建筑电气节能设计浅析

为解决能源过度紧张以及使用的不合理问题，我国提出了将节能问题当作一项关乎国内经济持续发展的长远战略方针来抓。为顺应国家节能的方针政策，在进行建筑电气设计时应充分考虑电气节能设计，在确保能良好地完成电气功能需求的情况下，应设法降低能源消耗水平，着力提升能源的利用率，对建筑电气设备进行优化配置，利用科学、节能及高效的管理模式进行日常管理，并应避免因盲目追求建筑电气功能需求而忽略能源消耗的高消耗设计模式。在建筑电气做到节能设计后，还存在着所设计的节能方案能否按设计标准实施的问题。

一、建筑电气设计在节能方面的不足

1、建筑电气节能设计方面的文献和规章编写较少，缺乏统一的规范性文件。这就致使许多设计单位在进行建筑设计时各按所需，结果建筑电气质量良莠不齐。节能相关文件的编写有待完整和完善，建议相关部门建立专门机构进行编写，并根据目前市场上实际建筑物的具体操作情况进行分类和整合，以达到更好的节能控制与管理。

2、目前仍然有少部分设计单位继续使用国家明令禁止使用的淘汰产品，这些产品已经不符合国家新的节能标准，在实际运用上仍然增加着电气运行费用。国家不仅要有相关的措施出台和完善，还要有监察部门认真地监督和排查，要抓现形，严惩治，逐渐规范我国节能设备的市场运行。

3、部分设计单位的设计人员在进行建筑物设计时，只考虑设计单位的利益和需要，却忽略了消费者对于电气节能方面的需求，这就导致建筑物建成以后，消费者使用的不便。

设计人员应全面熟知不同类型消费者对被设计建筑物的诉求程度，同时要知悉建筑物整体的运行过程中能源管理的相关细节和进程，设计出一套用于内部能耗核算的多层级耗能计量表，以备参考和查验。

二、建筑电气节能设计措施

1、供配电系统设计中的节能措施

(1)正确的负荷计算是供配电系统安全可靠、经济合理运行的重要保证。工程项目总用电量的计算在不同的阶段应采用不同的方法。规划阶段一般采用负荷密度法，方案阶段宜采用单位指标法，初步设计及施工图设计阶段可采用需用系数法。

(2)选择合适的系数。不同的用电设备对应不同的需用系数，而相同的用电设备，由于运行数量不同，其需用系数也会不同。

(3)参考成熟的数据。不同的建筑性质有不同的用电指标，而相同的建筑性质在不同的地区其用电指标也有差别。

(4)力求配电系统的三相平衡。对照明负荷、分体空调、热水器、插座等单相负荷的配电不仅是在图面上配平，而是要从实际使用情况来判断运行时是否真正能达到三相平衡。

(5)对各用电设施进行电能计量，以便对用电进行节能管理。电能计量表计应符合国家有关要求，检测参数包括电压、电流、电量及功率因数等。

2、减少线路损耗

线路的有功功率损耗是电流通过线路，由于线路上电阻的存在产生的功率损耗。而在具体工程中，线路上的电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。

(1)尽量选用电阻率 ρ较小的导线：在经济条件允许情况下，配电线路推荐选用高导电率的导体，即相比铝芯电缆(电线)而言，宜采用铜芯电缆(电线)。

(2)尽可能减少导线长度L ：在设计中线路应尽量走直线少走弯路，可减少供电线路长度，提高功率因数，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降;各层配电间、层配电箱也应尽可能不走或少走回头路，尽量设置在负荷中心，减少线路的长度。

(3)增大导线截面积 S：对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。

三、照明系统的节能设计

照明系统，可谓是与消费者最为息息相关的电气系统之一，消费者眼能看到、手能触到、通过电表的显示也能直接了解到电能的消耗量。照明方式的选择很重要，要做到合理与便捷。

自然光是最为有利于身心和日常生活的可再生能源，有效利用自然光，可以帮助设计单位大大减少电气能源的消耗。设计人员要注重自然光与室内照明的合理结合，既能保证人们的日常用光，又能有效节约照明设备的使用与供应。同时，根据自然光所能达到的光照效果，设计合理适用的灯具照度，在自然光效较好的建筑群中，可适当减小照明设备的照度，从而降低能源消耗。另外，可以根据自然光照位置、强度等，适当地分区安排照明设备，不均匀布光或者使用混光照明。

室内走廊、楼道及室外景观照明、道路、广场等公共区域的照明可根据时间及采光状况进行分区、分组集中控制;宴会厅、体育场、候机厅等公共场所的照明可根据实际使用状况设置调光控制系统;旅馆客房内设置节能控制总开关;办公室照明控制应根据灯具数量、采光窗位置、光照强度及有无人等各种情况进行综合考虑;有条件时，可考虑利用导光或反光装置将天然光引入室内作为照明，或利用太阳能、风能作为照明电源。

另外，还要优先选用低能耗、性能优的光源用电附件。如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。公共建筑的荧光灯宜选用带有无功功率补偿的灯具，紧凑型荧光灯具应选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器;根据使用特点采取分区控制灯光或适当增加照明开关点等等。

四、电动机的节能设计

减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。设计中一般特定选用高效率的电动机，但在具体工程中电动机设备由制造商统一供应，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率，或者是在压缩机、电梯等机械设备上使用变频器等，从而达到节约电能的目的。另外要注重产品质量的控制，保证电能消耗的计算与实际应用符合。

五、结语

节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题，而建筑电气节能设计的空间还很大，因此，在这过程中扮演重要角色的电气设计人员，应在设计中精心考虑，反复衡量，除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，电气设计人员还应该综合考虑各种因素，将节能技术，运用到建筑电气节能设计中去，精心思考，反复斟酌。从而真正达到提高照明效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。

参考文献：

[1]许琳.建筑电气节能途径探讨[J].节能，2007.

[2] 罗建华.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑与设计，2007.

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