談建筑電氣節能設計

天津市方標建筑設計有限公司 天津 300204

摘要：隨著建筑電氣工程的發展以及節能理念的深入，建筑電氣節能設計逐漸受到重視和發展，本文主要針對建筑電氣節能設計的原則以及設計要點進行了分析研究。

關鍵詞：建筑電氣；節能設計

一、建筑電氣節能設計應該遵守的原則

1、保證建筑物設施正常使用

節能設計不能以犧牲建筑設施的正常功能為代價，高層建筑是為了滿足人類的居住環境而誕生的產物，如果節能設計要剝奪建筑物的某項功能，如照明的照度、空調的溫度、設備的供電功率等，這都違背了高層建筑設計的初衷。電氣的節能設計不能影響設施的功能，應在滿足正常使用的前提下從其它切入點出發，真正實現節能效果。

2、衡量節能設計的成本與經濟效益

電氣節能設計需要投入一定的成本，在節能設計前需要充分衡量成本與經濟效益的關系。用于節能設計的經濟成本可以通過日后的節能效益進行回收，但是不能盲目的開展節能設計，以防過高的投入卻只換來較小的回報，入不敷出不是節能設計的目的。在高層建筑施工過程中，進行節能設計所增加的成本需要在有限的時間內通過節約下來的能源進行回收[1]。

3、減少無用的能源消耗

一座龐大的高層建筑，在電氣系統運行中，總會存在一些疏漏，節能設計需要盡量的排查出無用的能源消耗。無用的能源消耗是高層建筑中重要的一筆能源損耗，因此，節能的關鍵就是要著手改造無用消耗。首先，需要通過精密的排查，找出與建筑設施無關的能源消耗，其次在研究具體的解決方案，徹底地剔除無用的能源消耗，提高能源的利用效率。

二、建筑電氣節能設計要點分析

1、照明系統節能設計

照明設備本身分布較為廣泛、使用面積較大，因此，成為建筑工程當中能耗較多的部分。就相關的資料調查表示，在建筑工程中，照明設備的能耗比重在0.15～0.25之間。所以，我們應該考慮到改進建筑照明的技術，能夠合理選擇照明光源，合理地選擇照明設備的控制方法，將自然光使用到建筑工程之中。對于照明部分開展節能設計，主要是為了降低能耗。在滿足建筑整體功能以及作業視覺需求之下，應該盡量將照明系統當中不必要的光源和輸電線導線行的損耗浪費降低.通過優質、高效的光源使用，就可以將原本發光效率低、電能損耗大、傳統的白熾燈淘汰掉；使用電能損耗較小、光質量較高、經濟節能的LED節能燈或者是熒光燈。通過科學的驗證和檢驗來看，選擇三相四線式供電，就可以保證最小化的輸電線路損耗。將大量的三相四線制供電方式運用到建筑照明系統當中，就可以將輸電線路的損耗大幅度降低。在建筑照明部分，為了降低能源損耗，還可以利用最為經濟環保的自然光源。通過各種建筑的合理設計，就可以在建筑當中引入自然光，將照明系統當中的電能消耗降低[2]。在建筑工程中，可以使用具有良好透光性的玻璃；也可以對建筑當中的電能消耗型光源使用光電傳感器加以控制，在光線滿足正常視力需求之后，就可以將照明輸電線路自動切斷，確保建筑物的照明不受影響。在建筑裝修中，也可以使用具有較高光反射的材料，將建筑物整體的照度提升。對于室內場所，可以利用光線感應開關或者是聲控開關，這樣也可以避免不必要的光源浪費。

2、供電系統的節能設計

供配電系統是電力輸送之間的橋梁，如果能夠做好供電系統的節能設計措施，就可以緩解電力資源的浪費現象。一方面，要做好供配電的設計優化工作，仔細分析建筑電力的使用情況，準確找出供配電的有效負壓值，然后選擇合適的供配電系統，保證電力的安全穩定供應。另一方面，要最大限度的縮短供電直徑，用來減少在輸送過程中產生的能量損耗，然后有選擇性的排除變電壓器，以此提高電力的供應效率。

3、配電系統節能設計

3.1 配電變壓器的合理選擇

在供配電系統當中，配電變壓器作為建筑當中主要的分配設備和電能轉換設備，其本身就屬于能源消耗較大的設備。所以，做好變壓器型號與容量的合理選擇，就可以將配電變壓器電能轉換效率提高，將運行能耗降低。在電氣節能設計當中，還應該考慮到實際的負荷需求，對于變壓器容量還需要率高于最佳負荷率來加以確定，一般來說，負荷率的設置一般在70%左右是最為合理的。此外，在選擇配電變壓器中，還應該選擇負載損耗較小、空載損耗較小的節能型設備。根據建筑行業本身的標準來看，就某一個系列或者是某一個型號的變壓器來說，新型號本身存在的損耗應該比前一個型號要低10%左右。比如：在空載和負載損耗中，S10型號要比s9型號低10%[3]。在電氣節能設計當中，應該盡可能選擇具有高效節能型的配電變壓器來替代常規設備，這樣不僅可以降低變壓器運行能耗，將電能轉換效率提高，同時，還可以將變壓器的使用壽命提升。

3.2 無功補償策略的合理選擇

合理地選擇配電系統的無功補償策略，還可以滿足系統線損降低、配電系統功率因數提高以及滿足節能降耗的目的。在民用建筑供電系統當中，單相負荷包含了辦公、家用以及照明等電器設備；三相負荷主要包含了風機、水泵、電梯等設備。就實際的設計統計數據表明，對于大型公共建筑當中使用中央空調，其中大約有40%～60%屬于單相負荷；對于采用分體空調公共建筑物或者是居民住宅，其單相負荷占據了80%～90%。在具體的應用過程中，因為地下室的排風機或者是潛水泵一般都處于不使用的閑置組昂太，所以，在這個時候單相負荷占據的比例反而更高。在建筑當中，對于低壓配電系統的無功補償主要是在變電所內部進行集中式的補償，通過單相分補以及三相共補等方式，將供配電系統功率因數提高。相比而言，單相分補的投資較大，一般來說，比三相共補要高出20%～30%左右。所以，在建筑電氣節能設計當中，還應該根據實際的情況，做好綜合性的經濟與技術考慮，對于單相分補、結合共補等無功補償方式進行合理的設計。目前，在建筑電氣供配電系統設計當中，單相、三相相互結合共補與諧波治理一體化的無功補償裝置使用的越來越多，其經濟效益和節能效果也日益的優越，從而成為節能設計中廣泛使用的無功補償模式之一。

4、空調系統的節能環保

空調的發明使人們有了四季如春的感覺，冬天供暖，夏天散熱，真是居家好伴侶，但是需要消耗大量的能源是其一大弊端。因此，如果能對空調系統實現自動化控制，就能夠大大節省能耗。我們可以安裝溫度以及濕度感受器，然后根據建筑物的實際需要來調整溫度、濕度、風速、以及強弱等等，接著將數據導入到計算機系統里，完成自動化控制。

5、動力設備系統節能

電動機作為動力源，從民用建筑設備到家用電器之中，所使用的范圍非常之大，同時，其所需要的電量也非常多。將電動機電能的損耗降低，就可以通過電動機效率以及功率因數的提高來實現，對于輕載電動機，可以通過降壓運行的方式，將啟動消耗減少；根據負載的實際情況對于電動機的無功功率，還可以進行就地的補償，這樣也可以將運行的效率提升；根據負荷變化調節設備，還可以使用調速電機，也可以利用控制方法改進等等，通過這樣的措施，就可以將動力設備系統本身的節能效果大大提升。

結束語

總之，隨著建筑工程的發展，電氣工程作為建筑工程的附屬工程也得到了一定的發展，尤其是節能環保理念的深入，使得建筑電氣設計也開始實施節能，因此，應該注重建筑電氣節能設計，實現節能減耗的環境目標。

參考文獻：

[1]肖利華.談建筑電氣節能設計[J].山西建筑，2013，27：173-175.

[2]謝同建.淺談建筑電氣節能設計[J].江蘇建筑，2010，S1：85-86+106.

[3]劉雪蓮.建筑電氣節能設計措施分析[J].科技創新與應用，2014，24：242.