电气节能技术在建筑设计中的应用

朱立浩 保定市市政工程管理有限公司

1 前言

我国电气工程随着建筑行业的发展得到了进一步的优化，很多高新技术开始应用于建筑电气当中。当前国民十分关注电气的节能环保问题，如果长期使用能源消耗大、环境污染严重的电气设备，必然无法实现持续发展。为此，需要加强研究电气节能环保技术，加强能源利用，提高电气节能环保水平，为居民创造更加舒适、节能的环境。

2 建筑设计中应用电气节能技术的意义

电气工程是现代建筑功能的核心，电力资源消耗过大，应用节能技术已经成为发展建设的必要工作。电气节能技术可以满足可持续发展需要，解决城市发展中缺少电力资源的问题，从根源上高效应用电力资源，为社会发展、经济发展、城市发展奠定良好的基础。

节能技术的应用还能提高建筑的经济效益。建筑在运行过程中，无论是商用还是民用，电气支出方面占据绝大部分，而且其中有很多是无效益的消耗。设计中的节能技术应用可以从建筑功能设计做最优化的控制施工和电力工程设计，可以从配电系统、照明系统、其他系统中做电力节能，也就可以达成施工造价的控制、建筑运行的成本控制，最终提高建筑的实际经济效益。电气节能技术的应用还可以实现环保，能减少发电和供电中对环境的污染，保护绿色健康的生态环境。

3 建筑电气节能环保设计的原则

3.1 经济性原则

建筑企业对经济效益有着高度重视，所以在设计电气时需要在保证人们基本生产生活功能要求的同时尽量考虑电气工程的经济性，将建筑电气系统进行合理的设计布置，尽量达到节省人员、材料等资源的效果。

一方面，在设计建筑工程电气系统时需要对电气系统的性能和功能需求加以分析，确保施工方案的经济性，合理分析建筑电气系统施工预算。

另一方面，加强先进节能降耗技术在建筑电气工程施工中的应用，从而将建筑电气系统运行维护的成本尽量降低，达到减少建筑整体能耗的效果，同时提升建筑企业的经济效益。

3.2 实用性原则

人们最为关注的问题之一就是建筑电气系统的实用价值。在设计建筑电气系统过程中，需要对人们的生产生活进行充分考虑，将电气系统的安全性和可靠性提升，从而便于人们更好地开展生产生活活动。为此，在设计建筑电气系统时，要考虑人们生产生活活动对电气系统性能和功能的要求，然后进行深入分析，坚持适用性原则，确保建筑电气系统能够高效地使用，为居民创造更加便利的生产生活条件。

3.3 节能与环保原则

当前绿色环保理念已经在我国社会中逐渐普及，国民对各个行业的节能环保技术应用情况有着越来越高的重视度，建筑电气也不例外。

在设计建筑电气系统时，要充分贯彻落实节能环保理念，明确我国资源形势和环境形势，加强资源和环境问题的改善，同时加强推动整个社会的发展。为此，在设计建筑电气系统时，应当尽量采用先进的节能环保技术和设备，不断优化建筑电气系统，提升建筑电气的节能环保水平。

4 建筑设计中应用电气节能技术的措施

4.1 变压器的选择与优化

工作人员进行建筑电气相关设计的过程中，如果没有在变压器选取这一方面予以重视，很容易导致高能耗，使后期所需成本大大增加。用时已久的变压器也会消耗更多的电能，为了能够真正地降低使用成本，相关人员必须及时地更换使用已久的变压器，选择绿色节能型的变压器。

而为了能够真正使功率的损耗降到最低，相关工作人员还可以对变压器进行节能设计，但在这个过程当中，需要在不影响变压器性能的情况下对其进行优化，这方面工作需要由专业技术人员来进行。技术人员对不同用途变压器的运行情况进行分析，对变压器的负荷率进行规范，对变压器的负荷能力进行分配。变压器的实际应用还需要有一个相对稳定的环境，相关工作人员必须要保证在一个良好的环境之下运行变压器，才能够及时地解决变压器运行过程当中发生的问题。

一般情况下，变压器的运行都会产生噪声，为了解决这类问题，必须对变压器的运行效率进行优化。变压器的选择与优化等一系列工作，都可以在很大程度上提高变压器的运行效率，并且减少变压器的电能消耗，真正实现了对变压器的优化。

4.2 供配电系统的设计

从目前的建筑电气节能降耗设计工作来看，需要针对供配电系统以及相关电路开展优化。设计人员需要从当前建筑设备的实际情况出发，满足其电能的需求，从而选择最为恰当的供配电系统。设计人员为了实现电气设计节能降耗效果的改善，需要对建筑工程的实际用电情况进行考虑，同时从建筑内部设备的特点出发，进行变压器的选择，从而起到良好的降耗目的。

设计人员在开展设计工作的过程中，需要引入先进的管理技术，采用瞬流抑制专用快速开关元件组合，实现良好的节能降耗目的。在这一元件组合的应用下，可以在保证设备正常运行的同时，有效控制线路中产生的瞬流浪涌，实现用电设备电耗的降低，从而为电气设备的稳定运行打下良好基础。

4.3 建筑照明节能分析

4.3.1 利用自然光源

在照明节能设计中，应充分利用自然光源，如太阳能等。要根据建筑所在位置、方向等，对建筑结构进行合理设计，让太阳光能够进入建筑内部，提高自然采光能力，以缩短照明设备的使用时间。同时，还应在建筑物上设计安装相应的蓄电装置，采集存储太阳能，将其转化为电能，供建筑使用，满足基本的照明需求。

4.3.2 选择节能光源

在建筑照明设计过程中，设计人员应尽可能选用节能灯具。

（1）根据建筑使用需求、用户对光源质量的要求，对照明灯具的瓦数、显色效果、价格等进行比对，合理选择。例如，将传统钨丝灯替换为高压钠灯，不仅提高照明效果，还能降低能耗和费用。

（2）根据建筑内部的空间大小、结构等，对灯具的摆放位置、摆放高度以及照射范围等方面进行合理设计。同时，还应对不同类型节能灯具进行比对，如直管荧光灯、高频无极荧光灯等，保证各类节能灯具之间形成有效关联，配合使用，以降低能耗。

4.3.3 优化照明控制系统

在照明系统设计时，设计人员应利用自动化控制技术，提高照明系统的自动化控制水平。比如，传感器能将建筑内部的照明需求和照明情况转化为相应的信号，传输给主控系统，由主控系统对建筑内各个照明设备进行控制，如人体移动感应器、自动开关控制等，在人进入该区域内，打开相应的照明设备；在人离去后，自动关闭照明设备。这样不仅满足人们对照明的基本需求，还能提高照明的智能化水平，达到节能环保的目的。

4.4 电动机节能技术

建筑电气行业内最消耗能源的是动力控制系统，电动机的能源主要源于动力消耗量。对此，在使用建筑电气节能技术过程中，电气设计人员需要以减少电动机的电能损耗为目的，减少能源的消耗。

鉴于风机和水泵耗电量大于机组实际转速的三次方，设备结合生产时可能产生的最大负荷条件，也要选择最大流量进行设计，其中，最大的流量远超于实际生产过程中所要耗费的流量。对此，如果使用较为通风的风门或者阀门对其进行控制，会导致风门和阀门消耗量大。

若选取调速发动机，使用流量削弱时，电动机的运转转速也会随之发生变化，以此降低能耗。针对电梯节能使用再生电能回馈的技术，借助变频器的工作原理，可以把机械产生的交流电向直流电转换，使用电能回馈器将直流电电能向交流电网运输，以便附近其他设备使用，达到省电的目的。

在选择单台电梯时，要选带有集选和限时停功能的设备，对电梯内的灯光进行智能自动化控制，如电梯轿厢没人时自动关灯。若多台电梯集中运行，则需要结合具体的规定实施集中调度和控制功能，精确控制，减少等待时长，让电梯就近停靠，减少电梯运行次数，提升运输效率，达到节能的目的。

4.5 太阳能技术

太阳能技术是十分重要的光电转化技术，也是人们应用比较早的节能技术之一。其主要的原理是利用了太阳能电池板、控制板、逆电器等光伏设备系统进行转化工作，从而为建筑物的电气系统提供有效的电能资源。太阳能板在光照作用下吸收了太阳光中的电子，然后在定向移动的情况下产生了电流，在电气设计的过程中极大地提升了节能效果。

在当前的建筑物设计过程中，许多光伏一体化建筑得到广泛应用，使得太阳能的应用程度提升，也有效保证了建筑物的正常运行和长期运转，极大地提升了各个方面的节能效果。

5 结束语

综上所述，我国城市化进程在逐渐加快，建筑是城市发展中的重要组成部分，电气设计工作在城市建筑当中发挥着非常重要的作用。电气设计工作在开展的过程中，要确保节能环保的理念可以得到贯彻落实，紧跟时代的发展步伐，推动电气工程设计行业的稳定发展。

在提高电气工程设计质量的过程中，需要结合实际情况推动节能工程的开展，明确清晰的目标，有序推动节能工作的进行，使得节能理念可以和电气工程设计完美地融合在一起。加大力度对电气工程设计体系进行优化和调整，实现技术上的创新和观念上的突破，国家也要制定相关的福利政策，为电气工程设计工作提供良好的条件。