淺談建筑電氣節能的發展及趨勢

薛 瑤

北京筑都方圓建筑設計有限公司河北分公司

淺談建筑電氣節能的發展及趨勢

薛 瑤

北京筑都方圓建筑設計有限公司河北分公司

作為一個發展中國家，我國的節能技術還不是很完善，對能源的實際利用率很低，尤其是固定面積內的建筑電氣耗能總量，比美國高出2倍左右，建筑電氣工程中產生的大量能源消耗在很大程度上制約了社會經濟的發展。而我國又是人口大國，耗能巨大，所以為了緩解這一問題，如何實現建筑電氣工程的有效節能成為了政府及相關部門關注的重點。隨著社會生產力和科技的不斷發展，我國的節能技術也在不斷地創新和完善，越來越多的節能技術被應用在建筑電氣工程中，為綠色經濟和節能減排提供了技術支持，促進了社會的科學發展。

建筑工程；電氣；節能技術

經濟科技的高速發展，使得人們的生活水平日益提高，同時能源的消耗也在不斷的增加，節能減排已經成為新時期社會發展的必然要求，節能是建筑設計中的重要環節，十八大以來，我國提出了建設資源節約型社會，這在能源消耗日益嚴峻的情況下，有利于緩解能源和經濟發展之間的矛盾。為使我國的能源生產能夠適應時代的變化，促進建筑行業的發展，我們要加快電氣節能技術的發展，加強建筑電氣節能技術在建筑工程中的合理應用，以此來降低電氣消耗。

1 建筑電氣節能技術的重要性

隨著我國城市化建設進程的不斷加快，使各類建筑也隨之增多，建筑能源消耗占取比重越來越大，對此，建筑節能勢在必行。在建筑能源消耗中建筑電氣設備占比例最大，所以，進行建筑節能應重點考慮建筑電氣節能。21世紀經濟技術的不斷更新，對我國建筑行業電氣節能提出了新的要求，現階段，國內外建筑的電氣設計都是以節能環保為主，為了獲取市場競爭力，我們的產品也必須與國外發展水平相適應，緊跟時代發展需求。在建筑中進行節能環保可以有效的促進我國經濟發展、緩解我國能源供不應求問題、提升人們的生存發展空間、起到保護環境等作用。

2 建筑電氣節能設計原則

具體到建筑電氣節能設計工作中來看，其具體的設計措施和各項手段的應用并不是毫無限制的，其建筑電氣節能設計必須要在滿足于相關原則的基礎上進行落實，這些原則主要涉及到了以下幾點內容：(1)節能性原則。建筑電氣節能設計最為基本的一個要求以及原則就是節能，也就是說應該重點從各項設計手段和方式的節能效果上進行評價，如此才能夠較好的保障最終整個建筑電氣系統能夠表現出較為理想的節能優勢。(2)經濟性原則。基于建筑電氣節能設計工作中相關設計方式的應用而言，充分考慮經濟性方面的因素同樣是極為必要的，這種經濟性原則的滿足一方面是要考慮建筑電氣節能設計手段落實的經濟性效果，保障其能夠得到較好的構建和應用，在可行性方面得到較好的體現；另外一方面，還需要重點考慮該設計方式和手段的應用能否在后續的應用過程中體現出理想的經濟性效果，避免為了節能而損害到應用人群的經濟利益。(3)舒適性原則，建筑電氣系統的設計最終目標和任務還是為人們所應用，促使其能夠較好的提升人們的生活質量和水平，這也就是舒適性方面的要求，基于這種書屬性方面的需求而言，其同樣需要在節能設計中進行嚴格的把關和控制，避免為了節能而影響到居住人群的生活質量。

3 建筑工程中電氣節能技術的應用

3.1 高效節能變壓器的應用

當電力系統中變壓器確定后，其損耗取決于變壓器內部構造，而這種損耗是固定不變的。因此，在建筑電氣節能的背景下，推廣使用高效節能變壓器勢在必行。高效節能變壓器體現在空載損耗和負載損耗不斷降低。但目前市場上主要還是二級能效產品，主要原因在于高效節能變壓器成本偏高，生產廠家對其研究和推廣不足。

3.2 優化供配電系統設計

住宅建筑電氣系統的節能設計工作還需要針對供配電系統進行有效地優化，促使供配電系統中存在的能耗問題能夠得到有效地降低和緩解，這種供配電系統的節能設計手段主要有以下幾點：(1)合理設置變電站位置。從供配電系統運行中產生的大量線損問題來看，合理設置變電站位置是比較有效的一種方式，這種變電站位置的設置應該盡可能的保障其深入負荷中心，如此也就能夠有效縮短供電距離，降低供配電線損。(2)提升功率因數。在供配電系統的運行中，其節能效果的提升還應該從功率因數方面進行優化，恰當有效地提升功率因數也就能夠降低能耗損失，這種功率因數的提升一般主要是通過集中補償和分散補償相結合的方式進行處理。

3.3 動力系統中的節能設計

建筑設施中常用的動力系統主要有電梯、風機、水泵等，它們的電力消耗是很大的。由于這些設備都是由廠家直接供應的，所以動力系統的節能設計主要為提高工作效率。首先，要積極選用高效率的電動機，盡量避免電動機的負載消耗和空載；其次，當動力設備的實際負載有減小的趨勢時，要使用相對應的變頻調速裝置調節其轉速，在確保動力系統工效達標的情況下有效地節約電能；此外，根據實際情況對動力系統的控制方式進行合理的改進，實行更加完善的設備智能管理，在電動機閑置時自行斷電，節約電能。

3.4 新能源的開發與利用

(1)風力發電類新技術。風力發電技術本身具有環保節能的特性，而且它也能夠同別類發電方式有效配合，集中發揮優勢功能，例如：在風口或風力較大處裝配風力發電機，同時將其納入常規電網系統，與其他電力設備共同發揮優勢功能，目前，風力發電技術已經得到了發展和升級，例如：風力發電中的電機的功率已經實現了從小到大的升級與發展。

(2)太陽光伏發電技術。未來的建筑電氣節能技術勢必要圍繞太陽能技術進行發展，而且在一些世界發達國家，部分地區已經初步實現了無能量住宅理想，也就是說建筑物內一切所需的電能、溫度、熱能等都由太陽能來提供。在建筑頂端裝配太陽能設備，運用太陽光伏發電技術來進行供電，太陽光強烈照射時，而且殘留電量能夠重返電力系統，作為電能儲備，太陽光伏技術現階段的造價成本高，需要深入開發與優化。

3.5 照明部分節能

因為建筑照明的量和面積較大，所以照明節能成為建筑電氣節能設計的關鍵。照明節能在滿足生活中光照度的要求后，可以從以下幾方面入手：①選擇合理的照度標準，根據光照度的標準在不同功能劃分選取不同功率的照明設備，比如：在光照度要求高的場合采用混合照明方式等；②照明設計時采用合理的照明燈具，采用高效率光源，廣泛使用節能燈泡，降低能源消耗；③建筑在設計時要考慮照明環境，充分利用太陽光進行采光，使用太陽能燈，同時要利用自然采光，來減少人工照明的使用。

3.6 加強無功功率補償

在建筑電氣工程中，可以通過加強變壓器的無功補償使變壓器的功率因數提升，從而達到節能降損的效果。傳統的無功補償通常采用三相共補的方式，適用于低壓網絡。而隨著社會生產力的提高，大功率的電氣設備紛紛涌出并被廣泛應用于建筑的電氣工程中，這就增加了三相平衡的難度，這時候可以綜合考慮投資、效益等因素，對變壓器進行單相的無功補償。

4 建筑電氣節能的發展趨勢

一些智能化建筑系統，其內部空調系統得到了節能化發展，最具典型技術當屬水源熱泵空調技術，這一技術具有綠色環保、節能高效、無污染等特征，因為地下水與土壤在一定時間與范圍內其溫度能夠維持穩定狀態，水源熱泵技術正好利用了這一特點，同以往的普通空調相比，空調的機組效能明顯得到提升，節能效果達到60%以上，而且因為水源熱泵中的水溫通常處于穩定狀態，這就使得機組能夠在一個安全、穩定且低能耗狀態下運行。同時，電梯系統也得到了節能化發展，具體體現為：很多建筑物內注重電梯設施類型的科學優選，小機房電梯正在逐漸取代傳統電梯，因為其內部配置的無齒輪曳引機有效控制了電能損耗，其節能成效良好。與居民日常生活密切對應的供水系統也正在優化、發展與更新，為了減少對電能的損耗，達到節能的目標，優選無負壓供水系統，有效潔凈了水體，這一系統較傳統供水系統相比能夠有效節約電源。

綜上所述，電能作為人們廣泛使用的能源，其使用程度是一個國家發展水平和綜合國力的主要標志之一。要充分利用政府的補貼優惠政策，淘汰低效變壓器、低效電機等，積極改造和更新電氣設備，同時利用智能建筑系統來監控設備運行，達到最好的節能狀態，為中國建筑節能做出貢獻。節約電能、降低電氣損耗是建筑電氣的老話題，但卻是一項常新的工作。

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