建筑電氣設計中的節能措施

郭旸

摘 要：節約能源是我國的基本國策。眾所周知，建筑行業是目前能源消耗最大的行業之一，但隨著能源危機的日益嚴重，建筑行業發展也面臨嚴峻挑戰。基于此，有必要將節能理念融入日常工作中，利用節能技術降低建筑能源損耗，優化建筑性能。本文將以建筑電氣設計為探究對象，對節能技術的應用展開分析，以促進建筑行業的可持續發展。

關鍵詞：建筑電氣;電氣設計;節能措施

對于節能技術的應用要結合建筑工程的實際情況，在節能技術方面不斷的創新，有效的運用技能技術，這樣就能夠減少對能源的消耗，并且還能夠滿足人們的需求。

一、建筑電氣設計概述

建筑電氣設計時，應按照項目的建筑性質確定其供電負荷等級，嚴密計算配電系統容量等關鍵的技術參數，然后按照工程實際完成配電、照明、防雷接地、消防、智能化等設計，讓建筑電設計中的電氣參數能夠滿足電氣工程設計的總體目標及要求。

二、建筑電氣設計的原則

民用建筑電氣設計中，應始終遵守相關國家及行業規范來完成設計工作，避免用戶使用期間發生安全隱患。設計中要全面了解建筑的具體情況，提高電氣設計的安全性及可靠性。同時，在工程設計中還需采取多種措施優化電氣設計的效果，合理控制設計成本。另外建筑電氣的設計應采取有效的節能措施，進行合理的負荷計算，按電源條件、負荷特點合理確定變電所位置、電壓等級，以及系統的結線方式，按需要配置無功補償或諧波抑制裝置，合理選擇節能型電氣設備。

三、建筑電氣設計的節能措施

（1）變壓器的節能設計

1）根據負荷合理選擇電壓器

選擇變壓器的過程中，設計人員需參考變壓器的額定容量、額定阻抗電壓百分比和空載電流百分比等各項指標。變壓器的負載率通常為額定容量的70%-85%較為合理，若其所承受的負載超出該范圍，盡管變壓器運行效率明顯提升，但是變壓器損耗也隨之加大。若不能采取措施加以控制，將會加劇變壓器的損耗，進而縮短變壓器的使用壽命。若負載率不足70%時，盡管變壓器負載損耗明顯降低，但是變壓器的運行效率也隨之下降。

2）合理應用節能型變壓器

以電能損耗為立足點，民用建筑電氣系統中變壓器損耗占電氣系統總體損耗的25%左右，因此，若要降低整體系統運行的損耗，就必須降低變壓器的損耗。變壓器的節能性是選擇變壓器時應考慮的重要因素。帶有高導磁功能的高質量硅鋼片變壓器節能效果較為理想，其在降低電能消耗的同時也實現了較為理想的運行效果，當前，SCB11和SCB13變壓器均是較為常見的節能型變壓器。如果建筑需要滿足綠建一星要求則需要選擇SCB13變壓器。

3）合理選擇變壓器臺數

在民用建筑設計中，若配電系統容量較高，則需要使用多臺變壓器，設計人員既要保證供電負荷分配的科學性，又需在規定和合理負載率的范圍內選擇合理容量的變壓器，控制變壓器臺數，從而有效減少能源消耗，并為我國建設綠色社會的長遠發展提供能源保障。

（2）供配電系統的節能設計

1）劃分配電區域的合理性

合理劃分配電分區可有效降低線路運行中所產生的電能損耗，該方式一方面可保證供電系統的運行質量和運行效率，另一方面也減少了系統運行過程中所產生的電能損耗。在配電分區規劃環節，設計人員應根據項目的具體情況對配電分區的面積予以控制。如配電分區過大，則系統運行的損耗會相應提高，用電的穩定性也會受到較大影響。若配電分區規劃過小，則會增加配電系統運行的成本。所以，在配電分區的過程中，設計人員需遵照規范的要求。首先，加強對配電分區范圍的把控，其建筑面積應在2.5×104-4.5×104m2之間。

其次，為了減少線路電壓降并滿足供電電壓偏差要求，則對配電系統供電半徑也應進行控制，低壓供電半徑一般應控制250m以內，并結合供電負荷容量來確定供電半徑的大小。最后，對變壓器容量的控制予以高度重視。變壓器負荷容量通常為不大于1250kV？A。設計人員需充分考慮項目未來的擴建和發展，預留充足的空間，在工程改建過程中增加負荷容量。

2）變電所配置和分布的合理性

變電所的選址應根據供電電壓偏差、負荷分配、經濟性等因素綜合分析確定，宜接近負荷中心并靠近電源側，同時應方便進出線和設備運輸。設計人員需根據工程實際情況適度增加變電所布點，以降低供電半徑，這樣既可減少變電所對能源的需求，且供電質量也得以提升。

（3）照明系統的節能設計

1）應用節能照明系統

照明節能是一項系統工程，涉及系統中各個環節的效率，在實施照明節能的過程中應處理好照明節能與照度水平、照明質量、裝飾美觀及建筑投資的關系。在民用建筑的公共照明系統設計中，應選用光效高、顏色質量好、顯色指數高的節能型照明燈具，如緊湊型節能燈、太陽能燈和LED燈等。其中緊湊型節能燈的能耗僅為白熾燈的20%，而LED燈的能耗水平更低，通常僅為白熾燈能源消耗的10%。太陽能燈以太陽能為主要的能量來源，所以基本不存在能源消耗。因此，在未來的發展中，太陽能燈是住宅小區室外照明系統的首選，但是太陽能燈的成本較高，維修和養護的難度較大，如大范圍應用太陽能燈將會提高工程建設的成本。因此，在保證夜間通光效果的前提下，設計人員需適度提高太陽能燈和LED燈的比例。近幾年來LED照明發展較為快速，其憑借高光效、壽命長、啟動性能好、可調光等特點越來越廣泛應用于建筑照明場所中。

2）加大建筑公共區域的照明控制力度

建筑中公共照明的方式不同，照明系統的能源消耗也會存在較為顯著的差異。不同的使用場合應采用不同效果的照明控制系統，其可保證建筑節能的效果。室內的公共場所中，廣泛應用聲控和光控以及人體感應的照明系統，從而在滿足人們照明需要的同時，也可有效減少能源損耗。室外的公共區域一般選擇光控系統和時間控制系統。在特定的時間室外照明系統可自行關閉。同時，自動調光系統也得到了較為廣泛的應用，系統應用中可充分按照系統運行的基本要求，調節照明系統的運行狀態和使用功能，進而有效減少系統運行中的能源消耗。

（4）電梯系統的節能設計

在電梯系統的節能設計中，采用變頻器調速方式來替代異步電動機調壓調速，其在保證了電梯運行效率的同時，也有效降低了電梯運行中的能源消耗。在電梯設計中，要合理應用較為科學和完善的電梯控制技術，如電梯轎廂無人自動關燈技術、電梯群控智能管理技術等，上述技術的應用顯著增強了電梯的節能性。電梯運轉中，要對能源予以科學有效的利用，采用電能回饋方案，高效利用制動能，且選擇先進的節能技術完成電梯系統的設計工作，其也可強化住宅小區電氣節能設計的綜合效果。

（5）供水系統的節能設計

當前高層建筑已經成為建筑行業發展的主要潮流，由于高層建筑的市政供水管網水壓不足，所以需要利用水泵供水。而高層建筑的供水系統運行中需要消耗大量的電能，應用變頻器來調整供水管網的水壓后，就可有效保證供水管網水壓的穩定性，這一方面滿足了人們的用水需求，另一方面也減少了供水系統的能源消耗。在建筑電氣設計工作中，應用新型的供水系統不僅可以保證節能的質量與效果，同時也能顯著減少能耗。

四、結束語

在建筑電氣設計時，一定要在實用性和可靠性的基礎上滿足對節能技術的需求，并且能夠在使用的過程中保證安全性。在節能技術的應用過程中，要通過不斷的創新節能技術，有效的降低建筑的能耗，提升能源的節約效率。

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