淺析建筑電氣設計中的節能措施

【摘要】隨著能源消耗的不斷加大，節能問題已成為社會日益關注的焦點。本文主要結合我國建筑行業電氣節能的現狀，從建筑電氣設計節能的原則入手，探討建筑電氣設計中節能措施的應用，主要的節能措施包括供配電系統的節能設計、動力設備系統的節能設計以及照明節能設計等。

【關鍵詞】建筑電氣；設計；節能；措施

1、我國建筑電氣節能的現狀

在目前我國的社會經濟發展的過程中，能源浪費問題越來越嚴重，已經成為人們關注的焦點。根據相關部門的統計顯示，建筑行業的能源消耗大約占全國能源總消耗的30%左右，并且這一數值還在隨著社會的發展而不斷的增加。相對于西方發達國家而言，我國建筑行業的能源消耗量大約是他們的三到四倍，并且，在建筑電氣設計方面表現的尤為突出。在實際的建筑電氣設計中，大多數工程為了減少項目成本，在很多的新能源應用環節都采取了避而不談的方式，以至于現在的很多建筑依然采用的是傳統的電氣設計方法，如此一來，就導致我國的建筑行業的電氣能源消耗居高不下，成為現階段我國建筑行業首要解決的一個難題。因此，在現階段，加強我國建筑行業的建筑電氣設計，采取各種節能措施對于節省國家能源消耗是非常必要的。

2、建筑電氣設計節能的原則

（1）滿足建筑物功能的原則

一幢建筑物，依據其使用功能的不同，其勢必需要不同的電力以滿足其自身的運轉。電氣設計應首要滿足建筑物照明的照度、色溫以及顯色指數；滿足室內空調使用時的電力需要；滿足建筑物內的交通照明以保證其暢通無阻；滿足某些特定場所的特殊工藝的需求，例如娛樂場所的燈光、空調以及音響等。

（2）滿足最優化經濟效益的原則

在建筑電氣設計中，依據現實以及市場長遠發展的情況，加大對新能源新設備、新技術的應用，新設備、新技術的使用可以使建筑在以后的使用當中節省下來相當大的一部分能源，而節省下來的費用可以彌補前期的投資費用，如此一來，可以更好的滿足現代社會的需求。

（3）節省無謂消耗的原則

節能就是節省無謂消耗的能量，因此，應該首先找出建筑物中那些能量的消耗是與建筑物的功能無關的或者是關聯不大的，然后再采取相應的措施進行改進。譬如在供配電系統設計環節、動力設備系統設計環節、電動機設計以及室內照明等環節的設計是否存在可以改進的地方，如若發現，應進行及時的改進，以節省能源的消耗。

3、建筑電氣設計中節能措施的應用

結合現在的建筑電氣設計，筆者認為，主要應從以下幾方面入手進行建筑電氣節能的設計：

3.1 供配電系統的節能設計

在現在的建筑電氣設計中，應在滿足可靠性、經濟性和合理性的基礎上，提高整個供配電系統的運行效率。供配電系統設計應力求降低建筑物的單位能耗和供配電系統的損耗，供配電系統的損耗由固定損耗和運行損耗兩部分組成。其中運行損耗占了80%～90%的比例。因此，供配電系統的節能設計應根據不同設備的不同的用電特點、用電負荷，在保證供電安全的情況下，盡可能的降低供配電系統的運行消耗，主要可以從以下幾點入手：一是供配電系統盡量的將結構設置的簡單可靠，盡量減少配電級數，高壓不宜多于兩級，低壓不宜多于三級，以減少不必要的浪費。二是選擇合理合適的供電電壓，眾所周知，輸電電壓越高，其相應的電能消耗就越少。應合理選擇電壓等級。三是變電所的建設位置應盡量接近用電負荷中心，縮短低壓供電半徑，降低電能損耗，節約有色金屬，減少電壓損失，提高供配電系統運行的經濟性。

3.2 動力設備系統的節能設計

動力設備主要指的就是電動機，電動機是所有的用電設備均需要用到的設備，小到家用電器，大到航空航天、機械輪船等，都需要用到電動機。因此，對于電能消耗極大的電動機而言，減少其電能消耗的主要的途徑就是提高電動機的效率及功率因數。主要可以從下面幾個方面著手：

一是采用高效率的電動機，根據用電設備的不同，采用不同幸好的高效率電動機，減少電能損失。二是根據用電設備的負荷，合理的選擇電動機。電動機是分負荷工作的設備，在現實應用時應先了解用電負荷的特性，之后再依據其工作環境合理的進行選擇，避免出現大電機小作用現象。三是改進電動機的控制方式，減少電動機輕載和重載運行，提高運行效率。對于有負荷變化的用電設備，采用調速電動機是節約電能的一種有效的方法。

3.3 照明節能設計

照明節能設計是電氣節能設計的重要組成部分，在保證照度要求和不降低照明質量的前提下，盡可能減少照明系統中光能的損失，盡可能提高單位功率光通量，減少單位面積的照明功率，高效率的控制方式來達到節能的目的。照明設計中，應從以下幾個方面考慮照明的節能措施：一是充分合理利用自然光；二是利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明、利用太陽能作為照明能源；三是采用合理的照明控制方式，如根據不同的適用場合，恰當的選用調光開關、節電鑰匙開關、程序控制、光電、聲控開關或節能自熄開關等；四是嚴格遵守國家照明設計規范規定的各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等；五是選擇合理的照明燈具，燈具的主要作用就是合理的分配光源輻射的光通量，以滿足人們日常生活需要，并且不會產生炫目和反光的現象。在各類的燈具中，應該依據不同的使用場所進行挑選，譬如，熒光燈主要用于室內的照明，室外照明主要選擇汞燈和鈉燈，其燈光的穿透力較強，也可以將它們混合在一起使用。這樣光效高、耗電少、光色逼真、協調、視覺舒適。此外，還要在燈具上采用最佳的配光，例如，白熾燈在燈具的弧度上應進行弧形處理，這樣在同樣的情況下能夠節省電能20%左右，熒光燈應選擇能夠錯開重光部分的燈具，這樣可以提高其效果80%左右。并配置電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器。

3.4 太陽能光伏發電設計

太陽能光伏發電是一種新型的建筑節能設計，太陽能光伏發電具有能源隨處可得、取之不竭、綠色環保、便于維護、安裝方便等優點，現廣泛用于路燈照明、戶外廣告照明及戶外公共設施等的用電。其主要原理就是在建筑物圍護結構外表鋪設光伏組件，或者可以直接取代建筑的外圍結構，將射到建筑表面的太陽能直接轉化為電能，以增加建筑的供電渠道，減少建筑對常規電能的消耗。現階段，市場上比較常見的光伏建筑集成系統主要有光伏屋頂、光伏幕墻、光伏遮陽板以及光伏天窗等形式，光伏屋頂是其中應用較為廣泛的一種方式。

太陽能光伏發電的主要元件就是太陽能電池，其工作的基本原理是：太陽能電池板吸收一定能量的光子后，半導體內產生電子一空對穴，兩者的電性是相反的，電性相反的光生載流子被半導體P-N所產生的靜電場離開；光生載流子和空穴分別被太陽能電池板的正負極收集，并在外電路產生電流，從而獲得電能。

太陽能電池列陣的輸出功率與安裝高度、角度及裝飾性外罩等有關。因此太陽能光伏發電的安裝地點應選擇光照比較好且周圍沒有高大物體遮擋陽光的地方，并朝向正南方，這樣能夠充分的利用太陽能，使太陽能電池板在全年都能夠很好的均勻的接收太陽輻射。

3.5 建立能耗監測系統

能耗的計量、監測與管理，是實現節能減排的基礎。通過對國家機關和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現重點建筑能耗的在線監測和動態分析。系統是由前端設備、傳輸網絡、數據中心、管理平臺等主要部分構成，有效地解決了精細計量、智能處理、動態分析、實時評估等節能減排的關鍵問題，實現“感知～管控～再感知～再管控”的良性循環，深入挖掘節能潛力，持續優化節能方案，不斷提高節能效益，全面實現節能目標。

4、結束語

現階段，節能已成為各個行業所關注的問題，建筑作為人們生活中必不可少的場所，在其使用過程中不可避免的會消耗大量的能源，但是，隨著國家政策的不斷深入以及人們思想觀念的不斷轉變，建筑電氣節能問題會得到越來越好的解答與處理。

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