浅析建筑电气设计中的建筑节能措施

摘要：近年来，随着人们生活质量的提高，越来越重视节能环保理念，建筑节能设计在建筑电气设计中得到了广泛的应用，不仅可以有效降低能源的消耗，还能改善人们的生活质量。本文对建筑电气设计中的建筑节能进行了详细的分析，提出了设计原则及缺陷，并提出了相应的解决措施。

关键词：建筑电气；节能设计；措施

前言

伴随建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，建筑耗能急剧上升，电气系统作为民用建筑的主要功能系统之一，它的节能设计对电力资源的节约起着决定性作用，同时也是保护环境的有效方法。因此，在设计过程中，应将节能纳入考虑范围，通过计算、经济技术比较，在满足建筑功能完整的前提下，合理、经济、科学的实现建筑节能。

1建筑电气节能设计原则

建筑电气节能设计应该考虑环境、经济成本等因素，坚持实用原则的基础上，还要运用科学、有效的方法进行设计，尽量将技术节能最优化，设备节能高效化的思想落实到设计之中，以达到降低建筑能耗、节能环保的目的，具体内容为：

1.1适用原则

建筑电气节能首先应保证建筑物功能的完整性：满足规范中对不同使用区域照明功率密度、照度标准的要求；符合建筑中特殊场所安防、消防的要求；满足功能性场所特殊工艺要求，如康乐场所的一些康乐设施的用电，直播大厅的分区照明及舞台动力设备用电。对于上述必要的用电负荷，需要考虑建筑物外电源情况、设备负荷容量、负荷等级、负荷用电特殊要求等，合理的配置其供配电系统，为建筑物节能打好基础。

1.2经济效益原则

在选择节能手段时，不应忽略此节能措施的实际经济效益预期，避免出现节能投资远超项目节能预期回收经济收益的情况。在确定节能方案以及具体措施时，应该进行经济技术比较，不能盲目跟风。

1.3技术先进原则

通过节能方案及具体措施的比对及经济技术比较，重点应落在能通过设备替换、技术升级、方案优化而实现的节能部分上。对于有条件的建筑，可以通过设置能源监控系统来实现对建筑物能耗的实时监控与分析，从而更好地确定设备的运行与管理方式。

2建筑节能存在的问题

由于生活水平的提高和家用电器的飞速发展，人们对电器的需求增大，用户用电量也大大增大，而建筑电气设计师也在建筑设计的过程中对电器节能因素考虑的比较少，造成了建筑电气能源消耗问题愈发严峻，在平时很少有人或者企业认识到我国能源缺乏的的现状。国家对建筑电气节能的教育投入不足，导致能源严重供应不足，给人们生活带来不便的同时也对环境造成了更大损害。介于以上严重的危害建筑电气工程师就因该在充分调查了解不同用户的不同用电需求，提出一系列有效的解决方案，在实际建筑电气设计中运用好的设计，实现城市建筑电气得最大节能化。

3建筑电气设计中的建筑节能措施

3.1建筑物照明部分的节能设计

照明是建筑物电气设计的必不可少的功能，然而由于在公共场合照明的面积比较大，照明节能也是建筑电气节能设计的一个热点。照明部分的节能必须满足生活中对光照度的要求，建筑照明节能可以从以下几个方面入手：第一、建筑在设计时一定要充分考虑自然采光，尽量减少人工照明的使用；第二、建筑物照明设计时广泛采用节能灯泡，以降低能源消耗；第三、合理根据光照度这一条件根据不同功能划分选用不同功率的照明设备，已达到最佳的照明效果；第四、结合实际情况对一些公共场合的照明设备加装智能控制装置，如声控、光控、或者震动控制设备。

3.2建筑设备的电气节能设计

公共建筑暖通空调系统的能源消耗占建筑总能源消耗的50%左右，建筑设备包括：空调系统设备、给排水系统设备及电动机、电梯以及门窗类设备。建筑设备的电气节能设计可从下列几点入手：

（1）在空调系统和给排水系统中设置建筑设备监控系统的检测、控制功能，确定控制方案时应挖掘系统潜能，提高节能效果。（2）在工程设计中选取设备配套的电动机时，与工艺专业结合合理选择电动机，以减少能耗。（3）电梯一般都是成套定型设备，但电气设计时可以在供电系统、控制方式等方面考虑节能措施。

3.3暖通空调系统的设计

暖通空调由于在公共建筑里面不能合理的自动化控制导致其在能源浪费中占的比例非常高，因此控制暖通空调接口对暖通空调的电气节能具有重要的意义，暖通空调系统工程师跟强弱电工程师协调，合理的优化暖通空调接口，让电气更加节能。暖通空调接口处引入弱电传感器，对风速、温度、管径等一系列的参数进行检测，采用智能化的接口控制系统实时对接口进行控制，达到电气的节能，并且设计独立通信控制口分季节分时段的对暖通空调进行调节，使的通过简单的控制实现对变风量以及变流量系统进行最优的控制和对机电设备实施启停，实现能源节约。

3.4科学确定电力变压器型号、规格及运行方式

首先要降低电力变压器的损耗，选择空载损耗及满载损耗较低的节能型电力变压器，同时在满足系统短路容量的前提下，选择阻抗电压越小的变压器，其损耗越小。其次，提高变压器的负载率，经研究表明，变压器的负载率应在75%～85%时效率最高；最后，变压器的并联运行，变压器的容量选择应使其工作在最佳负载率附近。对于设置2台及以上的配电变压器的场所，应均衡分配用电负荷，使变压器负荷率尽量一致。当有多台变压器并联供电时，应进行变压器经济运行的计算来合理的确定投入运行的变压器的台数，从而实现减少变压器损耗的目的。当有较大的季节性负荷时，应单设变压器，以便在负荷不使用时，将变压器退出运行从而实现节能。

3.5合理选择无功补偿及补偿方式

通过在配电系统中设置无功补偿装置，提高了配电系统的功率因数，可显著的减少无功电流所造成的电能损耗。有条件的建筑物，可采用就地式无功补偿和集中式无功补偿相配合的综合补偿方式；对安装容量超过10kW的电机类用电设备，可在电机控制柜处就地设置无功补偿装置。对于其他设备的无功功率，在变电所低压侧进行集中补偿。

对于变负载的设备，其电动机端电压随负载而变化，会造成就地无功补偿装置内的电容器出现无功涌流，严重的情况会导致电机由于涌流过电压而烧毁。因此对于此类设备不应采取就地无功补偿的方式。

3.6供配电系统的节能措施

建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系统设备以及供电路线的能源消耗信息。（1）对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配，应当选择变压器的负载率最佳，以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命；（2）运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿，使得低压侧功率的因数有一定的提高，保持在0.9以上，从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点；（3）对配电的位置进行明确，保证配电间和配电柜和负荷中心相近，从而使得电压损耗以及电能损耗减少；（4）对非线性的用电设备进行控制，使其所产生的高次谐波合理化；（5）峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制，保证减少电气能源的浪费等。

3.7充分利用太阳能灯再生能源

太阳能是可再生的能源，具有污染少、环保的优点。我国地处北半球，太阳能资源相当丰富，具有利用太阳能的良好条件。太阳能光伏发电系统是由太阳能电池板、的节能设计上，应当考虑下列几个主要因素：（1）用电负荷的性质以及用电的大小和每天所需的工作时间；（2）系统输出时电压的等级设计；（3）阴雨天气时，保证系统能够连续保持工作状态的设计；（4）建筑物所处位置的日照时间以及太阳能辐射量等。控制器以及蓄电池和逆变器组合而成的。我国拥有丰富的太阳能资源，对其充分利用可年发电量为200kW左右，对于我国严峻的能源问题可起到一定的缓解作用。太阳能光伏发电系统的应用场主要在建筑物的部分用电设备上、环境照明（庭院灯和草坪灯等）以及道路的照明和体育场照明等。

4结语

可持续的发展才能人类生存的根本，有效的节能是人类生存与可持续发展的重要保障。只有坚持保护环境降低能耗才能从根本上解决我国目前的环境问题。由于建筑物的能源的消耗量巨大，建筑电气节能设计应该本着满足建筑物的基本功能的要求基础上，推广以及实施国家的节能方针。通过配置建筑物设备的合理性，对其进行有效的、科学的控制和管理，充分利用新能源，提高能源的利用率，减少能源的消耗量。

参考文献：

[1]翁荟黎.关于建筑电气节能设计的探讨[J].工程建设与设计，2011（05）

[2]李炳华.宋镇江建筑电气节能技术及设计指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2011