建筑電氣設計的特點及節能研究分析

摘 要：建筑電氣的安全運行與節能性在建筑行業中變得越來越重要。對于電氣設計而言，在保證滿足人們的生活需要的同時，還要做到促進社會可持續發展，減少安全事故，改善我國能源緊缺問題。本文主要對建筑電氣設計的特點與節能設計措施進行了探討。

關鍵詞：建筑電氣；節能設計；設計原則；設計措施

1、引言

建筑設計人員在設計的過程中要貫徹節能原則，根據建筑的負載容量、用電設備特點、供電分布和供電距離來綜合的進行建筑的電氣設計，減少電氣運行帶來的電能損耗，節省設備的運行成本。

2、建筑電氣設計特點

一是建筑電氣設計的功能越多、越復雜。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。

二是建筑電氣設計安全要求越來越高。在建筑電氣設計中，電力是被利用的主要能源之一。供電安全保證了整個工程的正常運行。隨著人們生活水平逐漸提高，對生活要求也不再停留在原來的標準上。這就需要建筑電氣設計在保證運營正常的情況下，還要對居民的安全負責。據資料顯示，越來越多的安全隱患藏匿在建筑電氣設計中，而引發火災和爆炸等事故的原因多半都是人為的。由此可見，設計人員和施工人員是保證電氣設計安全性的關鍵，不管是在對開關電路等零件的設計上，還是在運行過程中，都應該采取措施，減少事故的發生。

三是建筑電氣技術越來越先進。隨著科學技術水平的不斷發展與進步，建筑電氣技術也在不斷更新。所以，在進行建筑電氣設計的過程中一定要合理運用先進技術，不斷提高我國的電氣設計水平。建筑電氣節能設計應該首先找到能源浪費的點，然后統計分析、探討，然后根據探討的結果有針對性的拿出具體的解決方案，然后小范圍方案驗證，獲得良好效果后逐步應用于建筑電氣節能設計中。

3、建筑電氣節能設計措施

一是關于配電系統節能設計

供配電系統的設計合理性直接關系著系統的電氣設備管理、運行及投資，所以，在確保技術先進、供電可靠、人身安全外，同時要求檢驗其在實際的運行中是否具有合理性和經濟性，按保護配合的相關要求綜合選擇導線的截面。比如，可變損耗主要為配電線路上的銅損和變壓器的銅損，是電流通過的變壓器和導體所產生的損耗，與電網電壓、負荷率等相關因素有關，約占總損耗的80%～90%。在對在線式靜止逆變應急電源和變壓器進行選擇時要注意：（1）采用電能自耗低的設備；（2）選用經過國家相關認證機構認證的節能型設備；（3）采用符合國家節能標準的設備。借助無功補償來提高功率因數，從而降低變壓器的無功功率，這也是配電系統重要的節能措施之一。供配電設計還要借助正確選用變壓器、電動機的容量及照明燈具啟動器，來降低線路感抗，來提高用電部門的自然功率因數。在采用提高自然功率因數措施以后，仍不能滿足電網合理運行要求時，可采用并聯電容器的方式。如經技術經濟論證，無功功率補償裝置采用同步電動機是合理的，也可采用此方式。

二是關于照明部分節能設計

建筑工程中的照明設備使用面積大、分布廣泛是建筑能耗的主要組成部分。有關資料顯示，照明設備在建筑工程的能耗比重達到0.15～0.25之間，因此，我們應當充分考慮建筑照明在技術方面的改進，在照明光源上的選擇，在對照明設備的控制方法的選用，對自然光在建筑中的使用等方面。對照明部分的節能設計能夠減少大量不必要的電能損耗。在滿足照明部分對作業的視覺需求和建筑功能的前提下，盡可能地減少電能在照明系統輸電線導線上的損耗和不必要的光源浪費。采用符合相關技術要求的照度標準，減少不必要的光源浪費。科學合理地選擇照明線路，供電方式和輸電線路導線截面積都是影響照明線路電能損耗的主要因素。在建筑照明部分中應當充分考慮自然光的利用率。通過各種科學合理的建筑設計，將自然光更多更好地引進建筑中，可以有效地減少照明系統中電能的消耗。

三是關于暖通空調系統的設計

暖通空調由于在公共建筑里面不能合理的自動化控制導致其在能源浪費中占的比例非常高，因此控制暖通空調接口對暖通空調的電氣節能具有重要的意義，暖通空調系統工程師跟強弱電工程師協調，合理的優化暖通空調接口，讓電氣更加節能。暖通空調接口處引入弱電傳感器，對風速、溫度、管徑等一系列的參數進行檢測，采用智能化的接口控制系統實時對接口進行控制，達到電氣的節能，并且設計獨立通信控制口分季節分時段的對暖通空調進行調節，使得通過簡單的控制實現對變風量以及變流量系統進行最優的控制和對機電設備實施啟停，實現能源節約。

四是充分利用太陽能光伏發電系統

太陽能是可再生的能源，具有污染少、環保的優點。太陽能光伏發電系統是由太陽能電池板、控制器以及蓄電池和逆變器組合而成的。在節能設計上，應當考慮下列幾個主要因素：第一、用電負荷的性質以及用電的大小和每天所需的工作時間；第二、系統輸出時電壓的等級設計；第三、陰雨天氣時，保證系統能夠連續保持工作狀態的設計；第四、建筑物所處位置的日照時間以及太陽能輻射量等。我國擁有豐富的太陽能資源，對其充分利用可年發電量為200kW左右，對于我國嚴峻的能源問題可起到一定的緩解作用。太陽能光伏發電系統的應用主要在建筑物的部分用電設備上、環境照明（庭院燈和草坪燈等）以及道路的照明和體育場照明等。

4、結束語

建筑電氣節能設計是我國建筑工程發展的重要工作之一。目前建筑上的電氣節能空間還很大，從建筑電氣設備的選用上，我們應充分了解其基本原理、性質、特點和相關技術指標，然后科學合理地選用新的設計理念和控制方法，提高電氣設備的使用效率，減少電氣設備的電能損耗，為我國節能事業做出貢獻。

參考文獻

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