建筑电气的特点及节能研究的分析

【摘要】现如今，能源节约已成为全世界共同关注的热点话题，我国作为世界人口最多的国家，如何利用有限的资源实现国家的可持续发展，能源节约问题就显得尤为重要。能源节约涵盖种类多，电能作为其中之一，对我国经济发展具有重要作用。电气节能是建筑节能的重要组成部分，建筑电气节能的有效实施需综合考虑变压器节能、照明节能、空调节能及电梯节能等内容，本文就建筑电气的特点及其节能措施进行相关阐述，旨在提高电气能源的利用效率。

【关键字】建筑电气；节能；措施

引言

随着国民经济的快速发展，人们用电量不断增加，电力供应也愈加紧张，每到用电高峰期，电力供应都将产生巨大的缺口。面对我国能源总量不高、能源利用率低、节能技术落后，节能措施落实不到位等特点，如何从实际出发，最大限度的降低建筑电气能耗，提高资源利用率就显得尤为重要，同时也是关乎我国经济可持续发展目标实现的重要因素。

1.建筑电气的特点

随着科技的迅猛发展，建筑电气建设逐渐向自动化、智能化、信息化方向发展，这些高科技的发展方向必然对电气的设计及节能提出了全新的要求，也使建筑电气的设计业务范围不断扩大，技术要求愈加严格。现代建筑电气的特点除材料选用外，最显著的就在于设计，具体表现在三个方面：精确计算设备用电负荷、严格设计建筑供电高低压配电系统、终端照明设备的整体规划与设计[1]。

2.建筑电气节能措施

2.1变压器的节能措施

变压器作为现代建筑高压引入、电压等级调节及分配的重要设备，对其进行节能研究具有重要意义。变压器设备中包含大量的铁、铜材料，而这些材质在运行中都存在固有电能损耗，其损耗公式详见如下：

?P=P0+β2Pk，公式中?P为变压器的有功损耗（kW），P0为变压器的空载损耗（kW），PK为变压器的短路损耗（KW），β为变压器的负荷率。依据变压器耗能特点及公式可知，变压器的节能主要从降低功率损耗与提高运行效率方面展开，为有效降低功率耗损，不仅要考虑变压器的结构及所用材质，降低运行中的能耗，而且要全面考量初装费、投资费、运行费，以让变压器在使用期内发挥最大的功效。为此。变压器节能措施具体表现如下：

第一，采用阻抗小的绕组材质。众所周知，变压器的短路损耗取决于绕组电阻与经过绕组电阻的电流大小，所以应以铜芯变压器等阻抗小的材质为首选对象。

第二，优化变压器的容积与使用数量。变压器容积和数量在配备上应以高效低耗为原则，合理分配各台变压器的负荷，最大限度的保证变压器均处于高效运行状态。譬如，当负荷率低于30%时，应该选择小容量的变压器，当负荷率超过80%，应该放大一级容量选择变压器；当容量较大需要选择多台变压器时，应该尽量减少变压器台数，选择大容量的变压器[2]。

第三，选用节能高效的变压器。节能变压器的显著特点就是损耗低、噪音小、性能高，建筑选用时应首选高效节能的变压器。譬如干式变压器应首选SC9系列及非晶合金，油浸式变压器首选S10或S11系列，从而达到降损节能的目的。

第四，强化变压器运行管理。各区域居民变压设备之间应加强联络控制，以便非正常情况下可以及时投入或切除部分变压设备，防止变压器空载运行，从而减少耗损。

2.2民用建筑电气设计节能措施

随着城市化进程不断加剧，城市居民高度集中，民用建筑用电成为电能消耗的重要部分，具体涵盖照明系统、空调系统及电梯运行系统，故而对此三项内容进行研究对我国能源节约政策的开展发挥着巨大作用。

2.2.1照明设备节能措施

居民日常生活的有序开展，照明系统是关键，对该环节进行合理的节能设计将大大减少能源耗损，为此，建筑设计时首先采用LED等新型节能灯具，不仅大大降低了能源损耗，而且显著延长了灯具的使用寿命，避免了不必要的经济损失。其次，合理设计照明设备的控制方式，譬如高层建筑的走廊、过道、楼梯间等公共位置安装声控照明设备，这样没人经过时照明设备就会自行停止工作，从而避免电力资源的浪费，同时还应不断研究开发新型控制方式，譬如红外线控制设备等，从而有效制约照明设备，提高电能使用效率，不断减少资源浪费[3]。再次，提高太阳能等自然资源的利用水平。我国太阳能资源丰富，为太阳能转化为电能提供了充足的自然条件。为此，可与电力部门合作，在居民建筑楼顶安放太阳能板，通过相应设备，使其转化为电能，满足居民生活用电，同时多余的电能还可以转卖给电力部门，不仅达到了节约能源的目的，而且还让居民获得了额外的经济收入。

2.2.2空调系统节能措施

随着人们生活水平不断提高，空调系统已经成为居民家电设备不可或缺的部分，城市居民建筑外墙上，随处可见空调外机。具资料统计，空调系统的能耗占据建筑能耗的45%，并且现有空间设备在型号选择上普遍偏大，所以，空调节能空间潜力巨大。为有效提升空调节能性能，减少资源浪费，本人建议从以下方面着手：

首先，不断提高系统控制水平。众所周知，舒适性的空调系统对人体的作用涉及室内空气的温度、湿度及空调风速等多种因素，人体对冷热的感知效果也是上述因素综合作用的结果。节能研究过程中要不断提高系统控制水平，全面综合各项舒适评价指标，注重室内各项环境参数的调整，提高人体舒适度的同时降低空调能耗。

其次，选用变频空调实现节能目标。随着空调技术的不断发展，变频空调因其节能显著受到消费者的普遍关注。变频技术的应用引领着空调节能的新发展，除暖通空调外，中央空调系统也应当充分利用变频技术，不断减少系统内部消耗，提高整机运行效率，逐渐实现节能效果[4]。

2.2.3电梯节能措施

现代化城市，高层建筑密集，电梯使用过程中，不仅频率高，而且能耗相当大，所以电梯节能工作的开展与实施刻不容缓。随著我国电梯技术的不断发展，我国电梯节能工作也取得了一定的成效，但由于我国电梯节能工作起步晚、起点低，技术优势不高，用户理念差等众多因素交互影响，导致我国电梯节能工作较世界发达国家相比尚存在较大差距。为有效实现电梯节能目标，本文将从以下三个方面加以简述。

第一，采用回馈制动法，通过在变频器的直流母线两端安装量回馈装置，实现能源再生，再通过有源逆变技术，将再生的能源发送到电梯的发电装置，从而实现电能的再次利用，进而达到减少能耗的目的。

第二，借助群控技术，提升电梯运行效率。借助电梯群控技术，能够有效协调各电梯之间的工作，从而对电梯的停靠、运行进行智能控制，提高电梯传输效率，有效减少电能消耗。

3.结束语

建筑电气作为建筑节能的重要组成部分，对我国节能工作的实施具有重要意义，在我国城市建筑设计过程中，相关设计施工人员应不断提高建筑电气节能的重要性认识，在满足建筑电气安全、可靠、功能完善等指标的同时，还需不断的研究分析，将节能设计充分运用到建筑设计中来，从未为社会资源的可持续利用贡献力量。

【参考文献】

[1]乐刚.浅谈建筑电气的节能设计[J].城市建筑，2013，08：134.

[2]肖峻.智能化建筑电气节能优化设计[J].科技与企业，2015，11：107.

[3]魏立明，陈渐春，靖辉.建筑电气节能问题分析与应用研究[J].电气应用，2014，02：44-47.

[4]邱延林.关于建筑电气节能措施及应用的思考[J]. 福建建材，2012，06：81-83+97.