阐述建筑电气设计中的节能措施

【摘要】对于现代城市的发展，能源越来越缺乏的情况下，建筑设计中电气设计表现出极为重要。本文通过笔者在建筑行业中对电气节能的了解，从建筑电气设计节能的原则入手，探讨建筑电气设计中节能措施的应用，主要的节能措施包括供配电系统的节能设计、动力设备系统的节能设计以及照明节能设计等。

【关键词】建筑电气设计；原则；节能

一.建筑电气能源现状

目前我国在经济高速发展下，能源缺乏的问题越来越严重，节能已经成为了人们关注的焦点。根据相关部门的统计显示，建筑行业的能源消耗大约占全国能源总消耗的30%左右，并且这一数值还在随着社会的发展而不断的增加。相对于西方发达国家而言，我国建筑行业的能源消耗量大约是他们的三到四倍，并且，在建筑电气设计方面表现的尤为突出。在实际的建筑电气设计中，大多数工程为了减少项目成本，在很多的新能源应用环节都采取了避而不谈的方式，以至于现在的很多建筑依然采用的是传统的电气设计方法，如此一来，就导致我国的建筑行业的电气能源消耗居高不下，成为现阶段我国建筑行业首要解决的一个难题。因此，在现阶段，加强我国建筑行业的建筑电气设计，采取各种节能措施对于节省国家能源消耗是非常必要的。

二.建筑电气设计节能的原则

（1）满足建筑物功能的原则

一幢建筑物，依据其使用功能的不同，势必需要不同的电力以满足其自身的运转。电气设计应首要满足建筑物照明的照度、色温以及显色指数；满足室内空调使用时的电力需要；满足建筑物内的交通照明以保证其畅通无阻；满足某些特定场所的特殊工艺的需求，例如娱乐场所的灯光、空调以及音响等。

（2）满足最优化经济效益的原则

在建筑电气设计中，依据现实以及市场长远发展的情况，加大对新能源新设备、新技术的应用，新设备、新技术的使用可以使建筑在以后的使用当中节省下来相当大的一部分能源，而节省下来的费用可以弥补前期的投资费用，如此一来，可以更好的满足现代社会的需求。

（3）节省无谓消耗的原则

节能就是节省无谓消耗的能量，因此，应该首先找出建筑物中那些能量的消耗是与建筑物的功能无关的或者是关联不大的，然后再采取相应的措施进行改进。譬如在供配电系统设计环节、动力设备系统设计环节、电动机设计以及室内照明等环节的设计是否存在可以改进的地方，如若发现，应进行及时的改进，以节省能源的消耗。

三.建筑电气设计中节能措施的应用

结合现在的建筑电气设计，笔者认为，主要应从以下几方面入手进行建筑电气节能的设计：

3.1 供配电系统的节能设计

在建筑电气设计过程中，每个设计师都应该满足，电气设计的可靠性、经济性和合理性的基础上，提高整个供配电系统的运行效率。供配电系统设计应力求降低建筑物的单位能耗和供配电系统的损耗，供配电系统的损耗由固定损耗和运行损耗两部分组成。其中运行损耗占了80%～90%的比例。因此，供配电系统的节能设计应根据不同设备的不同的用电特点、用电负荷，在保证供电安全的情况下，尽可能的降低供配电系统的运行消耗，主要可以从以下几点入手：一是供配电系统尽量的将结构设置的简单可靠，尽量减少配电级数，高压不宜多于两级，低压不宜多于三级，以减少不必要的浪费。二是选择合理合适的供电电压，众所周知，输电电压越高，其相应的电能消耗就越少。应合理选择电压等级。三是变电所的建设位置应尽量接近用电负荷中心，缩短低压供电半径，降低电能损耗，节约有色金属，减少电压损失，提高供配电系统运行的经济性。

3.2 动力设备系统的节能设计

动力设备主要指的就是电动机，电动机是所有的用电设备均需要用到的设备，小到家用电器，大到航空航天、机械轮船等，都需要用到电动机。因此，对于电能消耗极大的电动机而言，减少其电能消耗的主要的途径就是提高电动机的效率及功率因数。主要可以从下面几个方面着手：

一是采用高效率的电动机，根据用电设备的不同，采用不同幸好的高效率电动机，减少电能损失。二是根据用电设备的负荷，合理的选择电动机。电动机是分负荷工作的设备，在现实应用时应先了解用电负荷的特性，之后再依据其工作环境合理的进行选择，避免出现大电机小作用现象。三是改进电动机的控制方式，减少电动机轻载和重载运行，提高运行效率。对于有负荷变化的用电设备，采用调速电动机是节约电能的一种有效的方法。

3.3 照明节能设计

照明节能设计是电气节能设计的重要组成部分，在保证照明度要求和不降低照明质量的前提下，尽可能减少照明系统中光能的损失，尽可能提高单位功率光通量，减少单位面积的照明功率，高效率的控制方式来达到节能的目的。照明设计中，应从以下几个方面考虑照明的节能措施：一是充分合理利用自然光；二是利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明、利用太阳能作为照明能源；三是采用合理的照明控制方式，如根据不同的适用场合，恰当的选用调光开关、节电钥匙开关、程序控制、光电、声控开关或节能自熄开关等；四是严格遵守国家照明设计规范规定的各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等；五是选择合理的照明灯具，灯具的主要作用就是合理的分配光源辐射的光通量，以满足人们日常生活需要，并且不会产生炫目和反光的现象。在各类的灯具中，应该依据不同的使用场所进行挑选，譬如，荧光灯主要用于室内的照明，室外照明主要选择汞灯和钠灯，其灯光的穿透力较强，也可以将它们混合在一起使用。这样光效高、耗电少、光真、协调、视觉舒适。

3.4 太阳能光伏发电设计

太阳能光伏发电是一种新型的建筑节能设计，太阳能光伏发电具有能源随处可得、取之不竭、绿色环保、便于维护、安装方便等优点，现广泛用于路灯照明、户外广告照明及户外公共设施等的用电。其主要原理就是在建筑物围护结构外表铺设光伏组件，或者可以直接取代建筑的结构，将射到建筑表面的太阳能直接转化为电能，以增加建筑的供电渠道，减少建筑对常规电能的消耗。现阶段，市场上比较常见的光伏建筑集成系统主要有光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板以及光伏天窗等形式，光伏屋顶是其中应用较为广泛的一种方式。

太阳能光伏发电的主要元件就是太阳能电池，其工作的基本原理是：太阳能电池板吸收一定能量的光子后，半导体内产生电子一空穴对，两者的电性是相反的，电性相反的光生载流子被半导体P-N所产生的静电场离开；光生载流子和空穴分别被太阳能电池板的正负极收集，并在外电路产生电流，从而获得电能。

3.5 建立能耗监测系统

能耗的计量、监测与管理，是实现节能减排的基础。通过对国家机关和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析。系统是由前端设备、传输网络、数据中心、管理平台等主要部分构成，有效地解决了精细计量、智能处理、动态分析、实时评估等节能减排的关键问题，实现“感知～管控～再感知～再管控”的良性循环，深入挖掘节能潜力，持续优化节能方案，不断提高节能效益，全面实现节能目标。

四.结束语

总结本文所述，在建筑电气设计的现阶段，节能已成为各个行业所关注的问题，建筑作为人们生活中必不可少的场所，在其使用过程中不可避免的会消耗大量的能源，但是，随着国家政策的不断深入以及人们思想观念的不断转变，建筑电气节能问题会得到越来越好的解答与处理。