建筑电气节能设计探讨

摘 要：随着经济和社会的发展，资源和能源问题成为建筑电气设计的焦点话题之一。建筑电气的节能设计，旨在降低建筑的能耗和降低环境负面影响，是目前建筑行业发展的重要任务之一。作为主角之一的电气设计人员，应在设计中精心考虑，进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，实施电网的经济运行技术。

关键词：建筑电气；节能设计； 措施

一、建筑电气节能设计的意义

现在我国正处于工业高速发展的时期，工业高速增长需要以消耗大量的资源和原材料为前提。经济的增长受能源的约束，会严重影响我国工业化的进程，节约能源已经成为关系到国家经济发展的重大问题。建筑耗能已经成为我国能源消耗的一个重要的消耗源，建筑耗能主要是建筑电气耗能。因此，在设计上开始寻求建筑电气节能的方法和电气节能的措施显得更加重要。

在节约用电方面，建筑电气节能有巨大的潜力，建筑电气节能设计具有重大的意义。首先，建筑电气节能有效地缓和电力供需的矛盾，保证国民经济持续、快速、健康地发展，而且会产生显著的经济效益，是电力开发的一种经济的形式。其次，建筑电气节能设计过程，贯穿于节能项目的决策、设计前分析和考察，设计、施工以及使用等整个过程。进行建筑节能设计需要选用高效合理的设备，这样在节约能源，保护环境的同时，又促进了科学技术的发展和进步。这样，既保证了经济效益又保障了社会效益，实现经济社会的可持续发展。因此，从节约能源和促进科学技术进步的角度，我们都应该积极进行建筑电气节能设计。

二、建筑电气节能的设计的原则

建筑电气节能设计不是无章可循，盲目进行的。在进行建筑电气节能设计时应坚持以下几个原则：

1、应该充分地满足和完善建筑物的功能需求

充分满足和完善建筑物的功能需求，也就是建筑電气节能设计应该在保证建筑物在照度，显色以及色温等各项指数，满足运输通道畅通以及卫生舒适的前提下，减少设备的能量损耗，最大限度地提高能源的利用率，更好地促进电气合理利用。而不是为了达到节能的效果，刻意地控制和减少电气，导致建筑物的功能需求得不到满足。

2、建筑电气节能设计应该经济合理，切实考虑经济效益

建筑电气节能设计要遵照国情考虑实际的经济效益，按照节能设计的投资考虑实际的经济效益，不能以节能为借口增加运行的费用，过高地消耗投资。并且节能设计应该考虑用最少的时间将部分增加的节能投资通过减少的运行费用回收回来。

3建筑电气节能设计应该是节省无用损耗的能量

建筑电气节能设计首先要找出与发挥建筑物本来的功能无关的能量消耗，再根据具体情况考虑要采取的相对应的节能措施。例如，变压器的功率以及传输线路的功率的损耗都是无用能量的损耗；又如自然采光好的房间，照明设备有很大的功率损耗，应该采用高效的节能灯具降低能耗。节能设备的选择，应该在充分了解设备的原理，性能以及效果的基础上，并且在经济和技术上进行全面比较以后选定。因此，节能措施也应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

三、建筑设计应考虑的节能措施

1、减少变压器的能量损耗

在智能建筑形式和要求日益复杂的今天，各种建筑工程在施工的过程中对建筑电气设备的应用也日益广泛，对变压器的容量需求也是越来越大，而变压器在长时间的运转下造成的能耗也是相当可观的。因此在变压器的安装和选择中应当结合当前社会发展需求进行分析，选择适当的变压器，避免大马拉小车的现象。

节能型变压器在避免空载损耗方面具有独特的优势，是在电力供应的过程中能够满足电力需求的同时更是降低电能的消耗，提高电力资源的应用措施和应用方式。设计时需对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其满负荷高效运转。另外，在平衡三相负荷的同时，还要计算好变电所低压侧无功补偿容量，使高压侧功率因数达到规定值。并根据实际运行情况，当谐波量超出规范要求时，在谐波源处设置相当的有源滤波器。

2、合理选择线路供电方式和线径截面

在建筑电气中，照明系统一般可分为单相二线、两相三线、三相四线三种方式。由于三相四线式的供电方式比其它供电方式线路损耗小得多，因此照明系统应尽可能采用三相四线制供电。电力传输过程中，线路的消耗量不可小看，据有关统计显示，线路的损耗约占输入电能的4%左右。然而，线路电量的损耗程度与供电方式和导线横截面密切相关。因此在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下，根据建筑的规模用电负荷性质及容量，设计时要使开闭所合理的接近用电负荷中心，另外应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从而进一步降低电能损耗。对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压要求的前提下，在选定线截面时适当增大一级导线截面积，这样能很好地达到节约能耗的效果，而且更具经济性。

3、选用合适的照明光源

照明耗电在各个国家的总发电量中占有很大的比例。目前，我国照明耗电大体占全国总发电量的10%～12%，2001年我国总发电量为14333亿度（kWh），年照明耗电达1720亿度。由此可以看出，照明节电对整个国家整个社会都具有重要的意义。照明系统的节能设计既要考虑照度、色温等指标的选定，还要考虑照明设备的耗电量与照明方式、照明设备损耗、房间面积、照明灯具数量等存在的关系，因此，照明系统的节能设计可从以下方面来综合考虑：一是合理确定照度。室内照明设计要有利于人的活动安全和舒适的生活。在人们的生活中，光不仅仅是室内照明的条件，而且是表达空间形态、营造环境气氛的基本元素。在进行照度选择前，要充分听取业主或甲方的意见，每个作业场所可能会有不同的要求，再参照设计手册等资料对室内的平均照度、照明的均匀性及作业平面上的照度进行计算和分析，不要盲目地选择大的照度。二是要合理选择照明光源。在选择光源前，要充分分析会有哪些因素影响其照明效果。这些因素包括被照明场合的功能、受照明空间的大小，室内家具的或工厂设备对照明的影响，是采用直接照明还是间接照明，希望形成的照明风格等等。照明光源要优先选择选择发光效率高、显色性好、使用寿命长的高效光源。紧凑性节能灯是目前替代白炽灯最合适的光源，传统的白炽灯相比，节能可达到80%，寿命长达10000小时，降低维护和替换费用。电磁感应灯是一种新型灯具，电磁感应灯是不用传统钨丝，可以节约大量资源，由于无极启动点燃，可使其寿命大幅提高，电磁感应灯由于高光效、长寿命、高显色、光线稳定等特点，使其成为理想的绿色照明光源之一。

4、其他节能措施

|（1）选用光导照明系统

光导照明系统是通过室外的采光装置捕获室外的日光，并将其导入系统内部，然后经过光导装置强化并高效传输后，由漫射器将自然光均匀导入室内需要光线的任何地方。光导照明无需电力，利用自然光照明，同时系统中空密封，具有良好的隔热保温性能，同时不会给室内带来热负荷效应。

（2）选用太阳能产品

太阳能电热水器有太阳的时候可以通过太阳加热水箱内的水，没有太阳的时候可以有电加热，很方便，也很节能。太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能广告灯箱等以太阳光为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给灯源供电使用，无需复杂昂贵的管线铺设，可任意调整灯具的布局，安全节能无污染，无需人工操作工作稳定可靠，节省电费免维护。

结 语：建筑电气节能是一项复杂的系统的工程。但是要实现真正意义上的节能，电气设计人员应该对节能设备从各个方面仔细考虑和精心对比，选择真正低耗节能设备。

参考文献：

[1] 张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨[J].中国科技信息，2009（6）

[2] 谢同建.浅谈建筑电气节能设计[J].江苏建筑，2010.

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