建筑电气工程的节能原则与设计

叶晓芳

摘  要：随着中国市场经济的日益发达，人民对生活质量要求愈来愈高，建筑行业也随之不断地提高。电气工程及其自动化作为建筑行业的主要部分，在工程建设中占据着十分关键性地位，其设计与施工技术直接影响着人们日常生活和工作质量，所以要想使建筑行业在激烈竞争中处于不败之地，就需要进一步提高对建筑物电气工程与智能化的建筑设计和施工技术水平，以实现降低能源消耗、降低能耗、促进社会经济发展的目标。基于此，本文对建筑电气工程的节能设计的原则和措施进行简要分析，以期进一步提高建筑电气工程的节能设计水平。

关键词：建筑行业;电气工程;节能原则;设计

引言

电气工程也是建筑施工中的重要环节，它在整个建筑当中占有着十分关键的作用，同时也对人们生活产生很大影响。而节能电气的设计和使用也是建筑电气工程及其自动化的核心组成部分，它不但能够有效减少建筑能量的损耗、节约资源，同时还能够有效增加建筑能量的使用率，为人们生活提供更多优质、便利和安全可靠的电能。因此，有关人员在设计建筑节能电器的过程中一定要严格地按照相关的设计原则，并根据电气工程的实际情况对建筑电气工程进行合理有效的节能设计，以达到最大程度上减少能源消耗和节约资源，为人们的生活提供更优质的电能供应。

1 建筑电气工程设计中应遵循的节能原则

达成满足建筑物所提出的功能需求。做到电气节能应该将建筑具有的基本功能作为前提条件，在建筑电气工程进行节约设计的过程中，既不要以牺牲节约资源为代价，又不要破坏建筑物的总体质量，不应该因为节约就盲目的扩大投入，而忽略建筑物的安全、环境与经济效益。因此，首先要考虑电气设计的适用性原则，在满足电气工程的安全、环保和经济等方面的要求前提下，尽可能地降低能源消耗、节约资源，使其在节能设计中发挥更好作用，为建筑电气设备的良好运行提供可靠的保障，保证建筑电气设备的电能质量、负荷容量的可靠性，从而充分发挥出电气设备的功能与作用[1]。其次要考虑电气工程节能设计的安全性，避免造成人员伤亡事故。例如电力线路的绝缘强度、距离、复合能力、动态稳定性和热稳定裕度的充足，以确保配电装置、供水设施、供电装置等可以平稳、安全的工作。同时需要提高防雷措施设备、技术的安全性，在特殊情况下还必须具有特别的抗浪涌、防静电水功能和保护措施，以保证电气设备的安全运行。最后，要严格遵循经济性原则，严禁出现盲目增加成本、增加设备和投资的行为，必须要兼顾客户与施工企业的经济利益，尽可能的降低电气工程的投资与施工过程中的能耗，使建筑电气工程的节能目标与经济利益达到最大化。

2 建筑电气工程中的节能技术

2.1变压器节能设计

在对变压器进行节能设计的过程中，应综合考虑到目前的技术水平，同时要保证变压器的运行安全。因此，在变压器运行的过程中，首先要保证满足变压器的所有运行条件，再考虑变压器的节能设计，保证将能源消耗和成本控制在最小化。具体而言，应尽量选用各种规格的低能耗、高效节能型的变压器，再充分考虑到在变压器设计和使用过程中的数量和容量，使变压器的设计合格数值尽可能地控制在70%-85%之内[2]。其次，要根据建筑电气工程实际情况，要对变压器的运行环境进行充分考虑，在能满足容积和负载的情况下可以适当降低变压器的使用数量，也可以选用相对而言容积大的变压器，这样不但可以合理减少功率损失，还可以大大提高变压器的工作效能。与此同时，在夏季或者是冬季时，当电力中出现了冲击性负载甚至是负载电流过大之时，为防止对电力的品质造成负面影响，需要对变压器的运行环境进行充分考虑，当达到负荷和电压的规定后，选用适当型式和容量的变压器，在保证电源稳定性和经济效益的条件下尽可能降低能耗。

2.2配电系统节能设计

节能设计的目的是在满足照明质量和节约电能、减少用电消耗量，因此在进行建筑电气工程的设计中，配电系统的节能设计也是其中的一个重要环节。配电系统的节能设计与诸多方面都有着非常密切的联系，配电系统主要包括了变电站主变压器、断路器和母线等设备，比如配电系统在正常运行时，就会产生大量电能消耗和浪费现象，这也是造成能源浪费的重要原因，所以在进行配电系统的节能设计时必须要考虑到这些因素，同时要充分考虑到节能和经济效益之间的关系。在对配电系统进行布局的过程中，首先要根据电气工程的实际情况，在充分满足建筑布局以及系统分配的基础上，控制建筑中配电系统布局的合理性，并对建筑的负荷进行有效地分析，在满足建筑功能的基础上选择出最佳配电系统，例如整体的供电规模、电能的消耗水平、竖井与机房设计过程中的实用性与合理性等[3]。其次还需要了解到建筑中电气符合的中心，例如供电设施与变配电所应在机房和竖井的附近，以此来降低供电系统的半径，有效降低部分电路的损耗，还能够有效地降低电能在配电所中不必要消耗。

2.3减少线路损耗设计

导致能源损失较大的另外一个原因，是电气在传输的过程中在线路方面出现的能源消耗，从而造成电力资源浪费。电气在传输过程中的能源消耗主要有电能、电力电缆以及电气设备等，通常与线路的质量、材料的材质、电路的负荷以及承载方面有着直接的关系，所以会在传输过程中造成电能的损耗。在具体的节能设计过程中，可以提高功率的因数，并选择质量相对较好的电线、管路、电缆和敷设的方式，来降低无功功率和电阻。通常情况下由两种解决方式：一是在设计电力传输的过程中选择最合适的传输路线，以此来减少传输线的长度损耗。这就需要电力设计人员对电气工程的现场情况进行实地考察，从而设计出选择合适的导线、管路以及敷设方案，这样不仅能够减少线路的经济损失，还可以为后期的施工提供较大的便捷性。二是在利用具有季节性性负荷线路的过程中，当用户不使用时可以将其作为普通电路使用，能够区分供凉线路、解决供暖线路、普通生活用电等方面的线路进行分开，当空调、供暖等大功率电器运行的过程中，可以有效区分大功率电器与平时的线路，并能够保证其在使用过程中不会产生损耗，这样可以减少不必要的电能浪费[4]。

2.4提高功率因数设计

功率因数的设计是节能环保工程中非常关键的一步，它可以使建筑电气系统实现能量转换和有效利用。电气工程在实际运行的过程中，有很多设备会产生大量的能源消耗与浪费，所以可以从以下两个方面利用功率因素减少损耗问题：一是使设备的自然功率因素提高，从而减少设备无功率运行的基本需求。由于异步电动机的运行功率、容量较大，容易被功率因素的电机所代替，因此可以在考慮经济效益的条件下，将同步电机、异步电机交替配置，以电动机的运行频率来进行功率因数控制。二是利用无功补偿设备减少无功功率的传输，保证无功补偿装置在建筑中能够得到广泛的运用，同时还能够做到节能的目的，从而实现建筑电气设计中节约能源、提高质量和效益。

3 结束语

建筑电气工程中的节能设计与应用是建筑电气工程的重要组成部分，建筑电气工程的节能设计是为了保证能源消耗和减少环境污染，从而实现社会、经济以及生态等可持续发展目标。因此在设计的过程中需要结合建筑电气工程的特点，严格遵循电气节能设计的原则，使电气工程的能耗达到最小化，推动建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]刘畅，任昕元，黄元媛.建筑电气工程强电设计与施工中存在的问题及优化措施[J].居舍，2021（22）：81-82.

[2]李海梅.节能理念下建筑电气安装工程管理的有效措施[J].住宅与房地产，2021（12）：170-171.

[3]童文.电气工程及自动化智能化技术在建筑电气中的应用[J].中国设备工程，2021（04）：183-184.

[4]钟坤.关于绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用路径试析[J].陶瓷，2021（02）：126-127.DOI：10.19397/j.cnki.ceramics.2021.02.051.

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