浅谈节能在建筑电气设计中的应用

0 前言：经济的迅猛发展带来了建筑行业的蒸蒸日上，能源的紧缺也日渐突兀。近些年来节能、低碳、绿色、生态已经渐渐的成为了主流。在建筑业的发展中，提到节能不得不考虑节约电能。据调查，电能在建筑总耗能中占的比重高达80%之多。在这样的现实环境中，建筑的电气设计中的节能被高度的重视。实现建筑的节能设计是每一个建筑电气设计人员不可推卸的责任。

1 建筑设计中的节能理念的推广

在建筑电气设计的整个过程中，设计人员要将节能意识节能理念贯穿到整个设计中的每一个环节中去。从设备的选用，到供电电压等级的选用，再到新技术新材料的应用等多方面都要进行系统的节能考虑。在设计的整个过程中电气设计人员要精心筹划设计方案，尽可能的选用节能的设备，尽可能的应用新的节能技术，还要尽可能的考虑到人的问题，考虑到是否能营造一个健康、安全、舒适的生活环境。

1.1 供配电系统的节能设计

配电系统的节能设计主要目的在于减少变压器以及线路上的电能损耗。对干变压器来说，减少变压器上的电能损耗，首先是要选择空载损耗低、节能型的变压器，其次是选用绕组阻值小的变压器，绕组阻值大，则电流损耗也大，在这方面要尽可能选用铜芯变压器，因为金属铜的电阻小，这样当电流通过时，电流损耗也就比较小。

1.2 线路的节能设计

对于线路来说，减少线路上的功耗主要是降低线路的电阻。减少线路的损耗首先要选择电阻率小的导线，电阻率越小，其导电性能越高，电能就越少通过转化为热能而损耗，在这方面，铜芯是首选。其次要减少导线的长度，为此要合理选择线路路径，使得线路尽可能以直线为主，同时要合理确定电气功能用房的位置，变压器尽可能接近负荷中心的位置，以尽可能减少供电半径。再次，对于比较长的供电线路，可以选择加大一级导线截面的方式以减少电阻，从而降低线路上的电能损耗。

1.3 照明系统的节能设计

照明系统的节能设计照明系统的能耗主要与照明器的数量、功耗、使用时间、配套照明设备密切相关，照明节能所应遵循的原则是，照度、色温、显色指数等照明质量指标的前提下，尽可能节约照明用电，在节约能源的同时，不降低照明的质量。减少照明器的使用时间减少照明器的使用时间，不仅直接减少了照明功耗，同时也降低了照明器及其配套设施的损耗。因此，减少照明器的使用时间对于照明系统的节能就尤为重要。为此，在设计的时候，就要充分考虑运用天然光源作为照明光源，通过 “采光窗.采光井.光导纤维”“光导管”等各种采光、集光和导光装备，将天然光引入室内，从而降低照明器的使用时间。

2建筑电气节能需要考虑的设计原则

2.1 建筑电气节能设计首先要考虑人的居住环境

在进行建筑电气节能设计过程中，首先要满足建筑物必备的功能。也就是说建筑物应该保证达到照明的照度、色温、显色指数;大用电负荷的智能化或节能控制，节能与舒适的统一;保证建筑物内空间的舒适，满足其它工艺要求。

2.2 建筑电气节能设计应该考虑节能与原材料之间的逻辑关系

在进行建筑电气节能设计过程中，还要考虑节能与原材料之间的矛盾，不能为了节能而大量地使用原材料，甚至使用新材料。要权衡节能与原材料的关系，争取做到既不浪费原材料，又达到了节能设计的目的。如果确实需要新材料，就要考虑投资原材料的经济费用，要在短时间内通过节省的能源得到回补。

2.3 建筑电气节能设计应该考虑能量消耗与建筑物功能的关系

在建筑物的节能设计中，应该慎重考虑节省无谓消耗的能量。所谓无谓消耗的能量就是指所消耗的能量与发挥建筑物的功能无关的能量消耗。比如，由于变压器的功率太大而导致的无谓消耗能量。

2.4 建筑电气节能设计中要尽可能地使用自然能量

自然能量是指既不浪费电能又不会产生污染、直接来源于自然界的能量。如太阳能、风能、地热能等。

3 建筑电气节能技术措施

3.1照明系统的节能设计

在建筑设计中，照明节能是一项重点的需要解决的问题，在进行建筑电气设计时如何能满足照度标准的要求的同时还能达到节约能源的目的使我们每一个设计者进行照明设计时必须考虑的问题。

3.1.1照明光源的选择

光源是能量转换成光的重要器件，是实施照明节能的核心环节。选择高效节能光源是一个不错的选择，常用的有荧光灯，卤钨灯 LED灯等。具体应用时要充分的了解各种灯源的性质特点发光机理等，再根据工作的位置，场所，照度要求灯合理的选择光源的类型。在进行光源的选择的过程中应该遵循几个重要的原则：首先，在室内外进行照明的情况下，在照度相同的条件下，尽可能的采用紧凑型荧光灯取代白炽灯用来节约电能。同时尽可能的采用较细管径的荧光灯，节能的同时还降低了荧光粉的用量，延长了寿命符合环保要求。其次，当室内的空间高度高于五米时，并且对显色性能有一定的要求时对照明的质量与照度水平及光效有较高的要求时宜采用金属卤化物灯。最后，在进行景观照明和标识与指示性照明的时候宜采用LED光源。

3.1.2照明灯具及附属装置的选择

灯具的主要功能是将光源所发出的光通量进行再分配，选择灯具时应该优先考虑选用直射光通量比较高、控光性能合理的高效灯具。在实际的应用中我们还是比较的注意将灯具的配光曲线作为我们设计的重要依据。以便提高光的利用效率达到节能的效果。附属装置的选择主要是针对镇流器，在进行镇流器的选择是要遵循一定的原则：自镇流荧光灯应配用电子镇流器、直管流荧光灯应配用电子镇流器或者节能型电感镇流器、高压钠灯、金属卤化物灯应该配用节能型电感镇流器。

3.1.3照明的控制

在照明设计中，照明的控制方式同样对于节能设计起到了重要的作用。在现有的众多的照明控制方式中，如何在照明设计中做到契合实际，是每一位设计人员应该十分主义的问题。照明的控制方式的选择应当遵循以下原则：对于大型公共建筑，应该采用智能照明控制系统，以便于有效地统一管理。

3.2供配电系统的节能设计

电源和供配电系统节能事关重大，有数据表明，推广新型的变压器节能设计，其空载、短路损耗分别降低8%和24%，在进行供配电系统设计过程中，应该在变电所的位置确定、变压器的选择、减少线路损耗和提高配电系统功率等几个方面进行全面的设计。

3.2.1供配电系统

根据负荷的容量、供电距离的分布、用电设备的特点等因素合理的设计供配电系统，做到系统尽量的简单可靠，操作方便，变配电所尽可能的靠近负荷中心，用以缩短配电半径减少线路的损耗。合理选择变压器的容量和太熟，以适应季节性造成变化时能够灵活的运转投切，实现经济运行。

3.2.2提高供配电系统的功率因数

提高功率的因数可以就爱你少线路无功功率的损耗从而达到节能的目的。我们可以通过以下方式减少系统的功率损耗：首先，减少用电设备武功损耗，提高用电设备功率因数。其次，采用静电电容器进行无功补偿，电容器可以产生超前武功电流用以抵消拥戴你设备的之后武功电流，从而达到提高功率因数同时又减少整体武功电流的效果。

3.3新技术和新产品的应用

随着技术的发展，建筑电气专业也涌现出诸多的新技术新产品。例如，新型节能高低压电气产品和新的智能化的节能控制技术。在做电气设计的过程中，在选用节能的新设备上应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后积极进行推广和采用这些新技术、新方法新产品，充分发挥其节能作用。

4 结束语

建筑电气的节能设计潜力很大，电气设计人员在设计中应该精心考虑反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标、满足功能需求的节能措施，从而达到真正的节约电能的目的。