談建筑工程中建筑電氣節能策略

王 偉 楊 滕

1. 濟寧市建筑設計研究院，山東濟寧 272000；2. 濟寧市興業建設監理有限責任公司，山東濟寧 272000

建筑工程電氣系統從設計、施工、運營多個階段都需要采取具體的技術措施和預防控制技術，確保電氣系統滿足建筑功能性要求的前提下，降低單位面積的能源消耗總量，有效提升能源利用效率。

1 建筑工程節能現狀以及建筑電氣節能工作的基本原則

1.1 建筑工程節能現狀

當前，我國一次能源總產量僅次于美俄兩國，但是由于人口眾多，人均數量較低，能源利用效率低下，而隨著經濟環境的不斷改善和科學技術的不斷進步，未來建筑工程對于能源的需求總量會不斷增加，節能降耗、提升能源總體利用效率對于我國經濟發展具有非常重要的意義。

1.2 建筑電氣節能工作的基本原則

首先，要考慮的是電氣系統的適用性，要綜合建筑工程實際狀況，對供配電設計進行合理優化，根據建筑工程實際需求進行合理供應；其次，要考慮的是電氣系統的實際性，在對節能設備、材料的選擇上要合理，以便確保建筑工程功能的同時合理回收建造、運營成本；最后，要考慮的是電氣系統的節能性，采用先進技術手段、設備、工藝等降低不必要的能量損耗[1]。

2 建筑電氣系統的節能策略

2.1 建筑電氣系統主要的能量損耗

建筑電氣系統中能量損耗主要發生在電機、燈具、變壓器、電力電纜當中。電機在電氣系統中占比較大，能耗相當可觀，需要考慮電機節能效果、對系統能耗的影響；燈具由于使用場景多、頻率高，需要選擇新型智能照明系統，提供光源效率；變壓器的損耗分為空載損耗、負載損耗、雜散損耗三種情況，需要采取有效措施確保變壓器來降低相應損耗，做好補償工作，以便達到節能目的；電力電纜的能量損耗主要和導線的截面積有關，需要針對已知負荷選擇最佳的導線截面積，或者在已經確定導線截面的情況下，確定合理的負荷范圍，確定有效的節能方案。

2.2 建筑電氣系統的節能策略

建筑工程中的電氣系統作為電力系統的終端用戶，主要由電源系統、變配電設備、傳輸線路、配電設備、用電設備等組成，該部分系統的節能策略需要采取有效措施進行確保，同時要堅持實用、合理、經濟、技術先進的基本原則[2]。

2.2.1 建筑電氣系統的設計優化

在對建筑電氣各項分項工程內容進行設計的過程中，會進行相應的負荷計算，根據工程需求，綜合建設方溝通結果，考慮建筑符合特點和功能需求等因素進行綜合考慮，然后通過相應的技術分析，選擇適宜的節能措施，確定建筑電氣設計方案。同時，相關審核管理人員、機構要重視對建筑電氣設計項目的審核與管理，對技術資料進行嚴格管理。合理選擇設備容量、數量，以便實現經濟運行的同時減少輕載問題產生的電能損耗。針對建筑電氣設計過程中要注意控制三相不平衡度，減少無功損耗，提供能源利用效率。

2.2.2 強化對建筑電氣系統運行工作的管理

提高對建筑電氣系統運行工作的管理力度，對于設備，要確保設備盡量處于安全、高效、穩定的狀態運行，對于系統存在或出現的問題和故障，要盡快解決，避免能量損耗；同時，開發功能性強、界面友好的軟件控制系統，確保對電氣硬件設備、設施進行有效監控，同時重視建筑電氣系統管理人員的培訓和教育，采取積極有效的措施提升管理人員素質，確保電氣設備運行正常，保證設備的使用率[3]。

2.2.3 建筑電氣系統中主要體系的節能措施

2.2.3.1 供電系統配電變壓器節能措施

（1） 選擇合適的變壓器。由于生產廠家的技術水平不同，變壓器的性能參數也會出現波動，建筑電氣系統中需要根據工程要求選擇滿足工程需求的變壓器，合理配置變壓器數量、容量，同時做好相應的耐壓絕緣處理，而損耗低的變壓器是系統節能的重要基礎，容量增大，變壓器的節能效率越明顯，但是其經濟性相對較低。

（2） 正確安裝變壓器。合理設置配電變壓器位置，盡量確保其處于建筑中心位置，降低供電半徑，從而降低配電電流，減少低壓長距離供電的情況，將不能斷電的設備盡量集中到一臺變壓器上進行供電，其他不需要用電的設備可使用其他變壓器，便于采取相應的節電措施。

（3） 優化變壓器的運行參數。在不影響供電質量的情況下，通過在一定范圍內調整變壓器電壓，確保三相負荷平衡，在三相負荷不平衡時，低壓側會產生零序電流，但是高壓側則不存在零序電流，而零序電流的存在會增加變壓器的損耗，并且三相電流不平衡程度越大，損耗越大，因此，必須確保變壓器的三相電流保持相對平衡。

（4） 提高變壓器的功率因數。配電變壓器效率與有功功率變化、功率因數的變化都有關系，在低功率因數的情況下，變壓器效率較低，根據電力基礎知識可知，對變壓器進行無功補償可以有效提升系統功率因數，降低變壓器損耗，提高變壓器負載能力，提高輸電質量[4]。

2.2.3.2 供電線路的節能措施

首先，要確保建筑供配電線路負荷計算的正確性，然后根據負荷具體狀況選擇合適的電力電纜，在滿足線路載流量、電壓、強度等技術指標的前提下，根據電流密度選擇適當截面的電纜，降低損耗和建設成本；其次，根據工程負載總量選擇供電電壓，根據負載使用要求考慮分路供電，在供電系統建設過程中，可能會與其他線路系統相遇，其他的系統有些是強電系統，有些是弱電系統，而強電會對弱電線路造成電磁干擾，影響其正常施工，因此，在布線過程中，兩者要分開布設，同時弱電線路采取必要的屏蔽措施；再者，根據工程具體狀況選擇合理的線路路徑，以便縮短供電線路長度，減少線路損耗。同時，可以考慮將用電設備中季節性設備進行集中供電，可以確保以大干線截面傳遞小型負荷電流，達到降低線路損耗的目的。

2.2.3.3 電機類型的負荷節能措施

首先，選擇滿足電氣系統的電機類型，在選擇過程中盡量選擇新型、高效、節能的電機；其次，要選擇與電氣系統相匹配的電機類型，確保其性能滿足系統要求、整體啟動性強、效率高、節能性強的電機設備；最后，要注意電機的額定容量，根據系統運轉的具體需求，選擇相應能力的電機，減少對大容量電機的使用。然后，針對電機要采用相應的無功補償措施，以便提升功率因數，繼而提高電機的負載率，降低系統損耗，對于電機系統的無功補償裝置一般要進行就近設置，確保兩者共同運行，以便更好的進行功率補償。

以上措施實施過程中，還要注意改善電機運行管理狀況，杜絕空載運行的情況，不工作時要盡快關閉電源以及其他附屬設施，避免機器無用功的出現，以便降低損耗，節約能源。機器運轉過程中，要不定時進行巡檢，發現電機存在異常就立刻進行處理，并做好日常維護工作，以便延長設備使用壽命，節約能源。采用變頻調速的方式實現機器更好、更快的運行，還能避免電機因速度不均造成的浪費現象，其操作可靠性高、應用范圍較為廣泛，可確保電機穩定、高速運行。

2.2.3.4 照明系統的節能措施

（1） 選擇高效節能的燈具。合理使用照明燈具是照明系統節能的前提，首先應選用合格的燈具產品，并且在照度一致時，燈具效率越高越省電。

（2） 合理利用自然光源。建筑工程照明系統設計過程中，應使建筑外部采光盡量接觸自然光，對于接觸外部光源面積較大的建筑部分，盡可能加大門窗面積并采用透光性強、材質好的門窗，達到充分利用自然光的目的，合理利用自然光源，結合照明系統，形成有效組合，達到節能目的的同時，實現低成本、高回報的經濟效益[5]。

（3） 規范照明標準體系。合理規范照明設計規范，不同場合的照度標準、視覺要求、照明功率密度有細致要求，在確定照度標準后，要認真落實，同時合理控制單位面積燈具安裝功率，選擇耗電少、光源充足的新型LED照明燈具，針對大型公共場所使用高壓鈉燈或金屬鹵化物燈等節能燈具。

（4） 改進照明控制系統。通過應用節能型開關、裝置改進照明控制系統，根據燈具使用特點，采用不同的節點控制體系，進行分區控制、增加開關點等，針對房屋內部燈具位置進行細致規劃設計，以便達到更好的節能設計要求。

3 結語

隨著我國城鎮化進程的不斷推進，城市規模不斷擴大，而建筑工程節能減排任務的壓力也在不斷增加，由于建筑工程節能減排在我國節能減排體系中具有非常重要的意義。而建筑電氣作為建筑工程的一個方面，其節能策略的實施狀況會影響建筑工程節能減排工程的落實狀況，因此，在建筑電氣系統當中，需要充分考慮各項具體措施的節能成效，確保能夠完全落實，為建設節約型社會貢獻力量。

[1] 雷有秀. 淺談高層民用建筑電氣設計的節能[J]. 建筑知識，2017（13）：1.

[2] 張延輝. 探析建筑照明電氣節能設計在建筑工程中的應用[J]. 科技展望，2015（14）：30.

[3] 沈洋. 淺談建筑電氣控制設計中的安全節能策略[J]. 中小企業管理與科技（下旬刊），2015（6） ：298.

[4] 鄧海霞. 建筑電氣設計中的安全性和節能性分析[J]. 智能城市，2016（12）：258.

[5] 宋紀杲. 建筑電氣施工中節能措施研究[J]. 住宅與房地產，2017（23）：269.