浅谈建筑电气设计中的节能体现

肖建军

（深圳市华纳国际建筑设计有限公司东莞分公司）

摘要：随着人们生活水平的提高，越来越多的电气设备应用在各种建筑中，随之而来的就是能源消耗的增加，因此，电气节能也变得越来越重要。本文就建筑电气节能的重要性、电气节能设计的原则及几种常见的电气节能技术展开讨论，希望能给电气设计提供一些建议。

关键词：建筑电气设计；节能技术；应用

引言

我国人口众多，能源消耗较大，随着经济的发展，能源消耗增长迅速，我国已成为一个能源消耗大国。同时，能源浪费比较严重，资源又相对短缺，能源供求问题出现了极大的缺口。特别在炎热的夏季，经常会出现电力供不应求的局面，部分地区还采取了拉闸限电的政策。因此，电气节能必须被重视起来。

一、建筑电气设计的原则和节能原则

民用建筑电气设计在考虑节能的同时，不应以牺牲建筑居住的舒适性、建筑需求及损害建筑功能为代价；不能因为某些节能措施而让用户实际使用局促，也不能为了保暖效果更佳而采取减小窗户设置面积的笨方法，更不能为了节能而节能，盲目地增加投资，提高使用成本。所以为了做好以上几点必须遵守以下原则：

1.1满足建筑的功能

建筑的功能应具有适用性，一栋建筑建好了不是一个摆设，中看不中用，而是应该具有建筑本身的功能，在满足这些功能的同时再考虑建筑的节能问题，以及考虑如何优化配电设计，促进电能的合理运用。

1.2兼顾实际的经济效益

民用建筑的经济效益得兼顾实际性，为了节能而节能的建筑，会盲目的增加投资成本，从而把这些成本分摊到用户头上，这样贵的离谱的建筑是很难得到用户的满意，在这方面应合理地选用节能设备及材料，使建筑能够既节能又经济。

1.3减少或降低无谓的能源消耗

减少能源消耗就是得考虑建筑的节能性，在这个方面，应考虑采取措施来减少或消除与建筑物功能无关的消耗；比如，电气设备自身的电能消耗，传输电线上的电能消耗等，这都是节能的着眼点。又如，合理地进行配线的设计，最大化缩短电线的长度和重复拉扯，减少在电线上的消耗能量。另在电气设备选用方面，如电梯的使用，对于一些超高层建筑，可以分为高层电梯和低层电梯，提高电梯的使用效率。

二、建筑电气设计的注意事项

建筑电气工程的建设内容复杂，涵盖面广，因此，在其设计过程中，需要做好对相关因素的应用和处理，保证建筑电气设计的科学性，有助于提高工程建设的质量和效果；首先，需要保证工作人员的专业素质，进而对建筑电气设计中需要注意的事项进行了解和掌握。主要体现在以下几个方面：

1.个别建筑内由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，故用电量偏大，对供电的可靠性要求很高。因此，电力负荷是供电设计的依据参数，计算准确与否，对合理选择设备，安全可靠与经济运行，均起着决定性作用。建筑的电力负荷计算，基本上采用负荷密度法和需要系数法。

2.在建筑中，照明与动力配电基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则采用树干式配电，与动力分开。为了保证供电可靠性，高层建筑一般设有两个独立电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。

3.有的建筑在结构上多数采用大柱距，形成大空间，这样在四周墙体安装的设备就会增多，从而使地面敷设的电气管线增多。

4.由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶，电气点位设计时应注意其准确性。

5.电气设备的管线应采取防火措施。

6.空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。

7.采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。

8.消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。

9.在建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。

三、环保节能在建筑电气设计中的实践应用

3.1供配电系统节能设计工作

1）电器节能的首要步骤就是要考虑供配电系统中的无谓能源消耗，减少这些无谓能源的消耗就能够起到节能的作用。在能够满足使用要求的情况下，整个供配电系统的必须要尽可能的精简，做到设备电力在输配过程中的无谓损耗；减少输配电设备的同一等级的设备配置数量，输配电设备的等级要尽可能精简；通过不同输配电系统的有效减负，来实现能源节约；对于变压器的选用也要尽可能的节能，变压器的同时工作台数，可以根据实际的情况来调节，在电力负荷不是很大的时候，可以自动的减少同时工作的变压器设备台数，减少调不必要的电力设备电能损耗。

2）对供配电系统进行合理的分布，达到减少线损，减少能耗的目的。在供配电系统设计过程中，充分考虑配电小间、变配电室的合适位置的设置，满足合理供电半径的同时，最大限度采用直线布线，尽量少弯路的设置，以达到缩短线路长度，进而减少电压损失，减少铜材的消耗。尽可能减少低压线路的回头线布设，降低由线路来回布置而导致的电能损失。负荷中心与变配电室尽量接近，使其能够在较近距离内进行电力供应。楼层高度对线路长短也会产生影响，竖井位置也需进行合理的调整，以缩短配电室与线路布设的距离，最大限度地降低线路损耗。

3）电气设计中尽量使三相负荷平衡。这样可以使电力输送效率较高，同时也便于电气的无功补偿，并消除谐波。在电气设计中要降低无功需求，因此，电气设计中需要取用功率因数较高的同步电动机，并减少系统中高、低压线路传输的超前无功功率。

4）太阳能发电系统的应用。太阳能属于绿色可再生的能源，在使用过程中不会产生有害气体或者有害物质，是非常环保的能源之一。太阳能的发电系统也是将多种学科知识结合在一起，进而形成一种高科技的新产品。在太阳能的转化过程中，一般是选择太阳能光伏电池直接转换成为电能。在建筑电气设计中结合太阳能的运用，能很好的体现节能环保这一特点。其中最明显的就是可以根据建筑来设置相应的太阳能电池和设备的投资金额，从而确定太阳能发电系统的形式及其系统容量。太阳能发电系统主要是将光能和热能转化为电能，但是与火力发电厂不同的是，在其转化过程中不会产生对大气污染物，同时也不会产生振动、噪声等污染。因此，对比于化石燃料发电，太阳能发电是将环境保护考虑在内，有效的利用绿色能源。在建筑电气设计中加入太阳能发电系统，既能节约发电厂的化石燃料消耗，又能节约化石资源作为原材料行业的消耗。

3.2照明工程的节能设计

相比使用人工光源，自然光更加健康节能，在设计中就要求在充分考虑室内照明的情况下，在靠近室外的地方需要设计有足够的门窗空间，并取用透光性较好的玻璃门窗，充分利用自然光的照射。在大厅、深度的建筑场所的照明条件设计中，照明设备要与外窗保持平衡，实现分级分区控制，同时侧窗自然光的透光也需要注意，提高自然光利用，节约能源。

1）照明方式的选择

在照明方式上，存在着多种不同的方式，一种是一般照明就是为整个工作场所进行照明，不会对局部特殊的需求进行照明，像是一些办公室或者是会议室。在同一个场所内，不同区域有不同的照度要求的时候可以采用一般照明的方式。局部照明，通常是为了满足某些部位而进行的特殊需要照明，常见的就是商店的橱窗射灯。混合照明一般是由一般照明和局部照明共同组成的，在出现部分工作面照度较高的情况下，可以采用这种方式。

2）采用高效节能光源

在照明节电方面首要的工作就是要找到高效的电光源，在对光源进行选择的时候，要保证其发光效率非常高，同时，在使用时间上是非常长的，而且在显色指数方面也要符合要求，同时，在性价比方面最优。电光源按照发光的原理可以分为热辐射光源和气体放电光源，其中热辐射光源包含着白炽灯和卤钨灯；气体放电光源包含汞灯和氮灯等；通过对不同的电光源进行比较，人们发现，高压钠灯光光效是白炽灯的八到十倍，而且寿命更长，性能也是非常稳定的。荧光灯比白炽灯更加节约电能，在办公室或顶棚不超过五米®的区域设置效果非常好。

3）空调用电的节能设计

随着人民生活水平的提高，空调已经成为了很多家庭必不可少的设备，空调占了民用电的很大一部分，特别是夏天因此，设计人员应该特别注重空调节能系统的设计。民用建筑的空调型式有中央空调系统、分体式空调系统等。为了达到节能的目的，中央空调系统可以采用楼宇自控BA系统进行管理和控制，对于住宅空调来说，因为空调多数采用挂式空调，且插座安装较高，平时都是通过遥控器来关机，让空调处于待机状态，从而造成电能浪费。为了彻底的解决这一个问题，住宅用电可在不使用空调的季节，将空调回路的断路器开关关掉；而对于单位办公大楼等的分体空调，电气设计有时往往与照明共用一个配电箱，这样一来要想关掉空调电源，必然要大楼管理人员到各层配电箱处关掉空调电源回路，工作量很大，也很麻烦，因而往往造成空调处于待机状态，甚至连春秋冬季也处于待机状态，造成电能的大量浪费，而且还是一个火灾隐患，为解决这一问题，空调用电可设置专用配电控制箱进行供电，其远程控制可设置在建筑物的值班室内，以便管理和控制。

四、加大可再生能源的利用

可再生能源的开发利用，对增加能源供应、改善能源结构、确保能源安全、促进环境保护具有重要作用，是解决能源供需矛盾和实现可持续发展的战略选择。太阳能技术已广泛用于酒店、旅馆、医院、别墅及住宅等建筑的热水系统之中。但是由于太阳光伏电源技术的价格较高，目前该技术尚未全面普及。在我国有明确规定，新建建筑住宅的太阳能热水系统有了具体布设规章，随着技术发展，太阳能在电气专业上的应用会被广泛开发，目前，技术应用环境变得比较成熟，该技术在不久后有望得到大面积推广。

结束语

总之，社会经济的快速发展伴随能源的消耗是无可避免的，而建筑电气的节能环保设计能够在很大程度上改善这种高能源消耗的问题，科学技术的进步使电能得到了大幅的提高，电力是一种可再生能源，但是他不是一种无限制可以挥霍的能源，与此同时，环保节能设计能够减少对生态环境的毁坏，以科学发展观为最终目标。

参考文献：

[1]曾秀芬．浅谈建筑供配电系统设计中的节能方法与应用，2011.07

[2]刘安.大型建筑电气设计的节能措施，2015.06

[3]李翀.浅谈电气节能设计[J].机电信息.2014.05