建筑電氣設計中的節能技術措施

鹿群

摘 要：探討建筑電氣設計中節能技術的發展現狀，分析建筑電氣設計中節能技術需要遵守的原則，研究提高建筑電氣設計節能技術措施策略。

關鍵詞：建筑；電氣設計；節能技術

中圖分類號：TU85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）04-0106-03

0引言

近年來，我國大力倡導綠色生態理念，節能環保措施已在多個領域得到推廣。當前國內建筑業也引入綠色發展理念，不少設計、施工環節都與節能理念結合，比如在電氣設計中應用節能技術。因此，需要研究建筑電氣設計中的節能技術措施。

1 建筑電氣設計中節能技術的發展現狀

1.1 電氣設計節能技術應用的必要性

第一，有利于節省能源，減少浪費。建筑業推廣節能技術最重要的目的便是為了節省資源，通過應用節能技術手段來減少日常生活中對于電力資源的浪費。此外，還可以緩和當前嚴峻的資源壓力，推動可持續發展，在促進經濟不斷發展的同時，生態環境也得到了保護。

第二，有利于維護建筑周邊環境。建筑電氣在進行施工的時候會涉及多種施工內容，在施工過程中也會應用多種施工材料，有著一定的復雜性。以前的電氣施工技術比較粗放，對于維護周圍環境十分不利。當工程交付使用后，因為冬夏兩季需要供暖供冷的原因，會造成不少資源的消耗，同時使用暖氣、空調的過程中還會產生對人體以及周邊環境有危害的污染氣體。目前的電氣設計應用到了越來越多的綠色節能材料，并且施工工藝大多利用清潔能源，如風能、太陽能，這樣可以降低對傳統能源的需求，減少施工過程中對生態環境的破壞。

第三，有利于改善人們生活質量。在當前的電氣設計中應用到更多的節能技術，能夠促進傳統熱工技術不斷升級創新，提升質量，以實現為人們打造環境舒適、身心愉悅的居住、辦公環境。傳統建筑工程中，一般會采用地暖、空調來為人們提供暖氣和冷氣，但是它們會在長時間使用過程中，釋放有害氣體，危害環境以及人體健康。被動式建筑的推廣應用逐漸促進周邊環境的優化，節能減排，大大改善人們的生活質量。

1.2 目前節能技術的應用發展現狀

隨著可持續發展理念在多個行業的推廣，建筑工程也因此制定了相關的政策措施，強調應該在建筑領域大力推廣節能環保技術，采用節能材料，重視節能技術的創新以及提升，從而可以滿足人們對建筑的更高要求。

1.2.1 綠色發展理念和電氣設計理念融合策略

建筑業應該把綠色發展理念與電氣設計理念相互融合，從而能夠實現電氣設計高質量發展。具體有以下3個實施策略。

第一，建筑設計單位以及項目負責人應該大力鼓勵電氣設計行業加大對節能技術的研發與應用，嚴格監督當前電氣設計過程中使用的材料性質，嚴令禁止在電氣設計過程中使用高污染以及耗能大的材料。

第二，有關單位應該加大對竣工驗收的嚴格力度，采取強制措施，促使建筑業淘汰目前所使用的浪費資源的施工工藝以及對環境有害的傳統施工材料。

第三，對于使用節能技術以及節能材料的企業，建筑有關單位應該大力支持，并且給與一定的優惠政策，如減少稅收以及貸款利率等，將節能技術以及節能材料真正落實到設計以及施工過程中，從而逐漸降低傳統能源使用率，推動社會更好發展。

1.2.2 節能技術應用要點

傳統建筑工程經常會把材料以及設備結合在一起，這樣做不僅會造成材料應用不合理，而且還會造成資源浪費。尤其對于電氣設計而言，之前的施工過程會造成不少廢棄材料出現。對于這些已經無用的廢棄材料處理要耗費大量的時間和人力投入，對于建筑經濟效益而言是十分不利的。

使用節能技術，能夠讓電氣設計工藝在應用過程中充分發揮自身作用，體現自身的價值。具體有以下2個應用要點：①在電氣設計中應用太陽能技術，通過對太陽能進行充分的利用，可以加深建筑工程以及環境之間的深層融合，從而推動綠色建筑的發展，為人類打造健康生活。②在選擇施工材料的時候，優先選擇節能設施，如節能型空調，能夠通過利用夏季風向運行，充分體現了風能對建筑工程的有利影響，節能型空調不僅能夠滿足炎熱夏季人們對于涼風的需求而且還能降低能源消耗，為人們打造綠色健康的環境。

電氣設計中應采用更多節能措施，多使用節能資源，規劃設計時應該把節能理念以及設計相互融合，利用自然條件來優化電氣設計方案，從而能夠符合當前社會對于綠色發展理念的追求。此外，還需要在電氣設計中真正應用新能源技術，符合節能減排的理念，從而能夠促進電氣設計的可持續發展。

2 建筑電氣設計中節能技術需要遵守的原則

2.1 功能性原則

電氣設計有著很強的功能性，因為建筑施工環境比較復雜而且差異化比較大。因此，在應用時應該做好內部調控，進一步增加建筑的舒適性，有效利用電氣設備能將其價值真正體現出來。

電氣設計應用過程中，應該將其功能充分地發揮出來，確保電氣設計可以在建筑業實現自身價值。在設計階段，設計人員需要優化配電線路，防止因為建筑外部環境而造成電氣設備無法發揮其實際功能。要對線路進行專設，并且要注意環境溫度因素對于線路的影響，以此來提升電氣設備使用過程中能夠穩定運行[1]。此外，對于一些特殊性建筑，設計人員應該首先評估建筑內部構造，減少電氣設備對建筑的影響，使得電氣設備的功能性可以得到全面的發揮。

2.2 經濟性原則

電氣設計在應用過程中需要考慮對經濟的影響，經濟性的電氣設計方案可以提升施工企業的經濟效益。確保電氣設備在使用過程中降低設備故障率，以減少業主后期維護。為了能夠實現經濟性原則，要選擇合適的電氣材料，不僅要符合環保理念，還要充分考慮其耐久性和經濟性，在減少材料成本的投入的同時，還可以確保工程質量不受影響[2]。

此外，還要提高電氣設計的施工效率，要防止因為施工期過長而影響企業的經濟效益。在電氣設備施工結束之后，還應該重視后期維護工作。在前期的電氣設計中，應該提前把之后的維護工作相關問題考慮在設計過程中，這樣可以實現后期的有效維護，節省管理成本。

2.3 降低損耗原則

電氣設計涉及多項施工內容，對于功能性要求比較嚴格，在不同建筑設計中會應用到不同的電氣設備，所以現實的電氣設計中會有消耗不穩的現象，而且消耗量一般都比較大。若想解決這一問題，就需要優化電氣設備的選擇，要減少對耗能大的設備的使用。同時，要在電氣設計中選擇使用現代節能科技的設備，可以減少設備對能源的消耗。此外，要在確保不影響電氣設備功能性的前提下，盡量對電氣設計進行集中管理。這樣做能夠有效控制資源的消耗，更加科學地去分配資源，避免電氣設計出現耗能高的情況，實現節能減排的要求。

3 提高建筑電氣設計節能技術措施策略

3.1 對供配電系統及線路進行科學合理設計

對供配電系統及線路設計具體有以下兩點：第一，電氣設計選擇的線路材料必須要符合國家的規范標準。要確保所選擇的線路材料符合綠色節能的理念，不會對節能環保造成不利的影響。在選擇防護材料的時候，應該使用封閉性比較佳的金屬線，做好防火孔的封堵工作，把線路處理的比較隱蔽，保證內部防火達到了國家消防的有關標準。通常情況下，電氣設計一般選擇銅導體作為主要的配電線纜。

第二，設計人員應該具有全面掌握耗能情況的能力，從而能夠對線路設計進行合理化安排以及科學指導，對于線路的正確敷設有著重要的影響[3]。在進行電氣設計時，要根據節能要求進行合理以及適當的調整，從而能夠實現使用過程中的最低耗能。

3.2 照明系統符合節能要求

照明系統是建筑電氣設計中關鍵組成部分，同時也是其消耗能源較多的設計系統之一。在居民對居住環境要求愈加嚴格的背景下，照明用電的需求量正在逐年增長。優化照明系統、進行節約設計，對于建筑電氣設計而言具有重要意義。

第一，電氣設計人員可以通過利用天然光來實現對照明資源的節約。在天然光的作用下，人工照明照度能夠通過天然光的不斷變化進行自動調節。設計人員可以在缺乏天然采光或者采光較弱的室內設計中，使用導光以及反光裝置，把天然光通過有關裝置引入進室內，能夠實現除了應急照明之外的其他照明需求。比如，設計人員在體育場、廠房等大型設施場所安裝照明系統時，可以利用導光管進行照明。導光管本身不需用電，可以直接利用采光罩把室外的天然光引入到系統中。之后經過導光管道的快速傳輸以及強化，在系統底部安裝的漫射裝置作用下，將天然光均勻地照射到室內的角落，從而能夠實現照明需求，達到使用天然光來節約電能的目標。

第二，電氣設計人員需要科學選擇光源和燈具。當照度相同時，選擇緊湊型熒光燈替代白熾燈可以獲取更高的經濟效益。21 W的緊湊型熒光燈完全能夠替代100 W白熾燈實現相同的照度，選用緊湊型熒光燈能夠達到79 W的節電效果，其節電率能夠達到79%。所以在普通室內的照明系統安裝中，設計人員應該優先選擇使用熒光高壓汞燈或者是緊湊型熒光燈。但需要注意的是，熒光高壓汞燈的光效比較低，對于一些大型車間、工業廠房而言，其照明效果一般，通常情況下，車間、廠房會優先選擇高效氣體放電光源，比如金屬鹵化物燈[4]。

第三，電氣設計人員應當選擇合理地照明控制方式，以幫助使用者按需開關燈，從而能夠較好地避免在無人工作的狀態下出現開燈情況，減少不必要的浪費現象。尤其是在公共建筑電氣設計中，更應該選擇照明系統智能控制設備。比如在體育館、電影院、博物館等場所，應該優先采用能夠進行智能控制的照明系統和使用自動降低照度的智能控制措施。住宅以及商場等其他的公共場所，可以使用感應自動控制。對于住宅區的樓梯間、走道的照明設計而言，除了應急燈之外，可以使用自息控制開關。住宅或者商場在夜晚走動人數較少，但同時又需要燈光進行照明，電氣設計人員可以在這些場所使用紅外感應、雷達控制等智能控制方式，實現節電目的。此外，LED燈能夠進行自動亮暗調節，因此在地下車庫或酒店走廊等場所，可以優先選用LED燈。

3.3 對變壓器要做到有效的選擇

變壓器是電氣設計中配電系統非常關鍵的組成部分。有研究顯示，變壓器的能源消耗是非常大的，造成其耗損大的原因，可能是變壓器所用到的材料多為銅鐵材質，變壓器的銅鐵資源消耗比較大，這雖然不屬于電能消耗，但是與制作工藝緊密相連。在進行變壓器選擇時，應該選擇具備節能材料的變壓器，同時有關技術人員應該提高對銅鐵芯材料的研究，通過不斷優化以及改善，來減少變壓器對銅鐵的消耗。

3.4 對空調系統設計進行科學優化

為了滿足人們對調節溫度的要求，不少建筑選擇了大量的空調，從而造成了資源消耗過大。造成能耗大的因素比較多，其中一個重要的因素是由于設計人員沒有科學設計能源的控制系統。設計人員應在該領域進行不斷研究，不斷優化自動控制系統，以減少空調能源的消耗。

此外，在施工過程中，電力工程師應該與空調安裝的技術人員加強溝通，以實現空調的節能要求。當前的空調系統研究中也融入了大量的智能技術，在電力設計中得到了大量的推廣以及使用。在技術的加持下，能夠使智能控制技術與設備進行有效的融合。比如在空調系統中引入BAS系統，這樣可以使空調在使用時節約資源，降低設備的負荷，加長空調系統的使用壽命[5]。

在對空調系統進行節能改造的時候，節能措施應該符合國家的有關標準。在選擇節能技術的時候需要考慮經濟適用性，要從業主的角度出發，選擇經濟效益比較高的節能措施。

3.5 對線損節能做好科學設計

電子資源的使用和傳輸受到多種因素的影響，導致電路網路設計中的資源損耗，而線路負載是造成當前線路損耗的主要原因之一。把電路電阻最小化，不僅可以提高系統的輸出效率，還可以減少線損的現象發生。在電路設計有關工作結束后，施工單位應該根據前期的有關設計方案來進行線路的敷設。在敷設的過程中，可以優先選擇直線敷設，以此來減少對能源的影響，將損失控制在可接受范圍之內。

4 結語

電氣設計對于整個建筑工程而言非常關鍵，想要提升建筑企業的經濟效益，就要重視電氣設計。當前節能環保理念已經引入到電氣設計中，有關單位以及設計人員應將節能技術以及節能材料落實到現實的電氣設計工作之中，為建筑企業以及業主增加經濟效益，打造宜居的生活環境，實現節能減排的建筑工程施工理念，促進建筑業綠色發展。

參考文獻

[1] 龔永慶.智能化建筑電氣節能優化設計研究[J].建筑技術開發，2021，48（2）：138-139.

[2] 石世彪.建筑電氣設計中的節能技術措施[J].科技創新與應用，2021（6）：96-98.

[3] 宋兵.建筑電氣工程中智能化技術的應用[J].智能城市，2021，7 （1）：47-48.

[4] 張建堂.節能理念下的民用建筑電氣設計措施[J].甘肅科技， 2022，38（3）：29-31.

[5] 殷小石.建筑電氣設計中的節能技術措施淺析[J].中國設備工程，2020（19）：204-206.