建筑電氣設計中建筑節能探析

閆敏菲 運金倫

摘要：本文結合建筑電氣設計節能的重要性，首先分析了建筑電氣設計中的節能缺陷，然后介紹了節能設計的原則，最后結合自身的工作經驗詳細論述了建筑在各大能耗環節的節能設計措施。

關鍵字：建筑；電氣設計；節能

0 引言

當今社會，在經濟全球化的同時人們也面臨著能源問題，能源短缺已成為世界性的問題。而在我國，建筑用地面積很大，其能源消耗也超出了世界建筑能源消耗的平均水平，建筑節能顯得十分重要，這就要求廣大建筑電氣設計者立足于節能這一世界性的要求，結合建筑的實際情況和自身專業的設計知識及經驗，在保證電氣具有良好的經濟性、可靠性、安全性的基礎上，盡可能實現建筑綠色節能的目標。

1 建筑電氣設計中建筑節能存在的缺陷

現代社會人們對電氣的需求量在日益增大，盲目用電現象突出。建筑電氣設計師們通常是依靠自身的設計經驗，盡可能的滿足廣大用戶的需求，忽視了建筑節能的問題，這也加劇了建筑電氣能源消耗問題的嚴重性。另外，大多用戶和企事業單位普遍缺乏節約能源的意識，并且國家及政府缺乏對建筑電氣用電節能的宣傳，促使了建筑能源浪費現象更為嚴重，甚至部分地區用電緊張，在用電高峰期需要進行拉閘限電。因此，要解決建筑電氣能源短缺和浪費的問題，就必須建立起來一套完善的方案，了解各個用電部門的用電實況，在電氣設計中提高對節能設計的重視，使建筑最大限度達到節能這一標準。

2 建筑電氣節能應當遵循的基本原則

建筑電氣節能設計應綜合考慮經濟環境和社會各方面的因素，使用先進的技術提高能源利用效率，減少能源消耗的設備的不必要的用電。以下為在對建筑電氣設計時需遵循的各項原則：

2.1 實用原則

首先建筑電氣設計需要滿足建筑的功能，這是最基本的要求。電氣設計需滿足用戶日常生活的用電需求，滿足建筑內部的日常照度、色溫以及顯色指數。

2.2 符合實際經濟效益原則

雖然倡導節能設計，但是如果為建筑節能使得建筑投資過大顯然也是不符合實際情況的。那么應該從何節起從哪兒節起？個人認為，建筑節能應根據建筑電氣設計的實際情況，從設計技術老化的地方著手，并且此節能措施所耗費的成本可在建筑投入使用短期之內可通過節能收回。

2.3 建筑電氣技術的先進的原則

建筑電氣設計以及施工階段都應盡可能的減小無謂的能源消耗。除了使用太陽能等清潔能源之外，建筑節能的著手點也是那些無謂的能源消耗，首先找出這些地方，然后對其進行深入分析探討，最后根據這些地方的實際情況制定最切當的節能方案。變壓器的功率損耗以及傳輸電線線路的能源消耗等都屬于無謂的能源消耗，可針對這些地方采取措施實現節能。

3 建筑電氣設計中的建筑節能措施

3.1 暖通空調系統的設計

在公共建筑中，暖通空調的耗電量約占據整個建筑能源消耗的二分之一，且在其設計上節能的潛力很大。暖通空調的節能的著手點在暖通系統的接口處，主要是要求系統的設計師和施工的工程師緊密合作，使設計和施工一體化，優化系統的接口，從而實現節能目的。暖通空調接口設計的內容有：參數的檢測、傳感器的選擇、出風閥門的計算、水閥門和蒸汽閥門管徑的確定、節閥流量的電動調節和獨立運行控制系統的通信口等等。其節能的主要措施如下：

① 增加空調設備中機電設備的開啟和暫停的控制。

② 優化系統變風量和變流量系統。

③ 不同季節下對水泵進行不同的控制，在每個季節選用最節能的控制方案。

④ 設計時優化低溫送風系統的控制。

3.2 建筑物照明部分的節能設計

建筑照明的需求比較大，基本上建筑物的各個角落都需要照明，所以照明能耗也是建筑電氣的一大能耗之一，也是建筑節能設計中的重要部分。建筑照明的節能設計著手點包括很多，其中主要的且經濟可行的設計如下：

①需嚴格遵循建筑物的照度標準，不同的建筑物根據其實際情況參照相應的建筑照明設計標準，選取最合適的設計和施工方案，并且對于那些照度要求較高的地方，設計混合的照明的方式，滿足重要部分的照度需求，對于其它不需要較高照度的地方，可減少不必要的能源消耗。

②節能照明燈具的選擇。在建筑物中選用效率較高的節能燈具作為光源，例如T5或T8的直觀熒光燈或者是功率較小的陶瓷金屬鹵化物燈等。

③應根據建筑物的不同使用功能，合理選擇燈具。且燈具通常情況下是選用那些易于清潔且更換方便的。

④設計中應充分利用自然光源，減少不必要的能源消耗。這也是建筑節能設計中很重要的一點，最大限度的使用自然光源可以大幅度的提高能源的經濟效益。不僅如此，在節能的同時還實現了環保的特點。

⑤合理利用周邊照明環境。可結合光學原理和建筑物的實際情況進行節能設計。例如，顏色比較淺且表面光滑的墻體，其光的反射率是很高的，可利用這個特點減少室內照明強度，從而減小能源消耗，達到節能的目的。

3.3 充分利用太陽能光伏發電系統

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生清潔新型能源。太陽光伏發電系統主要包括太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器。在能源日益短缺的今天，充分利用太陽能是一條前景廣闊的道路，它可緩解目前的能源危機。太陽能光伏發電系統尚沒有得到普遍的應用，目前的應用范圍還相對較小，主要用于部分建筑物的用電設備上、環境照明、道路照明以及體育場照明等。在對太陽能發電系統的進行設計的時候，需要考慮一下幾個因素：

①用電負荷的性質以及用電的大小和每天多需要的時間，從這三個方面選擇最合適的設計方案，減少不必要的能源消耗。

②系統輸出時，電壓的等級設計。

③保證在陰雨天氣情況下，系統處于正常的持續的工作。

④建筑所在地的日照時間和日照強度。

3.4 建筑物的供配電系統節能設計

供配電系統的節能設計方案必須合理可行，且不能影響用戶的正常使用。

①首先保證用電負荷的計算準確可靠，并符合實際情況，選用具有合適的負載率的變壓器，目的是為了降低在電壓器的容量從而降低其所消耗的能量，此外，變壓器選用合理還能延長其壽命。

②運用集中式以及分散式的方案進行無功補償，在一定程度上提高低壓側功率的因數，使其處于高于0.9的工作狀態，目的是為了將變壓器的損耗和發生在能源傳輸線路上的損耗降低至最小。

③對配電系統的位置的選擇。保證高壓盡可能的深入用電負荷中心，目的是減少了在線路上損耗的電能，同時也節省了傳輸電線。

④對于非線性的用電設備，設計時要對其進行控制，促使它們在工作狀態下產生的高次諧波合理化。

⑤對用電高峰期和低谷期采取措施，控制能量，減少不必要的能源的損耗。

4 結語

節能降耗是我國的一項基本國策，在能源危機日益凸顯的今天，節能降耗更是勢在必行，它也符合世界可持續發展的戰略要求，作為能源一大消耗的建筑，其節能設計也愈發重要。本文根據筆者多年的工作經驗，簡要闡述了在對建筑電氣設計時，能夠實現節能的地方，以及節能方案，希望對以后相關設計人員有所幫助。

參考文獻

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