探討建筑電氣設計中幾種常見的節能技術

蔣依禪

摘 要：隨著人們生活水平的提高，越來越多的電氣設備應用在各種建筑中，隨之而來的就是能源消耗的增加，因此，電氣節能也變得越來越重要。本文就建筑電氣節能的重要性、電氣節能設計的原則及幾種常見的電氣節能技術展開討論，希望能給電氣設計提供一些建議。

關鍵詞：建筑電氣設計；節能技術

1 建筑電氣節能的必要

我國人口眾多，能源消耗較大，隨著經濟的發展，能源消耗增長迅速，我國已成為一個能源消耗大國。同時，我國的資源又相對短缺，能源浪費比較嚴重，能源供求問題出現了極大的缺口。特別是在夏季，經常出現電力供不應求的現場，部分地區還出現了拉閘限電的現象。因此，電氣節能必須被重視起來。

2 建筑電氣設計節能的原則

建筑電氣的設計需要按照一定的規范原則，以下列舉三個設計原則：

（1）實現建筑物的功能，比如滿足照明的色溫、照度、顯色指數；滿足舒適衛生要求，控制空調的舒適溫度及進風量；滿足建筑中的運輸通道通暢合理；滿足特殊工藝場所要求，如展示大廳的特殊照明，娛樂場所中的某些電氣設施的用電問題等。

（2）在當前國情下，充分考慮電氣節能設計的實際經濟效益，不能為了實現節能而大量增加投資成本，和運行費用。合理的方法是，在較短的時間中用節能減少的費用對增加的部分投資進行回收。

（3）節省不必要的消耗能量，首先是核對建筑的能源消耗是否對建筑發揮其功能有關，再者根據能源消耗的實際情況采取相應合理的措施節能。例如變壓器的功率損耗過大，照明用電量較大，可根據這些情況依次采用先進技術降低能耗。

3 建筑電氣節能設計的具體內容

3.1 建筑電氣設備的節能設計

相對于規模較大而且作用比較重要的建筑來說，可以考慮使用樓宇自控系統。自控系統可以對電動機、機房、空調給排水等進行實時監控，并對其進行優化，以節約能耗和提高控制水平為目的，對系統的結構和參數進行最佳匹配，使整體效能為最佳，達到設計節能的目的。在方案及施工圖設計階段，給排水系統、空調系統與暖通及給排水需要整合達到節能，逐步提高方案的合理性。設備設計選擇中使用更多的采用節能型設備，充分發揮電氣設備的節能設計。同時要關注新開發的節能設備及技術，在建筑電氣設計中在允許的條件下且能達到達技術可行的情況下，應更多地取用節能新技術，依此提高效率、提高最終節能效果。

3.2 照明工程的節能設計

相比使用人工光源，自然光更加健康節能，在設計中就要求在充分考慮室內照明的情況下，在靠近室外的地方需要設計有足夠的門窗空間，并取用透光性較好的玻璃門窗，充分利用自然光的照射。在大廳、深度的建筑場所的照明條件設計中，照明設備要與外窗保持平衡，實現分級分區控制，同時側窗自然光的透光也需要注意，提高自然光利用，節約能源。在設計完成后，應該依照相關標準進行檢查。

在照明控制方面也應采取相應的節能措施。例如公共建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控制措施。住宅建筑的樓梯間、走道等應采用節能自熄開關。旅館的門廳、電梯大堂、客房走廊等采用夜間定時降低照度的自動調光裝置。大開間的辦公室、圖書館等宜采用智能照明控制系統。另外，開關的設置應方便靈活、科學合理。尤其是公共場所，人流量一般較大，選擇調壓的控制方式是一種好的方法，能很好的降低能源損耗。

市場上的燈具種類繁多，安裝使用較為簡單，價格也不是很昂貴，在選擇中，白熾燈的性價比突出，但是白熾燈的發光率較低而且節能效果并不是很理想，在考察節能設計中白熾燈的使用需要控制，盡量不采用白熾燈。

我國的建筑照明設計標準有明確規定功率密度值，依此，盡量選擇效率高的節能鎮流器，在居民建筑的樓梯間多使用聲控光控開關，在庭院中多采用光控開關的節能燈，這樣做就可以很好的達到節能的目的?？偠灾?，建筑電氣設計中要考慮到具體的場合、環境，以采用不同的節能設計，做到電氣能源的節約。

3.3 供配電系統節能設計工作

（1）盡量對比更多的供配電系統構成技術，根據實際情況，采用最優方案。冰箱、空調等電器設備受到季節環境影響比較大，需要單獨考慮，單獨設置它們的變壓器，一臺變壓器集中控制不同時間段或季節使用的負荷，使變壓器電荷容量降低；根據這種情況可以取用季節性變化的負荷線路，取用干線減少線路，以減小線損電阻；再者，也可以通過計算變壓器容量與數量比，選擇合理的電壓等級，再根據情況，選擇最佳的配線比例。

（2）對供配電系統進行合理的分布，達到減少線損，減少能耗的目的。在供配電系統設計過程中，充分考慮配電小間、變配電室的合適位置的設置，滿足合理供電半徑的同時，最大限度采用直線布線，盡量少彎路的設置，以達到縮短線路長度，進而減少電壓損失，減少銅材的消耗。其次，盡可能減少低壓線路的回頭線布設，盡量降低由線路來回布置而導致的電能損失。再者，負荷中心與變壓器盡量接近，使其能夠在較近距離內進行電力供應。另外，樓層高度對線路長短也會產生影響，豎井的位置也需要隨時進行調整，以縮短配電室與線路布設的距離，最大限度地降低線路損耗。

（3）電氣設計中盡量使三相負荷平衡。這樣可以使電力輸送效率較高，同時也便于電氣的無功補償，并消除諧波。在電氣設計中要降低無功需求，因此，電氣設計中需要取用功率因數較高的同步電動機，并減少系統中高、低壓線路傳輸的超前無功功率。

（4）選擇節能電氣，根據要求合適控制線纜截面。隨著節能要求的提高，節能型電氣設備被廣泛地采用，例如節能型的變壓設備，尤其是有載變壓器在節能上更突出。節能要求低耗無噪的節能設備，根據具體設備進行計算，選擇出合適的線纜截面。

3.4 加大可再生能源的利用

可再生能源在建筑內的應用可以大大減小建筑的能源消耗。太陽能技術已廣泛用于酒店、旅館、醫院、別墅及6層以下的住宅等建筑的熱水系統之中。但是由于太陽光伏電源技術的價格較高，目前該技術尚未全面普及。在我國有明確規定，新建建筑住宅的太陽能熱水系統有了具體布設規章，隨著技術發展，太陽能在電氣專業上的應用會被廣泛開發，目前，技術應用環境變得比較成熟，該技術在不久后有望得到大面積推廣。從許多實踐應用環節來看，非季節性的節電方案需要得到限制甚至取締，為了減少初期投入，一些開發商在建筑中采用電采暖系統，這不僅增加了建筑電氣的總投資，而且對于用戶的舒適性較差。因此，開發商與電氣設計人員需要溝通，對技術經濟詳細分析，盡量采用節能、合理的用電方案。

4 節能技術在建筑電氣設計的應用展望

與發展迅速成熟的發達國家相比，我國建筑電氣設計的節能技術起步較晚，相較有較大差距。日本的CASBEE評價體系，英國的BREEAM評估體系都是較為成熟的電氣設計體系，這可以為我國完全提供豐富成熟的知識，提供寶貴的電氣設計節能經驗。我國需要多與國外的先進節能設計體系溝通合作，提高自身的設計環境。在未來，我們可以建立科學合理的電氣數據庫，建立完整的數據收集與整理、分析體系，使建筑電氣科學合理的運行，鼓勵創新，開發更先進有效的電氣節能技術。另一方面，政府也需要支持建筑電氣節能設計事業，設立相關法律法規，加大投資，全面管理電氣技術設計，為電氣節能技術的提高開路。

參考文獻

[1]電氣節能措施與途徑.北京：中國建筑出版社.2006.

[2]劉安.大型建筑電氣設計的節能措施[J].現代物業（上旬刊），2012（03）.

[3]李金珠，劉作亮.建筑電氣設計的節能措施[J].現代經濟信息，2013（03）.