建筑電氣設計在節能技術上的應用

郭磊

【摘要】隨著我國社會、經濟的不斷發展，能源的需求量和消耗量大幅度增加，能源短缺問題已成為制約社會發展的因素之一。為此，本文在介紹建筑電氣設計中節能技術遵循原則的基礎上，提出了相應的節能措施。

【關鍵詞】建筑電氣；設計；節能技術

Building electrical design of energy-saving technology applications

Guo Lei

（Chengdu Fang reference Architectural Design Co.， Ltd. Xi'an BranchXi'anShanxi710000）

【Abstract】With our society， economy continues to develop， the demand for and consumption of energy has increased considerably the energy shortage problem has become one of the factors of social development. Therefore， this article describes the design of building electrical energy-saving technology to follow based on the principles put forward appropriate energy saving measures.

【Key words】Electrical construction；Design；Energy-saving technologies

如今社會人們的生活離不開電能、企業生產經營離不開電能，電力在國民生活中占有重要地位。電力技術的發展使其運用的領域逐漸拓寬，在當今建筑設計中尤為注重合理、科學的電氣設計。合理良好的建筑電氣節能設計不僅能有效保障人民的生活質量水平，還能滿足建設節約型社會的需要。

1. 建筑電氣設計節能技術遵循的原則

（1）滿足建筑自身的功能需要原則。

對整個建筑來說，其建筑的功能必須要優先滿足，比如說居民生活的舒適度、用戶用電安全性、建筑效率；所以首先要完全滿足建筑資深的照明需要，各項數值要完全符合使用標 準；建筑空間內的溫度和風量等也必須要滿足其舒適性；整個 建筑內部各個走道和樓梯都必須要保持完全的通暢和路徑優化；特殊建筑場所要滿足其特殊需求，例如酒店、運動場以及 一些其他專業的建筑場所，這些場所都必須要安裝相應的電力 管理系統等等。

（2）滿足建筑實際設計構造的經濟效益原則。

在建筑節能設計的國產中，必須要考慮到自身的經濟條件 和需求，根據實際的經濟效益需求來進行節能設計，在設計的 過程中不能為了追求較高標準的節能設計而投入更多的建造 成本，增加整個建筑的建造費用。因此，建筑設計節能的工程 師以及相關的設計工作人員，在進行建筑設計節能之時必須要 全盤考慮，對建筑建造過程中所使用的材料進行科學合理的選 擇，從而使得在建筑電氣節能工程的各個環節所投入的資金， 能夠在建筑運行后的一個短時期內，通過電氣節能將這部分投 入進行回收。

（3）減少無效益的能源耗損原則。

在對建筑電氣節能設計指出就需要首先將建筑內各個環節 的用電情況了解清楚，從而能夠更好的尋找出在建筑內部的各 個電氣設備所有的功用，將這些電氣設備中一些重復的、浪費 的環節取消或進行改善。比如說建筑的內部線路存在著嚴重的 耗損，電能傳輸過程中的耗損以及變壓器功率導致的耗損都是 一些毫無意義的耗損，白白浪費了建筑內部的能量；還有建筑 內部的電氣照明，優先要從先進的光控技術以及照明系統上進 行能源消耗的控制。

（4）滿足環境保護的先進性原則。

以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據技術先進、安全適用、經濟合理、節約能源和保護環境的原則確定設 計方案。通過正確的計算，合理選擇電氣設備及其控制方式， 盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節電效果。

2. 建筑電氣設計中的節能技術措施

2.1對建筑配電線路進行合理規劃。

配電線路設計是電氣節能技術的重要組成部分，建筑物的 高耗能在很大程度上是配電線路設計不合理造成的。因此在對 配電線路進行設計時往往利用選擇合理的電線材料、縮短線 路長度等方法，從而進一步降低配電線路的損耗。配電線路所 采用電線的材料和質量直接關系到配電線路節能的效率。不同 金屬材質的電線其電阻率是不相同的。目前較為常用的為鋁芯 式或銅芯式電纜，鋁芯電纜輕，軟，成本底，但由于內阻大耗 電，載流量小，抗拉強度差，容易起氧化層，使用周期短等缺 點得不到大范圍的運用；銅芯電纜內阻小省電，載流量大，抗 拉強度高，耐腐蝕，使用壽命長等優點被廣泛的使用，然而我 國是一個嚴重的貧銅資源國家，銅芯線路成本高。合金材料的 不斷發展和銅鋁結合的新型電纜的廣泛應用，將是未來建筑能 耗平衡的一大發展方向。配電線路的規劃和導線截面的選擇對 能源的損耗是有影響的。相同負荷情況下，線路越短該線路的 能源損耗越小。合理的導線截面選擇在滿足載流量、熱穩定、 保護的配合及電壓損失的前提下，也可有效的降低電能在線路 輸送過程中的能耗。這就要求在配電線路設計中要充分考慮到 線路的距離和負荷性質，比如：變壓器深入負荷中心設置，可 以有效的縮短配電線路，將季節性負荷和常用負荷如空調和照 明線路采用統一干線供電，在春秋兩季時空調不用，使較大的 干線截面傳輸較小的電流，從而減少線路損耗。預分支電纜的 廣泛使用，可較為合理的解決以上問題，還可減少中間配電環 節，節約成本。

2.2照明方面的節能設計。

所謂的照明節能設計指的是保證照明的質量以及水平的前 提下進行照明電路中能源損失的降低，最大程度上的利用能量 的設計方案。

（1）選擇合理的照明方式

在進行照明的方式選擇過程中十分重要的照明節能方式之 一便是需要對于自然光進行充分的利用和發揮，因此工程師在 進行照明的設計過程中，需要有效的將自然光融入到人工照明 中，讓自然光和人工照明相結合，從而尅讓照明的電能得到充 分的節約，減少使用的能源損耗，同時節約成本。

（2）進行合理的光源選擇

一般來講在進行光源的選擇過程中需要根據場所以及環境 的不同來進行具有針對性的不同的光源選擇，例如在一般的居 住環境中使用熒光燈作為光源即可，但如果在一些顯色性要求 較高的公共場所，便需要采用相對的稀土節能熒光燈、小功率高頻顯色性鈉燈以及三基色熒光燈等作為光原來使用，而如果 照明場地是室外場所時，則需要根據不同的需要來選擇性的使 用高壓鈉燈等一些使用壽命較長的節能燈設備進行安裝和使用。

（3）恰當的照明裝置

在進行節能設備的安裝過程中，使用恰當的照明方式以及 裝置可以有效的進行店里的節能，例如在病房以及臥房安裝照 明器材時，可以選擇調光卡關等節能型開關來對照明裝置進行 有效的控制，同時在室外以及公共場所可以使用聲控開關或者 光電開關，樓道中可以使用聲控開關，可以有效的進行店里能 耗的節約。

2.3完善供配電系統設計加強建筑電氣節能。

建筑配電節能設計和建筑其他設計相比具有更加專業、復 雜的特點，因此它是建筑電氣設計中的重點和難點。合理、科 學的供配電系統能有效提高供配電系統的節能效率。因此在供 配電系統設計上必須充分考慮到系統負荷、供配電方位、電力 分配等問題，使供配電系統設計方案合理、科學。在設計時考 慮負荷需根據供配電系統具體使用的場合進行設計，針對不同 情況的系統負荷采用與之相對應的供配電設計方案，務必要對 系統負荷進行精確計算。計算系統負荷的過程中，對變壓器負 荷計算的取值最好取其最佳負載率，從而使變壓器的容量使用 率降低，使變壓器處于較為合理的負載率運行。針對不同用電 時期的電力分配，在進行供配電系統設計時對建筑功能用途、 用電情況進行調研，使建筑用電高峰期和用電低潮期的電力分 配合理。這樣有利于建筑供配電系統降低能源損耗。供配電系 統的合理布局是電氣設計的重要環節，在設計中務必使配電 間、配電柜、負荷中心三者的位置盡量靠近。

2.4暖通空調系統的設計。

由于不能合理的使用自動化控制，導致暖通空調在能源浪 費中占的比例非常高，因此控制暖通空調接口對暖通空調的電 氣節能具有重要的意義。暖通空調系統工程師應與強弱電工程 師相互協調，合理的優化暖通空調接口，讓電氣更加節能。暖 通空調接口處引入弱電傳感器，對風速、溫度、管徑等一系列 的參數進行檢測，采用智能化的接口控制系統實時對接口進行 控制，達到電氣的節能，并且設計獨立通信控制口分季節分時段的對暖通空調進行調節，通過簡單的設計對變風量以及變流 量系統進行最優控制，并對機電設備實施啟停，從而達到節約 能源的目的。

2.5減少變壓器的能量損耗。

首先根據負荷情況，綜合考慮投資和設備運行費用，對負 荷進行合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其 工作在高效區內。變壓器效率與變壓器負荷和損耗有關，也 與負荷的功率因數有關，選用節能型變壓器，更換或改造高能 耗的變壓器。同一變電站的變壓器盡量并聯運行，根據負荷的 變化調整并聯運行的變壓器的臺數。在負荷變化的情況下，如 投運變壓器臺數和數量不變，其負荷率和運行效率都將發生變 化，使其超出經濟運行范圍，因此要及時投入或切除部分變壓 器，以防止變壓器輕載和空載運行。對長期輕載的變壓器，必 要時應按實際負荷更換小容量變壓器，以實現節能的目的。另 外，還需考慮控制各類非線性用電設備所產生的高次諧波，降 低高次諧波值，降低變壓器的運行環境溫度，平衡三相負荷， 合理選擇變壓器的接線方式等因素。

3. 結束語

在建筑的使用壽命之內，其產生的能耗是十分巨大的，所以建筑節能一直是人們關注的焦點問題。建筑的電氣設計節能潛力很大，電氣設計專業人員應該端正態度，對節能設計理念高度重視，在滿足建筑功能需求和人們舒適度要求的前提下， 運用各種節能措施，達到節約能源的目的。