建筑電氣設計的特點及節能研究分析

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摘要：隨著建筑電氣逐漸向自動化、節能化和智能化方向不斷發展，必然電氣設計生產許多更新的要求，從而使建筑電氣的設計業務范圍不斷擴大，技術要求越來越高。文章首先闡述了建筑電氣設計的特點，而后從節能的觀點來分析照明系統，電動機及變壓器等各個不同功能單元的設計原則，提出應該在滿足使用功能的前提下，著眼于采用更為環境友好化的設計方法進行建筑物的電氣設計。

關鍵詞：建筑電氣設計；特點；節能；分析

隨著我國現代化建設的成功，國內的建筑產業正在迅猛發展，人們對于建筑功能的需求也不斷的提高，從實際意義出發的建筑電氣設計進一步復雜化。在這一大環境下，對建筑電氣設計的特點研究就顯得有著較高的實際意義。另一方面，建筑的能耗浪費現象較嚴重，本文將通過舉例分析，把當下建筑電

氣設計的特點與節能研究相結合進行探究。

1 建筑電氣設計特點

建筑電氣設計在建筑施工中起到越來越重要的作用，其原因是電氣工程與現代建筑中所需實現的功能的契合度越來越高。與早期的建筑物相比，不再僅僅是照明電和動力電范圍。越是現代化的建筑，其建筑電氣設計的功能越多、越復雜，例如：在大幅提升了資源環境利用率的高層建筑設計中，照明、供電、防雷擊屬于強電，消防、門禁、監控系統屬于弱電，其復雜程度不可同日而語，簡單的按電壓的高低分為強電、弱電已不能滿足建筑功能的需要，如：動力設備的二次控制回路屬于弱電，但應與強電一起設計較為科學，消防回路中的聯動雖然電壓較高，卻也需要與其他弱電設計相結合，功能就在這相互交叉的過程中逐漸增加，導致建筑電氣設計體量更加龐大，更加復雜。但正因如此，其重要性更加不可忽視，其設計的簡化意義更加深遠。與此同時，我們更應拓展思維，進行合理創新與應用。

2 建筑電氣設計的節能研究分析

電氣設計時要盡量考慮到如下三個方面：滿足建筑物的功能；考慮實際經濟效益；節省無謂消耗的能量、下面我們將結合以上這三個方面從照明節能、電動機節能、變壓器節能以及電線線路節能這四個角度進行分析。

2.1 照明節能分析

作為項目的電氣設計人員，我們必須了解照明的根本目的，這樣才能準確地選擇合適的時間、區域、方式，通過電路設計，實現靈活運用照明，并能達到節約能源的目的。下面以超市照明系統為例，進行研究分析。心理學家認為，光照度的大小會影響顧客們的購買行為，原因是：從顧客本身出發，在高照度情況下，人們的行為方式興奮而快捷；而在低照度情況下，人們的行動比較遲緩，心里表現較為安逸不愿活動。從商品供應角度出發，合適的顯色性光源和立體感配光，可強調出商品的色澤、新鮮，更加利于商家推銷商品，增加交易成功率。

基于以上分析，了解到在照明系統對超市營業額的促進作用，那么，在滿足展示性的前提下，如何實現節能呢？可從三個方面來實現：

①合理使用高效率、高壽命的照明燈具，在滿足所需照明亮度的前提下，可減少燈具的使用數量，并用高效率的照明工具來代替，如洗墻照明燈具，從而降低能耗，達到節約的目的。

②合理規劃開燈時間，設計電路，實現將實時的客流量數據導入展示區光控系統中，經計算，實現當下光照度的調節。

③通過設計按不同區域的需要分配亮度，如：提高在特賣區和食品區域的照明，降低收銀臺等非必要強光區域的光照度。

由照明節能出發，如今在巍峨林立的高樓中，表面玻璃所反射的太陽光的使用率一直非常低，隨之而來的弊端，是光經過表面玻璃的反射后，帶給人們大量的光污染。更加嚴重的是，如果處于太陽正足期間，更有可能對路上正在開車的司機造成不小的威脅?；谝陨蠁栴}，結合照明節能分析，可使用適當加入硅片的光玻璃，以此為電源，并將這部分轉化的電能運用到照明系統中，另一方面還可附屬電路，設計為根據所吸收的電能大小來調節室內的光照強度，以此來達到節能的目的。

2.2 電動機節能分析

電動機的效率是電動機節能的重要指標，為了確保電動機運行節能，力求提高電動機的運行效率和系統效率。從總成本角度，99%的費用為電動機運行的能耗費用，因此電動機節能的過程就是提高其能量使用效率的過程。對于這個過程，作為設計人員，需要考慮到從減少電動機低效率空載和輕載方面設計更加合理的電路，并從就地電容器補償減少線路損耗。可設計電路實現采用變頻來調速控制電動機，并在系統中適當地增加電容，這樣能夠使電動機適應負載的變化，能夠在電動機輕載時提高其效率，達到我們前面所說的提高能量使用效率———電動機節能的過程。

2.3 變壓器節能分析

通常情況，建筑用電負荷相當大，而且都是長年運行，變壓器中的能量損耗量非常巨大。在綜合性的建筑中，一般都會配備單獨的配電房，而為了提高供電質量，并從節能角度出發，配電房的位置盡量位于負荷的中心。在配電房中，變壓器是其重要的耗電設備，主要包括負載損耗和空載損耗，負載損耗取決于二次繞組的銅損，空載損耗取決于變壓器的制造等因素，稱之為鐵損。

在我們變壓器節能的研究中，目的就是降低其損耗，提高其運行效率，具體有以下幾種措施：

①變壓器降耗改造，可在設計過程中選定采用非晶合金鐵性變壓器，該種變壓器具有低噪聲、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規產品的五分之一，且維護費用、運行費用較低。

②加強運行管理，實現變壓器的經濟運行，在結合現實情況下，要及時投入或切除部分變壓器，以防止變壓器空載或輕載運行，對于那些長期輕載的變壓器，必要時應該按實際負荷更換為小容量變壓器，來實現變壓器節能的目的。

③變壓器經濟運行，指在傳輸電量相同的條件下，通過調整負載和選擇最佳的運行方式，使變壓器電能損失降到最低，而要達到這樣的目的，需要加強供、用電的科學管理?，F實情況下，每臺變壓器都存在無功功率的空載消耗和額定負載消耗，有功功率的短路損失和空載損失，這些參數根據具體變壓器的不同而差異巨大，因此變壓器經濟運行需要選擇參數合適的變壓器運行。

2.4 電線線路節能分析

在當下，為了滿足人們越來越高的需求，綜合性建筑的普及程度也隨之加大。這些綜合性建筑物的結構非常復雜，照明、消防、動力以及空調通風等的線路數量龐大。因此在設計階段做好線路的節能設計和計算是非常有必要的。減少線路的損耗可以從以下三點來考慮：

①提高功率因數。

②減少供電系統的無功功率。

③減少導線電纜中的電阻。

從節能的角度來看，電線線路的節能性選擇實際上是一個導線使用損耗和初始成本投資的關系式，減少導線截面積會增加電線線路的使用損耗，但初始成本投資會減少；增加導線的截面積可以降低導線阻值，從而減少損耗，但是會增加初始成本的投資，在這兩者之間尋求一個平衡點，這個點就是線路節能的最優選擇。

3 結語

建筑電氣是建筑不可或缺的部分，建筑電氣設計在其中起到指導性、方向性作用，與建筑電氣設計的特點相結合，加強建筑電氣設計中的節能研究，對于我國建立社會主義現代化綠色環保國家具有深遠的意義，也能促進我國國民經濟的持續健康發展，為我國社會主義的發展保駕護航。

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