探析建筑电气设计中的节能设计

【摘要】面对能源形势日益紧张，在进行建筑电气设计时采用哪种节能措施、选定何种性能的节能设备以达到最佳的节能效果和获得最佳的经济效益，是一个合格的建筑电气设计师应该思考的问题。通过合理的设计方案，高效的节能设备，发挥设计师的创造性，建筑电气节能将做的越来越好，这将极大地促进我国建筑节能事业的发展。本文首先阐述了建筑电气设计节能的重要性以及建筑电气节能设计的基本原则，对建筑电气设计中的节能设计进行了探讨分析。

【关键字】建筑电气设计 节能 重要性 基本原则 节能措施

建筑电气节能设计直接或间接影响到整个建筑工程的各个方面。因此，建筑电气设计当中的建筑节能尤为重要。建筑电气节能设计对设计师要求极高，建筑电气设计师必须能熟练运用自己的专业知识，才能保证建筑电气设计安全性，同时又能达到建筑的节能要求。只有合理应用建筑电气节能，才能够大幅度降低建筑工程当中的能源消耗。以下就建筑电气设计中的节能设计进行探讨分析。

一、建筑电气设计节能的重要性

节能是我国的一项基本国策，国家正在大力提倡建筑节能，建筑电气节能是重中之重。建筑的建造及使用过程能源消耗巨大，因此建筑应该注重节能设计，而建筑电气设计更应受到重视，其具有巨大的节能潜力。在人们日常生活中建筑电气扮演着不可替代的角色，人们对电气设备的需求量激增，导致盲目用电，造成大量电力浪费。建筑电气设计师设计时会尽量满足客户的要求，人们往往对电气节能问题考虑的较少，出现很多高能耗的建筑。同时，很多大型国有企业及事业单位对我国目前能源紧缺的现状认识不清，做不到自觉节约能源。国家对建筑节能的宣传教育缺失，导致能源浪费严重。一些地区电力供应紧张，不得不在用电高峰期实施限电的措施。因此，在充分了解建筑使用者用电特征的基础上，设计出一系列有效且具体可行的方案，做到在建筑建造之初就实现建筑节能的目标是我国的建筑电气设计人员面临的一大课题。

二、建筑电气节能设计的基本原则

建筑电气设计应该遵循以下几个原则：

1、需要性-即保证建筑的实用性、功能性。任何一个建筑都是为满足人们需求而建造的，建筑电气设计应保证建筑的设计功能稳定，能够连续正常的运行。建筑电气设计要保证建筑照明需要，满足人们工作生活需求，同时也要保证使用者的居住舒适、卫生，建筑物的运输通道畅通无阻，给人们的生活带来便利。

2、规范性-符合国家制定的标准。我国制定了一系列关于建筑电气设计节能的法律和规范，建筑电气设计要严格遵守设计规范。国家制定这些设计准则，体现了国家的政策和国家对建筑质量的要求，是建筑电气设计师应遵循的设计标准。

3、经济性-考虑所带来的经济效益。建筑是有一定的成本的，要考虑实际的经济效益，不能够为实现节能增加建筑成本和运营费用。建筑电气设计时要合理选择节能设备、材料，让增加的成本在有限时间内通过降低能耗弥补回来。节能方案在经过技术经济比对后选择最经济的方案实施。

4、节约性-即保证降低电能消耗量，减少与建筑功能无关的能源消耗。建筑的设计功能中存在对建筑整体功能的发挥无直接关系的功能。建筑电气节能应从建筑的这一部分功能切入，找到建筑无谓的能源消耗。从节能角度讲要消除这部分能耗，针对这部分能耗考虑采取什么措施而有针对性的进行设计。

三、建筑电气设计中的节能设计

1、照明的节能设计。照明节能设计首先要保证不降低作业的视觉要求、保证照明质量，然后尽量减少照明的光损失。进行照明节能设计时应根据建筑设计的照度标准合理选择灯具及灯具的安装方式。照明节能设计更要充分利用自然光，根据建筑所处地理位置的自然光是否充足、照射时间、照射角度设计合理的采光方案，这是最经济最环保的方法。不同建筑对照明的要求不同，建筑照明设计要符合国家制定的相关规定。例如，根据照明规范满足照明质量要求的前提下，尽量采用荧光灯，像体育场及高大车间的照明宜采用高压钠灯来降低能耗。建筑物内部装饰颜色应选择浅色，墙面应尽量有光泽，利用反射原理，做到充分利用照明的周边环境。电子镇流器、电子触发器、电子变压器等新兴光源用电性能优越，采用这些低能耗的配件同样能够减少能量损失。改变灯具控制方式也是一种行之有效的节电方法。分区控制灯光，适当增大开观点、采用节能开关等方法都能够节电。

2、供配电系统的节能设计。供配电系统的设计首先要保证满足建筑的使用要求，在此基础上对设计进行优化。通过对供配电系统的负荷容量、设备特点、供电距离及分布等因素合理设计，使系统做到简单可靠、操作方便。负荷中心要靠近电所，减小配电半径以降低线路损耗。供配电系统节能应该从变压器的节能即型号选择、数目配置，减小线路电阻，优化线路设计、提高供配电系统的功率因数等方面进行考虑。（1）变压器的节能设计。变压器有损功耗与变压器的空载损耗、变压器线损、变压器的负载率有关。因此选择变压器时应选择新型节能变压器以减小变压器的铁损即空载损耗。变压器线损取决于绕线电阻及流过绕阻的电流大小，负荷率也对线损有一定影响。通过分析各因素对线损的影响可知，选择绕阻较小的变压器有利于降低变压器能耗。当然，在选择变压器时绕组也不是越小越好，应根据负载情况考虑是否安全运行，选择容量与负荷相适应的变压器，保证变压器在低功耗区运行。（2） 减少线路损耗。配电线路会有电阻，电流流过导线就会产生损耗，其损耗与电流大小和线路电阻有关系。线路上电流的大小是确定的，建筑在设计建造之初就已经确定的不能随意更改，但却可以通过优化线路电阻来降低线路损耗。所以，选择小电阻导线、减小线路长度、减少线路弯曲、增大导线截面积可以降低整个建筑的电阻，从而降低由电阻引起的功率损耗。（3）提高供配电系统的功率因数。减少用电设备无功损耗，并用电容器进行无功补偿能够提高功率因数。可以根据具体情况选择分散补偿或者集中补偿来增大功率因数以减少线路的无功损耗，达到节能目的。

3、采用新技术，利用新能源。太阳能是优质免费的可再生能源，具有污染少、环保的优点。我国风能、太阳能发电技术已非常成熟，太阳能发电在世界范围内广泛应用。但是，目前太阳能主要应用于利用太阳能加热提供生活用水，在利用太阳能光伏发电用于照明的设计并不多，我们应该加强太阳能发电照明在建筑节能上的应用。其次，也要充分利用自然光和光线照明技术。对于玻璃较多的建筑，要充分利用天然光，做到白天不消耗电能也能获得足够的照度。光线照明是近些年新兴起的照明节能方式，对那些室外光线很难照射到的地方，采用光线照明是一种经济环保的照明方式，其特点是不消耗人工能源也能获得足够的照度光强。

结束语

能源问题是全球性的重大问题，我国建筑能源消耗高出世界平均水平，成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国。我国人均能源占有量低，从我国实际国情出发更应该注重节能问题。节能技术的发展推动建筑工程在电气设计中逐渐向着节能化方向发展。

参考文献：

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