节能设计在电气工程中的应用研究

刘娜

摘要：随着我国经济的持续快速增长，作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天，如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。本文从建筑节能的涵义、重要性、现状分析、以及建筑电气节能能耗等方面进行阐述得出建筑工程中建筑电气节能的措施。

关键词：建筑电气工程;节能设计;重要性;原则;节能措施

1、建筑节能的涵义

全面的建筑节能，就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中，通过采用节能型的建筑材料、产品和设备，执行建筑节能标准，加强建筑物所使用的节能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程，必须由国家立法、政府主导，对建筑节能作出全面的、明确的政策规定，并由政府相关部门按照国家的节能政策，制定全面的建筑节能标准;要真正做到全面的建筑节能，还须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节，严格按照国家的节能政策和节能标准的规定，全面地贯彻执行各项节能措施，从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观，将建筑节能真正落到实处。

2 建筑电气工程设计应遵循的原则

2.1需要原则-即保证建筑的实用性、功能性。任何一个建筑都是为满足人们需求而建造的，建筑电气工程设计应保证建筑的设计功能稳定，能够连续正常的运行。建筑电气工程设计要保证建筑照明需要，满足人们工作生活需求，同时也要保证使用者的居住舒适、卫生，建筑物的运输通道畅通无阻，给人们的生活带来便利。

2.2节约原则-即保证降低电能消耗量，减少与建筑功能无关的能源消耗。建筑的设计功能中存在对建筑整体功能的发挥无直接关系的功能。建筑电气节能应从建筑的这一部分功能切入，找到建筑无谓的能源消耗。从节能角度讲要消除这部分能耗，针对这部分能耗考虑采取什么措施而有针对性的进行设计。

2.3规范原则-符合国家制定的标准。我国制定了一系列关于建筑电气工程设计节能的法律和规范，建筑电气工程设计要严格遵守设计规范。国家制定这些设计准则，体现了国家的政策和国家对建筑质量的要求，是建筑电气工程设计师应遵循的设计标准。

2.4经济原则-考虑所带来的经济效益。建筑是有一定的成本的，要考虑实际的经济效益，不能够为实现节能增加建筑成本和运营费用。建筑电气工程设计时要合理选择节能设备、材料，让增加的成本在有限时间内通过降低能耗弥补回来。节能方案在经过技术经济比对后选择最经济的方案实施。

3 建筑电气工程设计中的节能措施

节能是我国的一项基本国策，当前国家正在大力提倡建筑节能，建筑电气节能也是节能的重要途径。由于建筑电气节能具有相当巨大的节能潜力，因此需要对建筑电气节能设计加以重视。

3.1照明的节能设计.照明节能设计首先要保证不降低作业的视觉要求、保证照明质量，然后尽量减少照明的光损失。进行照明节能设计时应根据建筑设计的照度标准合理选择灯具及灯具的安装方式。照明节能设计更要充分利用自然光，根据建筑所处地理位置的自然光是否充足、照射时间、照射角度设计合理的采光方案，这是最经济最环保的方法。不同建筑对照明的要求不同，建筑照明设计要符合国家制定的相关规定。例如，根据照明规范满足照明质量要求的前提下，尽量采用荧光灯，像体育场及高大车间的照明宜采用高压钠灯来降低能耗。建筑物内部装饰颜色应选择浅色，墙面应尽量有光泽，利用反射原理，做到充分利用照明的周边环境。电子镇流器、电子触发器、电子变压器等新兴光源用电性能优越，采用这些低能耗的配件同样能够减少能量损失。改变灯具控制方式也是一种行之有效的节电方法。分区控制灯光，适当增大开观点、采用节能开关等方法都能够节电。

3.2供配电系统的节能设计。供配电系统的设计首先要保证满足建筑的使用要求，在此基础上对设计进行优化。通过对供配电系统的负荷容量、设备特点、供电距离及分布等因素合理設计，使系统做到简单可靠、操作方便。负荷中心要靠近交配电所，减小配电半径以降低线路损耗。供配电系统节能应该从变压器的节能即型号选择、数目配置，减小线路电阻，优化线路设计、提高供配电系统的功率因数等方面进行考虑。（1）变压器的节能设计。变压器有损功耗与变压器的空载损耗、变压器线损、变压器的负载率有关。因此选择变压器时应选择新型节能变压器以减小变压器的铁损即空载损耗。变压器线损取决于绕线电阻及流过绕阻的电流大小，负荷率也对线损有一定影响。通过分析各因素对线损的影响可知，选择绕阻较小的变压器有利于降低变压器能耗。当然，在选择变压器时绕组也不是越小越好，应根据负载情况考虑是否安全运行，选择容量与负荷相适应的变压器，保证变压器在低功耗区运行。（2）减少线路损耗。配电线路会有电阻，电流流过导线就会产生损耗，其损耗与电流大小和线路电阻有关系。线路上电流的大小是确定的，建筑在设计建造之初就已经确定的不能随意更改，但却可以通过优化线路电阻来降低线路损耗。所以，选择小电阻导线、减小线路长度、减少线路弯曲、增大导线截面积可以降低整个建筑的电阻，从而降低由电阻引起的功率损耗。（3）提高供配电系统的功率因数。减少用电设备无功损耗，并用电容器进行无功补偿能够提高功率因数。可以根据具体情况选择分散补偿或者集中补偿来增大功率因数以减少线路的无功损耗，达到节能目的。

3.3采用新技术，利用新能源。太阳能是优质免费的可再生能源，具有污染少、环保的优点。我国风能、太阳能发电技术已非常成熟，太阳能发电在世界范围内广泛应用。但是，目前太阳能主要应用于利用太阳能加热提供生活用水，在利用太阳能光伏发电用于照明的设计并不多，我们应该加强太阳能发电照明在建筑节能上的应用。其次，也要充分利用自然光和光线照明技术。对于玻璃较多的建筑，要充分利用天然光，做到白天不消耗电能也能获得足够的照度。光线照明是近些年新兴起的照明节能方式，对那些室外光线很难照射到的地方，采用光线照明是一种经济环保的照明方式，其特点是不消耗人工能源也能获得足够的照度光强。

4 结束语

城镇化建设进程的加快，能源形势日趋紧张，建筑电气工程设计工作要适应现代建筑的要求，必须通过合理的设计方案，高效的节能设备，发挥设计师的创造性，才能使建筑电气节能做的越来越好，同时极大地促进我国建筑节能事业的发展。

参考文献：

[1]  王艳华.浅谈建筑电气设计的节能[J].工程设计，2011（1）

[2]  陈宏飞.建筑电气设计中建筑节能探析[J].建筑设计管理，2011（2）

[3]  汤科.建筑电气设计的节能措施[J].设计与分析，2011（12）

（作者身份证号码：131124198812123229）