建筑電氣設計中的節能技術應用探討

廖建成

【摘要】隨著我國建筑行業的蓬勃發展，建筑作為高耗能行業，尤其是建筑電氣設備，在運行過程中需要消耗大量能源。因此，作為電氣設計師，應本著節能環保理念，根據實際情況進行充分利用新能源和新技術，降低電氣能源消耗量。

【關鍵詞】建筑工程;節能技術;工程設計

前言

當前，建筑電氣設計都以節能環保、以人為本的根本目標進行設計。在節能技術的發展過程中，各種技術層出不窮，一般來講有較為現代化的節能技術也已經日趨成熟，在一些重要的領域已經得到了有效運用，如變頻空調、LED 節能燈、光伏發電等新設備的應用更是節約了一定的電能。雖然建筑行業對節能減排非常重視，但在實際設計階段為了追求更高的利潤以及更低的材料預算，設計師往往在完成相同的冷熱負荷的條件下選擇最便宜的設備，而這些設備往往不具有節能功效，導致后期運營導致的能過大，違背了節能減排的目標。

一、建筑電氣節能技術設計的原則

建筑電氣節能技術在不損壞建筑設計的整體性的前提下進行節能，而不是通過破壞建筑的根本設施需求來達到節能的目的。電氣設計時應遵循以下原則：①考慮實際經濟效益。節能技術不應只體現節能兩個字上，當前有許多節能技術需要耗費巨大的資金，對于能源與經濟的平衡沒有具備穩定效應。應根據項目實際情況，選用與實際相符的節能設備及技術，確保在節能與經濟效益上達到平衡;②滿足建筑物的功能。與一些普通的居民用建筑樓房相比，在大型的建筑場所如醫院、酒店、餐飲娛樂等地的建筑工程中，節能技術的設計顯得更為重要。一般這些場所為了滿足自身功能，在電氣上會有較為規范的需求，保證舒適度與照明情況。因此，對于該類建筑場所的節能技術設計，不應以控制為主，避免影響場所的原有功能;③節省無效消耗的能量。真正的節能是建立在減少無效消耗的能源之上，從根源上減少能源的浪費，因此在建筑工程的設計中，需要對產生無效消耗的能源進行提取。如一些能源的消耗是與建筑物功能無關的，可以對能源進行節能處理，具體的節能措施可根據建筑物功能與節能手段相配合進行。再者，變壓器上的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗，這些損耗的產生實際上都是無用的能量損耗，是應該在節能技術的使用上得到減少的。

二、建筑電氣工程設計中節能技術應用分析

將節能技術運用于建筑電氣工程設計中需要有正確的途徑，在滿足節能技術設計的根本原則上，還需要根據建筑工程的設計情況進行節能技術的合理運用。

（一）變壓器的選擇

通過變壓器節能是從建筑材料上進行節能設計的方式。降低變壓器有功功率的損耗，能夠提高變壓器的運行效率，達到節能的目的。一般而言，變壓器有功功率的損耗體現在空載損耗上，由變壓器的鐵心產生渦流損耗與漏磁損耗而造成，所以在新型變壓器的制造上，需要選取高導磁的優質冷軋晶粒取向硅鋼片來制造，這種制造方式能夠較有效地以磁場方向的處理減少渦流損耗，也能夠通過接縫處理減少漏磁損耗。以這種方式制造的變壓器可以稱為高效低耗變壓器，其在建筑工程設計中十分重要，市場上新產生的節能型變壓器機油損耗低、效率高、節能顯著等優點，將這種變壓器運用于建筑工程中在短期內便能得到很好的投資回報率。另外，在后期的建筑工程設計中可以發現，對于變壓器的使用數量應有一定的規范，避免由于輕載運行而增大損耗。最后，在工程設計中于多個變壓器之間應設置聯絡線，使后續運行可以根據負荷情況進行變壓器的切除，減少無效損耗。

（二）電動機節能設計

電動機的工作效率與功率是影響電動機電能損耗的主要因素，為了達到節能的效果，在建筑工程設計中，需要選用高效率的電動機。對于電動機類型的選擇，需要以其負荷特性為標準，在負荷特性的要求上選擇更適宜的節能電動機。電動機的負荷特性分為連續與斷續兩種，若電動機是連續負荷，則在選擇上需要對其輸出功率進行檢查，判斷輸出功率與負荷的適宜程度。若電動機是斷續負荷，則需要了解在輕負荷狀態下其能否將多余的能量釋放，減少能量的不必要損耗。另外，在電動機的選擇上，除了需要考慮電動機原有的負荷特性，還需要考慮能否通過其他輔助裝置減少能源的損耗。例如在輕負荷時不能停止的電動機，可以采用交流變頻調速裝置，減少能量損耗。

（三）照明節能設計

當前的建筑工程對于照明設計存在一種弊端，認為照明條件越好整體建筑設計便越好，這實際上是對能源的一種無效損耗，因為建筑照明本身量大面廣，故而在建筑照明技術中更應該看到節能的潛力。在一般的建筑工程設計中，當能夠滿足建筑照度、顯色指數、色溫等照明技術要求后，應著手考慮相應的節能技術設計。而一般情況下，對于建筑節能系統中的照明系統而言，光源情況、照明方案是照明系統節能設計的重要途徑。

1.選用高效光源

建筑設計中對于光源的選擇一般應考慮建筑功能，按照建筑場所的功能不同而選擇不同類型的高效光源能夠有效地降低無效能源的消耗。具體要求有以下幾點：在一般的室內場所如居民住房中可以采用熒光燈或者功率較小的高壓鈉燈，這種類型的光源既能夠有效減少能源的損耗，也能夠滿足建設照明設計的標準要求。而白熾燈的選用一般應使用于開合頻繁或有特殊需求的場所。再者例如在室外場所與高度較高的室內場所，可以選擇采用強氣體放電燈等進行照明，需要注意的是，氣體放電燈的使用需要配合電容器，補償無功損耗。通過光源的選擇達到照明節能的設計是所有建筑工程設計中都會使用到的方式，也需要進行更深一步的研究，配合更多場所設計不同類型的高效光源。

2.選用合理的照明方案

光源的選擇應配合照明方案，才能達到更好的節能效果，在照明方案的設計中，應采用光通利用系數較高的布燈方案，分區照明。例如在有集中空調且照明容量較大的場所中需要采用燈具與空調回風口結合的方式進行布燈設計。在對光源強度與光色要求較高的場所中可以采用混光的方式進行照明。照明方案的設計與室內整體設計可以進行有效的結合，但為了能夠有效利用光能，可以在室內設計中采用高反射率的淺色飾面材料，增加光的反射，提高光能的使用效率。總的來說，光能可以結合照明方案、布燈方案、整體設計、技術手段等方式進行節能技術的設計，只要滿足使用時不影響建筑整體功能，就能夠達到一定的節能效果。

（四）供配電系統的設計

供配電系統的合理設計能夠有效地降低能源的損失，在建筑工程設計中根據負荷容量、供電距離、用電設備的特點進行供配電系統的設計，能夠在整個系統中達到較好的節能效果。一般變配電所應該要盡量靠近負荷中心，這樣可以達到縮短配電半徑，減少線路損耗的目的，有效節約能源。另外，在供配電系統中對一些用電設備的合理選擇也能夠減少能源的損耗。例如在電動機、變壓器、燈具等具有電感性的用電設備的選擇上，對會產生無功電流、增加線路功率損耗的設備不選擇，從設備上減少配線系統整體能源的損耗。最后，還可以通過減少供用電設備無功消耗的方式提高自然功率因素、靜電容器無功補償等方式來減少能源的消耗。總的來說，在配電系統中可以使用很多不同的方式達到節能設計的目的，但需要與建筑本身的特點相結合，不應影響建筑功能。

三、結束語

節能技術運用于建筑工程中是十分值得關注的事項，當前建筑業的能源消耗巨大，節能技術在建筑工程設計中的合理運用包括對變壓器、電動機、照明系統、配電系統的選擇。通過節能技術的使用能夠有效地減輕建筑工程的能源消耗，為我國建筑行業的節能事業貢獻力量。

參考文獻：

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