基于節能降耗的建筑電氣設計分析

劉明賢

摘 要：隨著經濟社會的不斷推進，各項新興產業不斷發展，社會能源消耗逐漸增大，資源壓力愈發加重。在建筑設計中，是典型的資源耗費量較大的產業。與其他發達國家能源利用率相比，我國的資源利用率較低，不利于建筑企業的發展，同時，我國民眾的環保意識較弱，缺少節能減排意識。我國的能源消耗量大，重復利用率低，導致可再生能源越來越少，為了解決資源短缺這一問題，就需要改善當前的生產模式，重視建筑電氣行業的節能理念。鑒于此，本文對基于節能降耗的建筑電氣設計進行分析，以供參考。

關鍵詞：建筑行業;分析;節能降耗;電氣設計

我國目前追求可持續化的發展，在建筑電氣設計階段，應用節能降耗措施能夠充分順應國家發展，因此要注重建筑工程節能降耗措施的應用，經過照明部分節能、變壓器的合理選擇，優化供配電系統和線路設計等，實現建筑節能降耗的目的。

1 建筑電氣設計中節能降耗的重要性

目前，我國能源相對緊缺，在工業化水平、城市化水平逐漸提高背景下，環境污染、實際能源利用率低等問題不斷出現。有關研究表明，建筑能耗在社會總能耗中占有比較大的比重，并且這樣的占比不是靜止的，在我國經濟發展水平的提升的影響下，建筑能耗所占的比例也在不斷上升。在建筑節能中，電氣節能占據著重要一部分，如今，在國民經濟的快速發展下，建筑領域的電力設備增長速度遠遠超過了發電設備的增長速度，導致建筑能源供求的矛盾日益凸顯，建筑電氣設計中的節能降耗也就越來越重要。

2 建筑電氣設計中節能降耗措施

2.1 照明節能設計

照明節能設計在建筑節能中有著重要地位，直接影響到整個建筑耗能。在設計階段，我們應注重照明節能設計，充分考慮到照明燈具的節能性、適宜性。鹵鎢燈和白熾燈光效很低，壽命短，綜合能效低下。高壓鈉燈、LED燈、三基色熒光燈和高頻無極燈綜合能效較高，應根據使用環境優先使用。細管熒光燈較粗管熒光燈在光效、汞的用量等方面有不可比擬的優勢，用細管熒光燈取代粗管熒光燈的節能效果十分顯著。長管熒光燈比短管熒光燈的光效高約17%，綜合能效高約45%。開敞式燈具由于沒有遮擋，燈具發出的光能較多，其效率理應最高。如果眩光、美觀、安全能滿足要求，盡量選用開敞式燈具。對于大空間的工廠照明用的高強度氣體放電燈，通常選用金屬鹵化物燈，其燈具效率建議不低于70%。

另外，采用智能照明節能控制系統對燈具進行控制，也可以起到顯著的節能效果。智能照明控制系統是一個總線型式的標準局域網絡。它由系統單元、輸入單元和輸出單元三部分組成。所有的單元器件（除電源外）均內置微處理器和存儲單元，由一根五類數據通信線（或光纖）將控制器件連接起來組成“手牽手”的網絡。除電源設備外，每一單元設置唯一的地址，并用軟件設定其功能。

智能照明節能控制系統優越性有以下幾點：（1）照明設施控制系統能夠通過合理的管理，利用智能時鐘管理器可以根據不同日期、不同時間按照各個功能區域的運行情況預先進行光照度的設置，不需要照明時，保證將燈關掉;在大多數情況下，很多區域其實不需要把燈全部打開或開到最亮，照明設施控制系統能用最經濟的能耗提供最舒適的照明;在一些公共區域如會議室、休息室等，利用動靜探測功能在有人進入時才把燈點亮或切換到某種預置場景。（2）智能照明控制系統自動調節照度的方式，可以充分利用室外的自然光，只有必需時才把燈點亮達到要求的亮度，節電效果十分明顯。（3）智能照明控制系統能成功地抑制電網的沖擊電壓和浪涌電壓，還可通過系統人為地確定電壓限制，提高燈具壽命。采用軟啟動和軟關斷技術，避免開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊，使燈具壽命進一步延長。

2.2 線路電能損耗的節能設計

減少供配電線路損耗線損是供配電線路經濟運行的重要指標，由于配電線路有電流通過時會產生功率損耗。在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少線損，只能盡量減少線路電阻。（1）盡量選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。（2）盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。（3）增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量，熱穩定，保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節能經濟時還是合算的。

2.3 提高系統的功率因數

提高功率因數能給節能帶來可觀的效益，功率因數越小，變壓器實際的可輸出有功功率越小。變壓器實際輸出功率與功率因數呈線性遞減關系。功率因數為0.9時，變壓器實際出力減少10%;功率因數為0.8時，變壓器實際出力減少20%;當功率因數等于1時，變壓器輸出功率可達到額定容量。因此，應合理選擇變壓器容量、線纜及敷設方式等措施，減少線路感抗以提高用戶的自然功率因數。當采用提高自然功率因數措施后仍達不到要求時，應進行無功補償。10kV及以下無功補償宜在配電變壓器低壓側集中補償，且功率因數不宜低于0.9.高壓側的功率因數指標，應符合當地供電部門的規定。

2.4 合理選擇變壓器

在很多建筑中，變壓器的選擇直接影響著電能的利用率。變壓器的負荷率較低時，變壓器自身損耗所占的比例較大，變壓器效率較低;變壓器的負載率在40%～70%之間，其效率最高，自身損耗最小;負載率過高，損耗明顯增大。因此，選擇合理的變壓器是實現建筑節能的重要因素之一。

2.5 風機、水泵的節能

民用建筑中，風機和水泵是用量最多的動力設備之一，其節能意義重大。風機、水泵的軸功率與其轉速的三次方成正比。因此，從節能角度考慮，當需要改變風機或水泵的流量時，除采用常規改變風門或閥門開度的方法進行調節外，還可以采用改變電動機轉速的方法調節流量，以達到節能的目的。當轉速降低到額定轉速的一半時，實際功率只有額定功率的12.5%，節能效果非常可觀。

3 結語

建設工程產業的發展能幫助我國國民經濟的增長，但在實際階段，建設工程能源消耗大，能源資源也非常有限，不能無限制地開發，因此加強能源的節約是非常重要的，利用節能減少能源資源的消耗，是解決我國能源資源短缺和浪費問題的推動力。

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