浅析建筑电气设计的节能

张志强

（古风今韵建筑集团有限公司，山西太原 030025）

电气设计在工程设计中扮演着十分重要的角色，关乎着建筑行业的日后发展。现阶段，人们对建筑的要求显著提高，虽然该行业推动了我国经济的稳定发展，但也加大了能源消耗。因此，为有效降低能源消耗，建筑行业需采取有效的节能措施，及时解决设计中的能耗污染问题，不断提高电气设计的水平。

1 建筑电气节能技术的应用现状

相比发达国家，我国的电力事业发展时间较短，在节能设计研发方面也存在较大的差距。我国节电事业存在十分显著的特征。首先，我国制定了多个规章制度来降低电能消耗，并同时采取多项措施对公民进行节电意识的宣传工作。其次，近年来，我国投入了大量的资源和精力，并加大研究力度，设立专项资金研究电气节能技术。电气节能技术的应用，对社会的可持续发展具有十分积极的现实意义，是我国经济建设道路上的主流趋势。

2 建筑电气节能设计原则分析

建筑电气节能设计是一项较为系统且复杂的工作内容，为改善建筑电气节能设计的效果，达到建筑电气节能设计的目标，在设计的过程中，就需始终坚持电气设计的基本原则。以下笔者主要从功能性原则、经济性原则和无损性原则三个方面予以简要分析。

2.1 功能性原则

建筑电气设计工作中，要全方位展现建筑的功能需求，这也是建筑电气节能设计中必须坚持的功能性原则。所有的建筑工程在设计中均要以建筑自身的功能为基础，在满足建筑自身功能后，方可考量其他的功能。若想在建筑中实现节能环保设计，则应采取有效措施优化建筑功能，如提高居民生活环境的舒适度，保障居民电器运行的安全性，提高建筑施工的效率等。

在满足建筑用照明需求的同时，其他的各项指标也应满足居民居住的标准和规范。设计中需考虑室温度和通风的环境，一方面维持建筑舒适性，另一方面保持走廊通道的畅通性。同样重要的是，设计人员还要结合当前实际科学设置电力管理系统。

2.2 经济性原则

符合功能性要求后，设计人员要全方位考量建筑结构设计的经济效益。在我国的节能建筑设计中，应深度考虑经济性及用户的个性化需求，基于效益开展节能设计工作，不得为过度追求建筑性能的优化而投入过高的成本，最终使效益失衡，给社会带来巨大损失。为此，在建筑电气设计工作中，要全面考虑多种因素的影响，科学筛选建筑建造过程中所使用的材料，在电气节能的支持下有效缩短资金回笼的周期。

2.3 无损性原则

建筑无损原则是在设计中最大限度减少无功能耗，进而提高能源利用率。该原则需要先明确建筑的用电概况，认真分析建筑内的多个电气设备，并及时取消或调整容易产生资源消耗和浪费的环节。如采取多种措施优化排线，有效减少电能传输过程中产生的能源消耗，确定变压器的位置，同时调整和优化室内电气照明，合理应用光控技术与传感器控制能源消耗，发挥能源的最大利用价值。

3 建筑电气设计中节能措施

建筑电气节能设计中需要采取多种科学有效的节能设施。其中，线损节能设计、照明节能设计、电气电源节能设计及清洁能源的广泛利用，均是十分具有针对性的节能措施。

3.1 线损节能设计

3.1.1 优化导线设计

电路导线设计的过程中，应当考量线路布置，基于最近导线线路设计原则，严格控制导线长度，防止由于导线长度过大而引发较大的能耗，增加电路导线设计的成本。在低压配电线路设计的过程中，还需采取无回头设置方式，始终保持线路的平直度。供电所和负荷中心要就近设置，以缩小供电半径。

3.1.2 完善导线截面积及电阻率设计

照明电气节能设计的过程中，截面积和能耗息息相关。在常用电线路之中，适度扩大截面积能够满足电力系统的平稳运行，也可最大限度发挥节能降耗的优势，有效降低电气设计成本。科学选择导线材料尤为关键，为更好地满足节能降耗的需求，设计的过程中要以低电阻率导线为首选。

3.2 照明节能设计

照明设计是建筑电气设计中不可忽视的一环，照明设计对建筑功能具有十分显著的影响，且照明设计也直接关乎建筑电气的节能性。所以，在照明设计的过程中，务必高度关注供配电系统及电气电路设计，并结合建筑使用的基本需求，始终坚持经济性、节能性和实用性的原则，有效控制和减少电能消耗（见图1）。照明设备运行中产生的电能消耗较大，科学选择照明设备有利于实现节能降耗目标（见图2）。

图1 智能照明系统

图2 科学选择照明设备

此外，设计人员还需充分利用当地的自然光源，以达到节能降耗的总体目标。传统的白炽灯发光率较低，且运行的过程中电能损耗较大，所以在电气设计的过程中，应以LED 灯为首选。同时，在全方位满足光线要求的前提下还要注重照明节能设计的经济性和适用性，以满足节能降耗的总体需求。再者，加强用电设备和供电方式设计的科学性与合理性，科学的照明线路可有效减少线损，能够更好地实现节能减排的总体目标。

3.3 电气电源节能设计

电气电源节能设计能够有效降低电能消耗，抓住节能源头，有效推动建筑工程节能目标的达成。不仅如此，电气电源节能也可减少输送、运输和转换中的电能消耗，电气电源节能设计中也可分为若干不同类型。

3.3.1 供配电系统

为维持供配电系统节能设计的总体水平，还需要全面考虑系统运行中的电压因素，并采取有效措施降低无用功率和导线当中的电阻，最大限度降低配电线路的损耗。具体来说，首先，工作人员要结合负荷的容量、供电距离、分布和用电设备的特点，保证供配电系统设计及电压选择的科学性与合理性。供配电系统设计不宜过于复杂，且规定相同电压的供电系统最高配变电级别在2 级以内。其次，适度缩小配变电半径的距离，有效减少线路损耗，最大限度缩短用电客户内部变电所间设置的联络线，根据负荷情况及时切断变压器。

3.3.2 变压器

变压器节能设计能够有效降低能耗，有效改进系统运行效率。在变压器节能设计中，除变压器固定的铁损、杂散损耗、铜损外，还必须高度关注变压器运行中的线损问题。变压器的经济运行，一方面能够达到节能的目的，另一方面也可减少运行过程中的费用投入，维护工程的经济效益，最大限度规避变压器损伤问题。再者，设计人员还要科学选择变压器的容量与数量，选择容量与电力负荷相互协调的变压器，科学分配负荷，以此有效改善变压器运行的效率。

3.4 广泛使用清洁可再生能源

如今，建筑电气设计中应用了大量的清洁能源，这些清洁型能源的应用也实现了建筑电气节能设计的总体目标。在具体的设计工作中，设计人员应根据不同地区的实际情况和再生资源的特点，科学利用太阳能、风能和地热能。利用太阳能光伏供电系统达成建筑电气节能设计的总体目标。该系统能够将太阳能转化为电能，为建筑物提供充足的电能。当前的建筑电气设计工作中，清洁能源通常应用在建筑照明系统、热水系统和锅炉系统的运行之中。在电气设计中融入太阳能这一清洁能源，有利于达成环境保护的总体目标，实现建筑工程的节能减排。在合理利用先进技术的过程中，还需满足建筑智能管理和控制的要求，进而最大限度降低建筑电气设备运行中的能耗。

4 结束语

总而言之，近年来，我国建筑行业发展迅速，与此同时，建筑能耗明显上升。因此，在现代建筑电气设计中，需全方位了解和掌控节能技术的应用原则，并合理应用节能技术，优化建筑电气节能设计，加大清洁可再生能源的利用，做好照明节能设计和线损节能设计，以此高度满足绿色节能型建筑的总体要求，为我国环保型城市的稳定、可持续发展奠定坚实的基础。