 要保证布线设计的科学性

在建筑电气节能设计的过程中，要保证布线设计的科学性，一定程度上有助于保证电气系统的安全运行。当前的建筑的布线设计涉及的方面较多，主要包括供配电线路以及通信系统等几个方面，充分将弱电类型与强电类型考虑在内，实时对强电系统运行状态进行观测，在实际的运行环节中，会产生大量的电流，并受到电磁感应的影响，不利于弱电系统的平稳运行。例如，在建设电气节能设计的过程中，为了有效降低设备在运行环节中产生的能源的消耗，要充分掌握好强弱电系统之间的距离，如果强电弱电布线距离过近就会对弱电的信号产生影响，切记用户电缆不能与高压电缆、低压电线一起走线，准确掌握好通信电缆的终端与高压电缆、低压电线的终端最小间隔，一般在450mm 以内、150mm 以内为最佳，用户电缆应与一些有害设备如避雷器、腐蚀性流体等物体隔开，通常将其保持在≥150mm左右，尽量将强弱电线间距控制在50cm 以上，一定程度上可以有效的降低与弱电造成干扰，为了进一步提升干扰效果，通常需要借助双槽进行安装，并适当的调整好线槽之间的距离[3]。

2.4 借助抑制谐波方式进行设计

为了有效降低电气设备产生的消耗，借助抑制谐波的方式进行节能设计，有助于提升电气设备的运行效率，减少谐波的干扰，保证变压器的稳定性。通常在实际的设计环节中，借助无源或者有源滤波装置进行抑制，对电路可以起到净化的作用，减少安全事故的发生，有助于提升电气设备的使用效率。以建筑设计中照明系统节能设计为例，对负荷类型进行掌握，当其属于非线性类时，为了减少谐波的影响，需要借助非线性符合设计配电回路的方式进行操作，使之与设备保持分开的状态，保证设备的平稳运行。例如：在建筑节能设计的环节中，可以适当的加装无源滤波器，主要安装在电力电子设备的交流侧，由L、C、R 元件构成，分调谐滤波器中单调谐滤波器的应用作用较为明显，用于吸收单一次数或相邻的两次谐波，在实际的操作环节中具有成本低、结构简单的优势，利用R、L、C 电路串联谐振构成，滤波器对n 次谐波阻抗为，其中R 值很小，借助分流的形式流入电网中的电流较少，减少了回路，基波损耗较小，其在具体的应用过程中可以有效的实现经济与技术的统一。

结论：

建筑电气设计中节能设计的方式具有多样性，保证选择变压器设备以及配电线路导线的合理性，实现建筑电气设计的节能效果。