浅谈建筑电气设计中的节能技术应用

王炳证

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摘要：目前，建筑电气在节能工程中的应用价值极高，有了该系统的大力支持，节能工程的环保效益最大化，施工领域随之扩大，工程项目的长远规划和建筑设计合理性的整体提升，都将因此变得异常顺利。本文通过研究在节能工程中建筑电气的有效应用，准确认识到建筑节能电气系统的优点和挑战，更好地优化工程项目的设计方案，使建筑电气节能理念在其他领域得到广泛推广，具有重要意义。

关键词：建筑电气设计；节能技术；应用

引言

传统建筑向智能化方向迈进，建筑工程在维持结构稳定、安全可靠的同时还可通过功能的配套为建筑使用者营造舒适的人居环境。建筑工程的电气设施丰富，改善建筑内部环境的作用突出，但存在电力资源消耗量大的问题，如何提高建筑电气节能水平至关重要。鉴于此，从建筑电气设计的角度着手，根据节能环保的理念探讨电气设计的节能技术措施。

1建筑电气工程概述

建筑电气工程是建筑工程领域中的一个重要分支，它利用电力科学技术和信息科学技术为建筑工程提供服务。随着科技的飞速发展，建筑电气工程在现代建筑中发挥着越来越重要的作用。建筑电气工程的主要任务包括设计、安装和维护建筑物的电气系统，提供可靠、高效、安全的电力供应。这涉及到电力输配系统、照明系统、电气设备、安防系统、通信系统等方面的设计和布置。在建筑电气工程中，使用先进的信息科学技术，通过智能化系统对电力设备进行监控和管理，实现对建筑物能耗和用电负荷进行精确控制。同时，建筑电气工程也与绿色建筑概念紧密相连，通过选用高效节能的电气设备和系统，优化能源利用，减少对环境的影响。建筑电气工程的发展也推动了现代建筑工程的创新。通过智能化系统的应用，对建筑物可以实现自动化、智能化的管理和控制，提高工作效率和居住舒适度。例如，通过智能照明系统和智能安防系统，可以根据使用需求自动调节照明亮度和控制安全设备，提供更便捷、舒适、安全的环境。未来，随着数字化城市和智慧建筑的发展，建筑电气工程仍将继续发挥重要作用。新技术和新材料的引入将进一步推动建筑电气工程的创新和发展，为人们提供更优质的建筑环境。同时，建筑电气工程也将紧密关联能源管理和环境保护，为实现可持续发展做出贡献。

2建筑电气设计中的节能技术应用

2.1供配电系统的节能设计

供配电系统设计思路为:（1）设定最佳变压器负载率，降低变压器容量，最大限度减小损耗;（2）无功补偿可采取集中或分散的方式，将低压侧功率因数提高至0．9以上;（3）控制配电点位置，向临近负荷中心处布设配电间或配电柜，减少电能损耗和电压损失;（4）非线性用电设备的高次谐波需得到控制，以此来减少变压器、电动机等设施的电能损耗;（5）综合考虑建筑用电负荷、建筑建设规模，优化布置电气间的位置，以临近用电负荷中心处较为合适，临近布置的方式可减少供电半径，降低电能损耗;（6）照明线路的损耗约占输入电能的4%，供电方式和导线截面积是影响照明线路损耗的关键因素，因此，在电气节能设计中需要考虑供电方式和导线截面的合理化设计。

2.2照明系统

在节能工程中，照明系统主要由三部分组成：（1）LED照明。发光二极管（LED）技术彻底改变了照明行业。LED能源效率高，与传统白炽灯或荧光灯相比，耗电量显着减少。它们的使用寿命也更长，减少了频繁更换的需要。照明控制系统可以通过在不需要时调暗或关闭灯光来进一步提高节能效果。占用传感器和日光采集系统根据占用情况和可用的自然光调整照明水平。（2）智能照明控制。先进的照明控制系统可以根据占用情况和一天中的时间精确管理照明。自动照明时间表和占用传感器确保灯光仅在必要时打开。这些系统还可以与楼宇自动化系统(BAS)集成，以优化整体能源使用。例如，灯光可以与HVAC系统协调，以最大限度地减少能源消耗。（3）采光。自然光是极好的照明源，可以显着减少对人工照明的需求。采光系统使用传感器和电动遮阳帘或百叶窗来控制进入的日光量并减少白天对电力照明的依赖。这些系统最大限度地节省能源，同时保持舒适性和生产力。

2.3暖通空调系统

在节能工程中，暖通空调系统主要由四部分组成：（1）高效HVAC设备。电气系统为供暖、通风和空调(HVAC)设备提供动力，该领域的进步带来了显着的节能效果。高效HVAC系统，包括热泵、变速压缩机和能量回收通风，可以在保持舒适度的同时降低能耗。（2）为楼宇自动化系统（BAS）。BAS在优化HVAC性能方面发挥着关键作用。它们监视和控制各种建筑系统，包括暖通空调、照明和安全，以确保高效运行。BAS可以根据占用情况、温度和其他因素调整HVAC设置，最大限度地减少能源浪费。（3）分区和占用传感器。分区系统将建筑物划分为具有独立温度控制的不同区域。占用传感器可以检测空间何时无人占用，并相应地调整HVAC设置，从而减少空闲区域的能源消耗。（4）智能恒温器。智能恒温器通常连接到楼宇管理系统，使用户能够远程控制和编程HVAC设置。这些设备可以了解居住者的偏好并调整供暖和制冷计划以实现最佳能源效率。

2.4妥善应用新能源

为提高建筑的节水和节电水平，可从给排水和空调系统的设计层面着手，妥善应用新技术，兼顾系统功能有效、节水、节电多项要求。面对能源紧缺的发展环境，在建筑电气节能设计中可以考虑优质新能源的应用，其中太阳能光伏发电系统颇具代表性，其能够充分发挥出太阳能资源的利用优势，减轻建筑对传统电力资源的依赖程度。（1）太阳能属于可再生能源，应用太阳能时污染较小，在保护生态环境方面有突出的作用。根据建筑结构特点和地区气候条件建立独立运行的太阳能光伏发电系统，设计人员以节能的理念做好太阳能电池板、蓄电池、控制器、逆变器各类关键组成部分的设计工作，一方面使各组成部分稳定运行，另一方面增强硬件设施的协同性。若实行并网运行的方式，则无需设计蓄电池组。（2）太阳能资源体量丰富，应用价值高，我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照实际时间为2200h，在太阳能光伏发电技术中，按每1m2太阳能电池板的发电量为100W/h计算，年发电量超过200kW，发电量可观，具有突出的利用价值。随着技术探索步伐的逐步迈进，现阶段太阳能光伏发电系统在建筑中的应用范围逐步扩宽，例如建筑部分用电设备、草坪灯、庭院灯等用电场景中均可见太阳能光伏发电系统的“身影”，且坚信随着技术的发展，太阳能光伏发电的应用成效将更为显著。

结语

总而言之，在新时代背景下，建筑电气系统已经成为塑造建筑未来的关键参与者，可以推动节能计划的有效落实，从而加快节能环保产业的发展进程。所以在今后的节能工程施工领域，应继续优化建筑节能电气系统的设计，继续创造绿色舒适的居住空间，继续提高人们的生活质量，最大限度地减少建筑对环境的影响。

参考文献

[1]李靖.照明电气节能设计在建筑工程中的应用[J].光源与照明，2023(3):19-21.

[2]王艺蒙.节能技术在建筑电气工程设计中的应用分析[J].建筑与装饰，2021(9):162.

[3]梁启志，李德志.电气节能技术在建筑工程中的创新设计及应用研究[J].数码-移动生活，2021(8):401.

[4]夏春新.电气工程及绿色能源在建筑设计中的节能应用[J].科技尚品，2021(9):91-92.