关于对建筑电气节能设计的思考

【摘 要】随着生活水平的不断提高，人们的用电需求越来越大，许多地区出现高峰时段用电荒、不得不拉闸限电的现象。在建筑设计时，将电气节能考虑在内已成为设计师的一项重要责任。文章从对建筑进行电气节能的重要性出发，针对可行的电气节能措施，提出了笔者自己的一些看法和建议。

【关键词】建筑电气节能；设计；措施

进入21世纪以来，能源问题日益突出，成为世界各国亟待解决的首要问题，电气节能也逐渐被提上日程。而在我国，城镇化建设的突飞猛进，带来了用电量高涨、建筑用电能耗大、浪费多的后果。建筑电气节能作为建筑节能的一个重要组成部分，也在建筑设计时被越来越多的设计师考虑在内。经分析，电能消耗主要来源于空调、照明系统、电能传输、给排水等方面。

1.建筑电气节能的重要意义

1.1电能来源贫乏

越来越多的数据表明，地球上的资源并不是取之不尽、用之不竭的。目前，大部分地区采用的仍旧是火力发电。然而，总有一天，用于发电的可燃物（主要是煤炭）终会消耗殆尽。在找到新的可被大规模利用的发电方式之前，我们要做的就是节约能源、减少损耗、减缓能源消耗速率。为响应中央提出的建设资源节约型、环境友好型社会的号召，进行电气节能是当下实施建筑节能的一项重要举措。

1.2生活中的用电问题

相信很多人都体会过被拉闸限电的感受。以往的建筑设计，常常把满足客户需求作为第一标准，很少考虑电气节能，为电能损耗问题埋下隐忧。而在居民、企业单位用电过程中，管理者建筑电气节能意识不足，加上线路本身的损耗，最终导致电能严重浪费，部分地区出现用电紧张甚至拉闸限电的现象。

2.电气节能的充分条件

2.1低投入

建筑节能首先要考虑经济条件，电气节能万不可以过高投入作为代价。在进行建筑电气设计时，要通过对不同方案的合理比较，筛选出经济效益较高的最优解，使由于节能而增加的成本能在短期内通过由于节能降低的运行费用得到回收。

2.2低损耗

节约能源主要指省去不必要的消耗。通过对用电分析，我们可以了解电能出处，同时便可知道哪些为无用的电耗，从而可以采取措施对电能损耗进行减小甚至消除。例如，在电能传输过程中导线产热便是一种无用能耗，还有变压器损耗，都无益于用户用电。

2.3多功能

有些人可能认为，进行建筑电气节能会给生活生产带来不便。在这里需要说明的是，减少电能损耗并不意味着人们生活质量的降低。在建筑设计时，满足用户需求仍是设计师的首要任务。建筑物的使用功能，包括用电安全、照明条件、环境舒适卫生以及用户特殊要求等在内的居民用电和企业单位用电，均不会变质。

3.建筑电气节能的主要方式

3.1供配电体统更合理

设计供配电系统的整个过程都要体现节电意识。首先要了解用电系统的负荷容量、分布和用电设备的特点、负荷等级，并以此为基础进行设计，尽可能降低供配电系统的运行损耗，保证系统在最佳工作状态下，实现经济运行。

设计考虑的主要节能方面：

（1）供配电系统的变配电所位置：变配电所所在位置是由用电负荷容量及分布决定的。设计时，应使变压器靠近用电负荷中心处，从而减小传输过程中的电耗、使电压损失减小。

（2）供电电压：通常为保证用户用电正常，用户电压等级约220V或380V；大型建筑的制冷设施电压可用较高电压以降低能耗。

（3）变压器：其容量及数量要依据供电容量及负荷合理选用。进行负荷分配时，要将工程初次投资和年运行费用综合在一起加以考虑，变压器容量应适应系统的电力负荷。对于季节性特征明显的用电工程，应将季节影响带来的变化考虑在内，使变压器可依据季节性负荷进行数量调整，避免变压器因轻载而造成的电能损失，变压器负载率通常在0.7～0.85之间，变压器在工作时应以并联方式运行。如

（4）导线：为保证电能传输过程中不必要的热损失，应合理选择导线材质，选用导线的截面积也应与传输距离与导线电阻率相适应，尽可能避免因热损耗带来的功率因数的降低。同时，可以增大导线的截面。截面的选择要满足很多要求，符合很多标准，包括热稳定、载流量、保护的配合和电压损失等。

3.2变压器选择

统计数据显示，全国每年由变压器造成的电能损耗约占总电量的3%。变压器的电耗包括空载损耗和负载损耗。

（1）空载损耗，也叫铁损，是变压器铁芯产生涡流和漏磁造成的。节能变压器，例如SL9，SC8等，其独特的铁芯处理工艺使铁芯涡流带来的损失减小，漏磁现象带来的损耗也大幅减少，可见其空载损耗较小。故在选择变压器时，最好选择节能变压器。

（2）变压器的负载损耗主要是由变压器上的缠绕线圈的电阻引起的，又称为变压器线损。变压器的绕组电阻较小者，像铜芯变压器等，负载损耗低。

3.3照明节能

一般选择方法如下：

（1）光源选择：对于照明设施较低的场所，装饰性较强的建筑除外，通常采用荧光灯；

对于高悬灯具的场所，一般用金卤灯或高压钠灯。对于有显色要求的场所，

可采用陶瓷金卤灯；高压钠灯具有经济、高效、耐用的特征，适用于无显色要求的建筑照明；普通民用照明往往选择白炽灯或卤钨灯；

LED灯响应快，节能效果较明显，比较环保且寿命长，其适用范围很广。

（2）灯具选择：灯具的效率直接影响到其能量损耗。在选择时，应采用高利用率且高效的灯具，降低单位面积耗电量，从而节能；

在使用过程中，为灯具合理配光，可提高灯具的利用率，进一步节能；

块板灯具的节能效果在灯具中比较突出，应优先选择；

选择光源用电附件时，应以低能耗的高性能器件为准则，例如节能型电感镇流器。

（3）照明方案选择：按照建筑类型和工作区域的不同，根据相关标准规定采取不同的照明标准，也可在标准基础上，根据实际需要对照明度做出相应调整。建筑分区及工作组别不同、企业单位是否营业、照明时间是白天或者黑夜都会对照明方式有影响。

3.4中央空调

大型建筑的中央空调耗电量十分巨大，所占比重约50%，有着可观的节能空间。在进行中央空调的系统控制设计时，要注意对机电启停采取合理措施，同时，空调的变风量与变流量也应通过控制系统加以调节，实现最大程度节能。楼宇控制系统接口设计，水泵要随季节不同加以调整，确保既能满足用户需求，又能降低空调的电耗。空调在低温送风时也要努力达到电气节能的目的。

4.结语

电气节能的发展前景是十分美好的，它是现在时，更是将来时。通过对输电线路、照明系统、空调系统等的改良，降低一切无用电耗，对建筑实行电气节能并不是什么难以逾越的鸿沟。但是我们不能仅仅停留于目前已知的电气节能知识，而要勇于探索，在保障人们生活质量的基础上寻找新的节电方法。只有把节能的理念切实融入设计的每个角落，才能真正做到电耗的降低，达到电气节能的目的。

参考文献

[1]谢社初.浅议建筑工程电气节能的主要方式[J].低压电器，2008，（24）：11-15.

[2] 那红宇.浅谈实现建筑电气节能的多种措施[J].低压电器，2008，（22）：51-54.

[3] 李友化.建筑电气节能设计探讨[J].四川建筑科学研究，2008，34（5）：221-224.