建筑电气设备的电气节能设计研究

【摘要】随着我国节能减排政策在各个领域的全面实施，给建筑能耗指标制定了更加严格的标准，推动了建筑节能技术的创新与发展，加速了我国绿色建筑的发展。在现代建筑中，由于电气化程度的提高，导致电能消耗占建筑能耗比例不断提高，所以如何提高建筑中的电能利用率己经成为建筑节能的重点研究方向。本文主要分析了建筑电气设备的电气节能设计。

【关键词】建筑电气；设备；电气节能设计

引言

近几年，我国建设事业不断发展并取得较大成就。但同时，能源消耗及资源短缺问题却阻碍着我国经济的健康、稳定发展。建筑工程中的建筑电气节能设计可大大降低建筑电气工程的能源损耗。因此，开展建筑电气节能设计就成为促进我国建筑行业发展的必要工作。

一、我国建筑电气节能设计的基本原则

第一，建筑电气节能设计必须要遵守相关的国家节能标准。建筑电气工程建设中，不能为了节能而加大建筑及其运行费用的投资，而是要确保建筑工程投资可通过节能方式在短期内得以回收。具体地说，同未进行节能设计的相关建筑相比，采用建筑电气节能设计的一些建筑的总体费用要低，且能源消耗也要被大大减少。

第二，建筑电气节能设计一定要采用先进的施工工艺及设备，以降低能耗。人流量相对较大的一些场所，比如超市、商场等，其照明设备的用电量非常大，那么普通的照明设备很难满足其照明需求。因此，在建筑电气节能设计中，必须要引进比较先进的节能照明设备及其施工工艺，以更好地节约能源。

第三，建筑电气节能设计中，需尽量减少电力使用及供应中的浪费。建筑电气建设中，各施工单位一定要提前开展相关的调查研究工作，合理分析建筑用电浪费的根本原因，并有效采取针对性较强的处理措施，以设计合理的节能方案。通常来说，造成用电浪费的主要原因是电力传输中的损耗及变压器功率的损耗，所以，建筑电气节能设计中需制定相关的节电措施。

第四，建筑电气节能设计所用的相关电气设施材料一定要符合建筑使用要求。相关的电气设施不仅要满足建筑照明的基本要求，还需满足建筑住户的卫生环保及舒适要求。具体地说，建筑电气节能设计中，设计人员不仅要使用、选择具有节能作用的建筑材料，还要全面分析、考察建筑的整体状况，以确保安装的建筑电气线路安全、科学、准确无误，且要其安全通道要畅通无阻。而诸如儿童游乐场等特殊场所，需根据其特殊需要及实际需求开展建筑电气节能设计；一些演艺场馆则需结合艺术表演的音响、灯光等需求开展相关的照明节能设计。

二、建筑电气设备的电气节能设计措施

1、供配电系统节能设计

根据建筑负荷容量、供电分布、用电设备等合理设计供配电系统，确保供电系统安全可靠、方便操作等。首先，合理菏泽变压器。变压器作为配电系统的主要设备，它在正常运行过程中用电损耗量占总损耗量的6%。研究发现，变压器用电损耗主要是铁损与铜损，而铁损主要是空载损耗，与变压器的负荷用电量大小没有关系，它与变压器铁芯的原材料与制作工艺有一定关系；而铜损与变压器负荷用电量有关，因此在选取变压器性能与台数时，需要根据变压器负荷运营的时间而选择，尽量减少不必要的用电损耗。其次，降低线路损耗。研究发现线路损耗主要与线路的长度与负荷量有关，而减少线路损耗的措施主要有：第一，在选取电线时，尽量选用线路电阻值较小的导线，如铜线；第二，尽量使线路呈直线，缩短线路长度；第三，选取合理的导线截面，应根据线路电流指标与经济性综合确定导线截面大小，例如对于较长的线路，在满足电流及电压降要求的基础上，可适当的增大导线截面，虽然使线路费用有所增加，但却大大节约线路能耗，从而达到节能的目的。

2、电动机设计

针对电动机节能设计，需提升电动机功率因数、工作效率，在建筑设计时，需选择高效率电动机。按照实际负载状况，合理选择相互匹配电动机，尽量选择调速电动机，进而满足节能目的。同时，若电动机启动负载较大，可选择软起动装置，确保电动机能够平稳启动，减小启动电流，降低电能消耗。选择变频器装置，合理控制变频调速。对于非固定转速场合，若电动机处于负载变化状态，对变频器装置实现自动调速，确保电动机转速、负载的匹配性，降低电动机轻载时，降低不必要功率能耗，满足节能效果。通过电容器，实现补偿线路的就地补偿，提升电动机功率因数，进而降低线路损耗。

3、空调用电节能设计

由于人们生活水平的提高，空调逐渐变成了家庭日常生活的必需品，特别是夏天，人们的主要用电就是空调用电。所以，建筑电气的节能设计中，尤其要高度重视相关的空调系统设计。通常，民用建筑空调系统包括分体式空调系统、中央空调系统等，中央空调往往利用自控系统有效控制电能消耗，以便于节能减排；而安装的居民住宅空调的插座通常较高，使得电源得不到及时切除，那么电能消耗就比较大。因此，空调的节能设计中，可为空调设计控制开关，以便于空调得不到长时间使用时，能及时关掉空调电源，这既保证了空调的使用安全，其节能效果也比较显著。办公建筑中使用的分体空调，常和照明系统使用同一个配电箱，所以，要想关掉空调的电源，则需关掉空调在各层配电箱处的电源回路，而工作人员往往不会严格遵守相关的节能要求，使得空调一直处在待机状态，这就造成电能浪费。所以，建筑电气节能设计中，为达到节能减排的目的，要为空调设计专属的控制配电用电设备，以便于管理，且能大大降低电能消耗。

4、照明节能设计

现代建筑的照明节能设计理念是在确保室内照明质量的基础上，最大程度的降低室内照明用电的能源损耗，从而实现用电的最大效率。研究发现，照明节能设计的主要措施如下：首先，根据国家对建筑照明设计的要求，并针对生产、生活、工作、学习对照明的要求，选取合适的照明亮度，并针对一些特殊场所要求较多亮度时可采取混合照明的方式。其次，在建筑照明设计时，最大程度的利用天然光，它用之不尽，且环保、无污染的照明方式。因此，在现代建筑照明节能设计时应充分利用自然光与人工照明相结合，并应用反光装置与导光设备将室外的自然光引进室内，以实现节约建筑照明用电的目标。再次，合理选用照明设备，在满足配光要求与眩光限制建筑室内照明设计时，应可能的选用易更换、易清扫、照明效率高等照明设备；若某一室内配有空调，则可以将空调与照明一体化，这样可节约10%的用电。最后，合理选用照明控制方式，研究发现，选用合理的照明控制方法可大大节约用电消耗。建筑照明控制方式有：分区分组控制、集中控制、调光控制、就地控制、声控开关控制、漏雨智能控制、人体感应控制。不同的控制方式有不同的原理，在照明节能设计时应根据实际需要选取适宜的控制方式。例如，子啊酒店、旅馆等室内设置节能控制开关；对居民楼道内设置声控自熄开关。

结束语

综上所述，有效开展建筑电气节能设计，不仅能减少建筑电气工程对环境较坏的影响，还能大大降低建筑电气工程的能耗。所以，相关建筑电气设计人员一定要明确电气节能设计的基本原则，提出有效的控制措施，以便建筑电气节能计能普遍、广泛的应用于我国建筑电气工程施工中。

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