建筑电气设计中的节能原则及方案探讨

金佩荣

金佩荣

青海省黄南州建筑设计院青海省黄南州811300

摘要:建筑电气的节能设计潜力巨大，不仅可缓解国家能源紧缺，而且对社会的持续发展也颇有益处，节能设计是今后建筑设计发展的方向。本文详细分析了建筑电气节能的原则，并结合节能原则，提出了可供参考的建筑电气节能方案，希望对指导实际建筑节能方案设计有所帮助。

关键词：电气设计；节能原则；节能方案；建筑设计

Inthedesignofthebuildingelectricenergysavingprinciplesdiscussedandsolutions

JinPeiRong

Qinghaiprovinceofqinghaiprovincepointarchitecturaldesigninstitutepoint811300

Abstract:theconstructionofelectricalenergysavingdesignpotentialistremendous,notonlycanalleviatenationalenergyshortages,butalsoforthesustainabledevelopmentofsocietywasofbenefit,energysavingdesignisthedevelopmentdirectionofarchitecturedesign.Thepaperanalyzedtheprincipleofconstructionofelectricalenergysaving,andconnectingwiththeenergysavingprinciple,itputsforwardthereferencetotheconstructionofelectricalenergysavingmethod,hopetoguidepracticalbuildingenergyefficiencydesignhelp.

Keywords:electricaldesign;Energy-savingprinciple;Energysavingmethod;Architecturaldesign

引言

随着现代经济不断发展，各地区逐渐增添了许多商务区、经济区、高层小区、工业园等各种建筑。建筑电气技术作为一种全新的建筑核心技术，需面对各种不同的挑战和机遇。使用信息化的方式对现代城市进行安全有序、简单便捷的管理，是对建筑群和建筑设备实行综合管理的体现。比如建筑物中的消防、防灾及安防等电子技术设备和应急供电设备，若不使用智能化的电气系统，则不能全天自动工作，这样就无法保证建筑居住和办公安全可靠的运行。因此，数字化和智能化的建筑电气技术只要采用，便可以实现各种节能控制和优化管理，它能使建筑群范围日常事务的管理更安全、便捷。所以，现阶段，建筑电气技术已慢慢走入人们的视线，并成为关注的焦点，电气节能设计所能发挥的作用变得优为重要。

1建筑电气节能原则

（1）满足建筑物功能的节能。先进、安全可靠的建筑电气设备能够实际保障人们在生活中的用电安全、生活舒适以及工作效率。例如空调温度及新风量的控制；电灯的亮度、色温、显色指数等；学校、酒店、体育广场以及娱乐场所等的工艺照明；展览厅和多功能厅所需的电力及用电等。

（2）满足建筑物经济效益的节能。建筑电气设备的安装使用不仅仅要考量经济效益方面的问题，还要结合实际国情，切忌为了盲目追求节能而忽视运行费用的增加，从而造成投资超标。所以，建筑电气设计过程中，应根据对照分析，选择节能设备和材料，确保在短期内将运行费用通过减少节能费用及时收回。

（3）减少无谓能耗的节能。在选择使用节能措施设计过程中，应根据与建筑物功能的运行无关能量消耗有哪几种，再酌情考虑减少或排除。例如传输电能时变压器和线路上的能量消耗；大厅和广场等照明能量消耗较大的场所，较优的选择方式便是使用现阶段较先进的调光、控制技术使其能在发挥正常功能时减少无谓的能量消耗。

（4）满足环境保护的节能。在选择建筑电气设计方案中，要优先考虑合理适用、节能环保、先进的原则。根据有效的设计方案、准确的计算方式，优先考虑电气设备和它的控制方式，尽量在控制投资量和减少投资的情况下，确保节能效果能够有较明显的提高。

2设计建筑电气的节能方案

2.1合理的供配电系统设计

（1）供配电过程中节能。为了实际使用的便捷，供电系统的操作需简单，性能需安全可靠，还要尽可能合理设计以及选择适用的供配电系统。另外，要在距离用电中心较近的地方设置变、配变所，以降低在电能传输时线路上的消耗；根据实际情况合理配置和选择变压器的台数以及每台的容量，以方便在不同的用电时节灵活的切换变压器，从而减少轻载导致的电能消耗。

（2）变压器节能的设计。在电力系统运行过程中，变压器是必须的设备之一，选择合适的变压器型号以及运行方式是很重要的，它可以适当降低因变压器造成的电能损失。设计过程中，可选择采用节能型的变压器，如SCB11；尽可能使用电阻值较小的绕组；要重视线路中的负荷情况，尽量使用与电路负荷相当的变压器，适当的对负荷进行分配、规划，使之能降低电能的损耗。

（3）线路上电能损耗的降低。只要有电流通过的线路，都会出现电能损耗的情况，要想减少电能的损耗，有以下几种方法：①采用电阻率较低的导线。在各种线材中，电阻率最低的是银线，其次就是铜线，然而，因为银线的价格较贵，因此铜线就成了线路中常用的线材，当然铝线也是较合适的线材之一；②尽量使用短的导线。在建筑电气设计时，应尽可能避免导线绕弯路的情况，从而减短电路中导线的长度；③导线的横截面要增大。在建筑电气设计过程中尽可能采用横截面较粗的导线。采取这样的方式虽然在早期的安装过程中会造成费用的增加，但是却可以大幅降低线路中的电能损耗，站在长远的角度看，这种方式还是具有较高的经济性的。

（4）功率因数适当提高。要想在供配电系统中起到节能的作用，必须通过提升高功率因数的方式，降低线路中无功功率导致的电能损耗。所以，在供配电系统中通常使用下面几种方式提高功率因数：①提升设备的功率因数。在选择电器设备时，应该保证电器具有较高的功率因数，而对于具有电感性的用电设备，在选用时则需考虑是否具有补偿电容器；②采用静电电容器。静电电容器可产生无功电流，实现无功补偿，这可有效地抵消产生的无功电流，这种运作方式不仅可降低整体的无功电流，而且可以一定程度的提升功率因数。

2.2合理的照明系统设计

（1）选择合适的电光源。光电源的选择一方面需符合《建筑照明设计标准》，另一方面还需结合建筑物所处环境特点。只有这样，才能使选取的电光源无论是在效率上还是经济上均较为合理，这对降低照明产生的电能损耗，颇有帮助。

（2）合理的使用照明用具。照明用具在选用上需符合两个条件：第一，需符合建筑周围的光分布，不可产生炫目现象；第二，综合比较不同灯具的效率，选取效率最高的灯具。一般情况下，荧光灯常适用于室内照明环境，而汞灯则使用于室外照明。但是，若将两种灯具混合使用，那么两者会产生较高的光效，大幅降低电能耗费，而且也有益于人的视力。除在照明用具上尽量混合灯具外，还应尽可能地在灯具设计中采用配光，这也可较大幅度地降低电能消耗。例如，在照明程度保持不变条件下，采用白炽灯灯具可节约电量约三分之一左右。

（3）合理选择的照明度。若环境的照明度符合标准照度，在实际设计时可进行搭配使用，例如可在设计中选择局部以及混合照明，普通照明等，这种混合照明的方式，可进一步减少电能的消耗。如果在对照明度有要求的车间里均采用普通照明，虽然灯具在数量上较多，但是环境照度却达不到工作的要求，但是，过多的采用大功率灯具，则会产生很大的电能损耗。因此，最佳的方式是，在满足所要求的照明度的条件下，局部安装照明设备，这可节省部分的电能。

（4）科学管理照明用电。实际用电时，需建立完善的用电制度，关于节约用电的宣传教育也需持续进行。另外，各单位应将节约用电的意识反映在员工的工作考核中。用电制度、宣传教育以及工作考核等措施的辅助下，可有效建立起节约用电的意识，浪费照明用电的的现象会得到有效控制。若照明设施设置在住宅楼道内，可将消耗的电量计入个人电表，采用这种方式可约束住户浪费电的行为，促使住户形成节约用电的意识。

2.3开发利用新能源及绿色能源

随着能源意识的进一步增加，低碳环保理念逐渐深入人心，人们对建筑电气设计要求变得越来越高，这也间接促进了新能源的开发、利用。在新能源开发及利用方面，比较有代表性的例子，如太阳能蓄电板、风能发电站的大规模使用；上海世博会中太阳能光伏发电；日本采用“发电膜”技术，在日本馆外墙安装使用了太阳能电池，这可使外墙自主产生能源。总之，对于新能源的开发和利用，一直是一个极具探索性话题，人们在这个领域正不断深入研究，期望有更大的突破。新能源是今后能源发展的趋势。

3结语

从目前建筑电气发展趋势来看，电气的节能设计具有很大的潜力。因此，建筑电气设计工作者在制定节能方案时，需紧跟时代发展步伐，并结合建筑实际特点，提出合理、科学而且可行的节能方案。

参考文献：

[1]徐文龙.电气节能措施与途径[M].北京:中国建筑出版社,2006.

[2]王彤,宋薇.高层建筑电气设计要点分析[J].规划设计,2011.