浅谈建筑电气设计中的节能技术研究

摘要：随着我国建筑业的迅速发展，节能逐渐成为建筑电气设计的主题，符合当前我国可持续发展的长远战略，本文结合建筑电气节能技术的特点，对建筑电气节能技术的设计做简要的探讨。

关键词：建筑电气，设计，节能技术

一、引言

现阶段全社会对建筑节能重要性的认识显著提高，对技术研究也不断加强，设计标准逐渐完善，管理水平不断提升，节能的理念在人们的心中也为逐步加深，这都为建筑节能的推广及应用提供了强有力的基础。但在电气节能全面系统目前还没完全被建筑节能设计标准所纳入，多数人通常都认为建筑节能只与建筑围护结构、采暖或空调方面有关，与其他专业无关，认为电气节能无足轻重。即便是某些省级建设标准，也仅偏重于对采暖通风空调的监测与控制工作，缺少对电气节能方面的指导及操作措施。其实电气节能是一项非常复杂的工作，甚至在很多建筑智能化系统都难以得到应用，如果缺少对其进行系统、全面的分析和实施，节能的工作将难以顺利开展。长此以往，势必会带来巨大能源的浪费。

二、建筑电气节能方案设计

2.1、优化供配电系统

2.1.1、供配电过程中节能

在实际应用中，供电系统操作要简单，性能要可靠，尽量合理设计和选择供配电系统。在离用电中心近的地方设计变配电所设，就可以降低在电能传输过程中线路上的损耗；变压器的台数及每台的容量应根据现实的需要进行合理地配置与选择，有利于在不同的用电季节灵活的投切变压器，降低轻载引起的电能损耗。

2.1.2、变压器节能的设计

变压器在电力系统中是必不可少的设备，只有变压器的型号和运行方式选择合理了，由变压器引起的电能损失就能减少。在设计中，可考虑使用节能型的变压器，如SCB11；尽量选用电阻值小的绕组；应综合考虑线路中的负荷情况，选择与电路负荷相当的变压器，对负荷进行合理的规划、分配，从而减少电能的损耗。

2.1.3、线路上电能损耗的降低

在线路中，只要有电流通过，就会出现电能的耗损，为降低电能的损失：（1）导线选择电阻率低的。银线是电阻率最低的材料，铜线其次，银线因价格相比较太贵，所以铜线就在线路上大量使用，有时选择铝线也是不错的；（2）导线的长度尽可能短。要尽量避免在建筑电气设计中让导线绕弯路，这样电路中导线的长度会减少；（3）增大导线横截面。在建筑电气设计中，横截面相对较粗的导线应尽量选用 这样做线路导线的支出在最初安装过程中会增加，但线路中电能的损耗可以降低，从长期用。电的角度计算还是经济实惠的。

2.1.4、功率因数适当提高

在供配电系统中，要达到节能的目的，必须提高功率因数，减少线路中无功功率造成的电能损失。因此，设计中采取方法如下：（1）增大用电设备的功率因数。最好选择功率因数相对较高的电器设备，具有电感性的用电设备，选用时考虑具有补偿电容器的设备；（2）静电电容器的使用。在线路中，实现无功补偿使用静电电容器，它就会超前产生无功电流，可以抵消这部分的无功电流，既提高了功率因数，又减少了整体无功电流。

2.2、优化照明系统

2.2.1选择合适的电光源

建筑电气在民用设计时，首先要满足《建筑照明设计标准》，然后依据建筑物地点的特性，电光源的特点，照明设备最好选用高效率、经济合理的，可以降低照明时的电能消耗，达到节能的目的。

2.2.2、合理的使用照明用具

选择照明灯具时，首先要考虑建筑物周围的光分布，也不能有眩目现象产生，其次要对灯具的效率进行充分的考虑，尽可能选择灯具的效率最高。在当前普遍用于室内照明是荧光灯，用于室外照明是汞灯，如果混合使用这两种灯，就会产生高的光效、电能的耗费就减少，对人的视觉也有益处。除混合使灯外，配光在灯具设计应尽量使用，如在照明程度不变的情况下，白炽灯的灯具可以省电量20%。

2.2.3、合理选择的照明度

在照明满足标准照度的要求时，设计中可以合理地选择普通照明、局部以及混合照明，进行搭配使用，从而降低电能的消耗。例如在大型的工厂车间，照明采用的如果全部是普通型，即使灯具的使用量很多，让人满意的照度值也很难达到，但如果既要能满足照明度，又要节省电能，最好安装一些局部照明设备。

2.2.4、科学管理照明用电

节约用电应该宣传教育持续进行，节约用电要建立制度，单位要将节约用电程度纳入员工的考核中，这样节约用电的意识就能建立起，照明用电的浪费就会自觉控制。对于照明设施安装在住宅楼道内的，电量的消耗必须计入用个人电表，这样住户就会主动的节约。

2.3、优化设备节能系统

规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机；全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。

减少电动机在运行过程中的耗能。除了用就地补偿电容器以减少无功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜，目前已取得较广泛应用。

2.4、开发利用新能源及绿色能源

在低碳环保的理念下，电气设计的要求将会变得越来越高，这样新能源的开发最近几年发展得很快。如已经广泛使用的太阳能蓄电板、风能发电站，在上海世博会中，太阳能光伏发电在园区内的累计达到120万kW・h；能将人踩踏的能量转化为电能“发电地板”，可以充分利用客流的“踩踏”能量。采用的“发电膜”技术，首次在日本馆外墙使用的太阳能电池，能够使外墙自主产生能源。开发和利用新能源是一个极具探索性的全新的课题，设计人员在设计中只有对新能源有充分的了解，才会有独特的设计创意。

三、结束语

通过本文对建筑电气节能方面的设计，加深了我们队节能概念的理解，使得我们知道无论在供电系统方面，还是在用电设备方面，都存在着巨大的节能可能性。所以，为实现节能的目的，在进行建筑电气设计工作时，要正确地设计供配电系统，科学地选择节能电气产品， 以实现建筑电气节能的最终目的。

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