淺談建筑電氣在節能設計方面的要點

王波

摘 要：電氣設備是整個建筑物的重要耗能部分，為了實現建筑節能，就必須在建筑電氣的設計當中，從供配電系統、建筑照明以及節能新技術等各個方面采取措施，從而降低整個建筑物的耗能。一直以來，人們只是盲目用電，電氣設計人員只是按照前人的經驗來選照明、動力和電源等設備，很少考慮節電。待工程竣工后，運行期間出現一些多余的能耗，也只能任其存在。因為無法做出有效的定量分析，也就無法找到一種讓人信服的解釋，再加上普通的單位沒有認識到我國一直處于能源匱乏的狀態，也就忽視了優選節能設施，以致造成能源嚴重浪費的后果。

關鍵詞：建筑；電氣節能

1 前言

建筑電氣在人們日常生活中扮演著不可替代的角色，并且節能技術的發展推動建筑電氣設計向著節能化方向發展。建筑電氣中節能設計可直接或間接影響到整個建筑工程的各個方面。只有科學合理的建筑電氣節能設計，才能夠降低建筑能源消耗。目前我國的建筑的發展已經取得了可喜的成績，為了進一步的發展，我國的建筑還有許多問題有待解決，其中建筑的電氣設計就是首要問題。只有將電氣系統的安全性能提高了，建筑才能持續發展。

2 闡述建筑電氣節能設計的目的

2.1 建筑電氣節能設計需要減少能耗

建筑電氣節能設計需要符合建筑物構造、滿足其功能以及實際經濟效益好；能夠切實節省能源的消耗。實際設計中，要先找出那些地方的能源消耗是得不償失的，是無謂的，然后根據需求，進行設計，比如減少傳輸電路上的能量損耗，再比如更換節能光源節省能源等，通過合理的措施改造去實現建筑電氣設計中的全面節能。

2.2 在建筑電氣及節能設計中必須保證建筑功能正常發揮

即建筑的電氣設計要能滿足電梯、空調運行，燈光照明等的用電。同時，要注意不能單純的為了節能而刻意去采用高額消費的節能材料。即在設計中節能部分要符合實際經濟條件的標準。不能只追求節能忽視投入。節能指在現有經濟條件且不影響建筑正常供電的情況下采用合理的節能措施，節省無意義的能源消耗。因此在建筑電氣設計方面，需要優先考慮建筑在哪些方面的能耗是無意義的。

3 概述建筑電氣節能設計的原則

隨著我國國民經濟的不斷發展，建筑規模不斷擴大，在建筑建設過中加大了建筑能源的消耗和浪費，尤其是在建筑電能消耗方面，其消耗量逐年增長。因此，在建筑電氣設計過程中，我們不僅要做好電氣節能設計，而且還要掌握好電氣節能設計的原則，以達到建筑節能的目的。

（1）建筑電氣節能要滿足建筑使用功能的要求，滿足建筑的日常照明、室內溫度、通風量，確保建筑上下通道的暢通和電氣娛樂設施的用電。（2）建筑電氣設備設計要考慮經濟因素，實現電力運行和電氣節能之間關系的協調，提高建筑運行的整體效益。（3）建筑電氣節能是避免不必要電能的消耗，設計人員要首先確定建筑能耗的關鍵點，對功能損耗嚴重的電氣設備進行處理，采用先進的技術來降低能耗，加大新技術和新型節能設備在建筑的應用，以實現建筑節能的目標。

4 概述建筑電氣節能的設計要點

4.1 建筑電氣供配電節能設計的要點

建筑電氣供配電的設計，首先要保證滿足建筑的使用要求，通過對供配電系統的負荷容量、設備特點、供電距離及分布等因素合理設計，使系統做到簡單可靠、操作方便。供配電系統節能應該從變壓器的節能即型號選擇、數目配置，減小線路電阻，優化線路設計、提高供配電系統的功率因數等方面進行考慮。（1）變壓器的節能設計。變壓器的有功損耗與變壓器的空載損耗、變壓器線損、變壓器的負載率有關。因此選擇變壓器時應選擇新型節能變壓器以減小變壓器的鐵損即空載損耗。變壓器線損取決于繞線電阻及流過繞阻的電流大小，負荷率也對線損有一定影響。通過分析各因素對線損的影響可知，選擇繞阻較小的變壓器有利于降低變壓器能耗。當然，在選擇變壓器時繞組也不是越小越好，應根據負載情況考慮是否安全運行，選擇容量與負荷相適應的變壓器，保證變壓器在低功耗區運行。（2）減少線路損耗。配電線路會有電阻，電流流過導線就會產生損耗，其損耗與電流大小和線路電阻有關系。線路上電流的大小是確定的，建筑在設計建造之初就已經確定的不能隨意更改，但卻可以通過優化線路電阻來降低線路損耗。所以，選擇小電阻導線、減小線路長度、減少線路彎曲、增大導線截面積可以降低整個建筑的電阻，從而降低由電阻引起的功率損耗。（3）提高供配電系統的功率因數。減少用電設備無功損耗，并用電容器進行無功補償能夠提高功率因數。可以根據具體情況選擇分散補償或者集中補償來增大功率因數以減少線路的無功損耗，達到節能目的。

4.2 電器節能的設計要點

城市化建設進程的加快，使得大型建筑日益增多，而規模較大建筑的排水、空調、供暖、電梯等也耗費了大量的能源。這就需要在大型建筑物中采用樓宇的自動控制系統來加強對這些電器設備的控制，從而可以節省大量的能源。在具體設備的選擇上，應選用節能型的電動機以及變頻空調、水泵等節能設備，從而達到節能的效果和目的。而對于電梯、自動扶梯等設備，必須設置電感應控制系統，從而在客流較少的時候節約能源。車庫可以設置一氧化碳感應裝置，并鏈接風機、自動聯排排風機。

4.3 建筑電氣中的照明節能設計要點

建筑電氣照明節能設計首先要保證不降低作業的視覺要求、保證照明質量，然后盡量減少照明的光損失。進行照明節能設計時應根據建筑設計的照度標準合理選擇燈具及燈具的安裝方式。照明節能設計更要充分利用自然光，根據建筑所處地理位置的自然光是否充足、照射時間、照射角度設計合理的采光方案，這是最經濟最環保的方法。不同建筑對照明的要求不同，建筑照明設計要符合國家制定的相關規定。例如，根據照明規范滿足照明質量要求的前提下，盡量采用LED燈降低能耗。建筑物內部裝飾顏色應選擇淺色，墻面應盡量有光澤，利用反射原理，做到充分利用照明的周邊環境。電子鎮流器、電子觸發器、電子變壓器等新興光源用電性能優越，采用這些低能耗的配件同樣能夠減少能量損失。改變燈具控制方式也是一種行之有效的節電方法。分區控制燈光，適當增大開觀點、采用節能開關等方法都能夠節電。

4.4 合理運用新能源、新技術

太陽能是優質免費的可再生能源，具有污染少、環保的優點。我國風能、太陽能發電技術已非常成熟，太陽能發電在世界范圍內廣泛應用。但是，目前太陽能主要應用于利用太陽能加熱提供生活用水，在利用太陽能光伏發電用于照明的設計并不多，我們應該加強太陽能發電照明在建筑節能上的應用。其次，也要充分利用自然光和光線照明技術。對于玻璃較多的建筑，要充分利用天然光，做到白天不消耗電能也能獲得足夠的照度。光線照明是近些年新興起的照明節能方式，對那些室外光線很難照射到的地方，采用光線照明是一種經濟環保的照明方式，其特點是不消耗人工能源也能獲得足夠的照度光強。

5 結束語

隨著我國建筑業的迅速發展，建筑建設數量不斷增多，建筑對工程的設計質量提出了更高的要求。建筑由于具有面積大、 層數多和功能復雜的特點，因此對電氣有著很強的依賴性。建筑電氣節能設計質量的高低直接影響到建筑的安全性、 可靠性和經濟性，因此，建筑設計人員要在電氣設計的過程中貫穿節能原則，優選節能型電氣設備，以實現建筑的整體節能。

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