建筑電氣節能設計及控制管理方法分析

張海峰

[摘 要]建筑電氣設計是建筑設計的重要組成部分，也是建筑物節能的重要切入點。目前，建筑電氣的節能設計尤為重要，節能措施應該貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。本文主要探討了建筑電氣節能設計及控制管理方法兩個方面，促使建筑電氣節能得以合理利用。

[關鍵詞]建筑電氣 節能設計 控制管理

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）11-0072-01

一、引言

在我國建筑電氣持續發展的狀況下，其建筑內部電氣所需要符合的用電量在不斷的增加，這對于電氣運行的安全性以及節能性帶來了較大的沖擊，而在節能思想的推動之下，人們也開始對于建筑電氣設計的安全性以及節能性加以重視。科學技術的進步使電能利用得到了大幅的提高，但是由此產生的問題又是我們不可忽視的，在建筑電氣方面通過創新手段實現節能減排，才能夠保證我們在享用科技進步成果的同時，不會損害到我們的生活現狀。近幾年來，從我國出臺的一系列政策來看，國家對于節能環保問題越來越重視。因此，只有做好建筑節能設計及控制管理，才能使建筑電氣設備為建設生態型社會貢獻出巨大的力量。

二、我國建筑電氣節能概述

我國是能源消費大國，能源相對短缺，每年要從國外進口大量的石油和天然氣等，而我國能源利用率又低，大約為30%，單位建筑面積能耗相當于發達國家的2-3倍，由此可見節能工作存在巨大潛力。近年來，作為二次能源的電能供需矛盾十分突出，而建筑電氣用電又是耗能大戶。如果大量使用節能照明產品并采取有效的節能措施，則每年可節約用電數十億kwh，既能減輕對生態環境的破壞，同時也能獲得客觀的經濟和社會效益。

三、建筑電氣節能設計遵循的原則

電氣節能是建筑節能的重要組成部分，作為電氣設計人員應該從適用性、安全性、可靠性及經濟性等多個方面綜合考慮，在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗，從而提高能源利用率。

1、滿足建筑物的功能。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足舒適性空調的溫度及新風量；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

2、優先考慮到實際效益。應按國情考慮節能所產生的實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是能在幾年或較短的時間內讓增加的部分投資以節約的運行費用進行回收。

3、節省一些無謂消耗的能量。一方面是先要找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，之后再考慮應該采取什么樣的措施來節能。例如：變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，這些都適合采用先進技術，從而降低能耗。

四、建筑電氣節能設計包括的主要內容

1、合理設計供配電系統

根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模，合理設計供配電系統，使系統在最佳狀態下運行。

（1）根據用電負荷的容量及分布，使變、配電所靠近負荷中心，縮短低壓供電半徑，以此來降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質量要求。

（2）合理選擇供電電壓。一般在同等條件下，電壓越高，損耗就越小。確定供電電壓等級要優先考慮到技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10（6）kV供電。而對于公共大型建筑的空調冷水機組，出于對節能因素的考慮，可以采用10（6）kV冷水機組，但是更要充分考慮到大容量電動機啟動時給變壓器造成的影響。

（3）確保供配電系統簡單可靠，保證配電級數不能過多，同一用戶內，高壓配電級數不宜多于兩級；變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級，應該盡量減少電能的損耗。

（4）選擇合理的變壓器。應該選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的電力變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數時，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，實現經濟運行，減少電能損耗。

2、合理提高供配電系統中的功率因數

在節能設計中，要通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，來降低線路感抗。與此同時，要采用正確的電線、電纜敷設方式，提高用電單位的自然功率因數。當自然功率因數偏低，達不到電網合理運行要求時，及必須要采用并聯電力電容器作為無功補償裝置，這是最為合理的設置。

3、降低電動機的電能損耗，提高電動機使用效率

（1）根據負荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數。

（2）如果電動機的功率較大，則可以采用變頻調速器（消防設備除外），由此能提高電機在輕載時的效率，達到節能的目的。

（3）采用軟啟動器，使電機啟動平穩，保證電網電壓的波動在要求范圍內。

4、照明節能

（1）根據視覺作業要求確定合理的照明標準，不同場所應有目的地進行照明。因我國幅員遼闊，各地區經濟條件差別較大，民族習慣不同，所以要結合現場的實際情況，在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準，對標準值的確定應掌握適度，并合理利用局部照明。

（2）合理選擇光源和燈具。不同的使用場合，在滿足照明質量的前提下，要盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發出的光通量，在選用燈具時應該注意選用配光合理、效率高、利用系數高的燈具，同時選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器，達到提高功率因數的目的。

五、建筑電氣節能控制管理方法

1、高效的照明和節能控制系統設計

細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、金屬鹵化物燈和節能燈均為高效光源，所以要大力推廣應用，從根本上減少白熾燈的使用量。而建筑物公共部分照明應該采用自熄開關控制系統，使用者需要時才開啟，盡可能減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度，以有利于照明的節能。

2、建筑電氣設備的節能

（1）空調系統。包括的主要內容有：①冷凍水與冷卻水系統的優化控制；②熱交換系統溫差與流量的優化控制；③冰蓄冷系統的優化控制；④變風量系統等控制技術。（2）電動機。包括電動機的正確選型、調速方法、基于負載檢測的臺數等控制。（3）電動門窗。包括門窗的節能控制、遮陽系統的自動控制等。（4）給排水系統的優化控制。

3、充分利用天然光源

如何利用天然光源是照明節能工程中的一個較為主要的內容。人們日益關注能源和環境保護，在建筑物中如何充分利用天然光源來節約照明用電就引起了廣泛的重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。因此，在照明節能的實施工程中，就要對其加以利用，并制定建筑物的采光標準，確定采光方式，將采光和照明有機地結合起來。

參考文獻

【1】何云強、劉磊《淺析當前建筑電氣設備集成優化技術》[J]，《科技資訊》2014年10期。

【2】潘燕燕《對我國當前建筑電氣節能設計的分析》[J]，《江西建材》2013年12期。

【3】李平《試析建筑電氣照明系統的節能設計》[J]，《才智》2013年02期。

【4】林洋《建筑電氣節能控制綜述》[J]，《科技信息》2014年07期。