建筑電氣設計節能措施探析

何 思 （安徽地平線建筑設計有限公司，安徽 合肥 230001）

建筑電氣節能設計是指在滿足建筑使用功能下，采用優化的設計方式來減少電氣工程中的照明設備、變壓器、空調等的能源消耗，提高建筑用電的效率，降低電氣設備的運行成本。目前來說，隨著我國建筑能耗量不斷增大，實施建筑電氣節能顯得極其重要，這不僅是國家能源戰略的重要舉措，也是建筑行業的未來發展方向。因此，我們需要做好建筑電氣節能設計，以減少建筑行業的能源消耗。

1 建筑電氣節能設計時應遵循的原則

①實用性。建筑電氣在設計過程中，首先應該考慮實用性原則。電氣設計需要認真分析電氣工程的實用性，堅持建筑電氣工程的實用性原則，才能夠使建筑電氣工程滿足使用要求，保證建筑電氣設備能夠與電能質量還有負荷容量等要求相適應。

②經濟性。建筑電氣在設計過程中，不能一味追求節能而忽略了節能的投資成本和運營的費用。合理增加節能投資，使增加的這部分投資能在幾年或較短周期內通過利用節能設計減少運營費用進行回收，達到一定的經濟效益，這樣才是真正實現建筑電氣設備節能經濟性原則。

③技術性。除了上述原則，還有一項必須要遵循的設計原則，那就是技術性原則。在進行建筑電氣節能設計過程中要融入各種先進的節能技術，并借助電氣設計中節能措施對建筑電氣中存在的問題及時發現并妥善解決。另外，為了響應國家的節能減排理念，在建筑設計時可以再利用一些原有的技術，還可以使用一些環保材料，避免給環境造成污染和破壞。從長遠的角度考慮，可以利用可再生能源進行電氣設計，做到節能環保，減少設計方面的投入。

2 建筑電氣節能設計的有效措施

結合建筑電氣設計內容，大致歸納節能設計的有效措施主要如下。

2.1 建筑照明設計中的節能措施

建筑電氣的設計主要是為了人們生活和工作中的照明使用，最大限度地將自然光引入室內，可以節約建筑的照明耗能。而人工照明系統主要為了彌補自然光線的照明不足帶來的照明問題，因此，在建筑照明設計中采取的節能措施，主要包括照明方式和照明控制方面的節能措施。照明方式節能措施在于選擇合理的照明方式和照度標準。在照明方式上可選擇混合照明及局部照明等較靈活的照明方式；在照度標準的選擇上，可根據工作面的分布情況在高、中、低三檔標準中進行選擇。

①燈具選用發光效率高，顯色性好，使用壽命長，色溫適宜并符合環保要求的光源。例如采用LED、T5細管三基色熒光燈、緊湊型節能熒光燈，配電子鎮流器或節能電感鎮流器，功率因數0.90以上。另外，在滿足基本照明需求的基礎上，各場所設計照明功率密度值均不高于《建筑照明設計標準》（GB50034-2004-6.1）限定值。

②照明燈具控制應根據不同的功能場所、使用功能進行分區，分組，分時段控制。例如采用紅外感應控制、聲光控制、時間控制等措施達到節能目的。

③加強照明燈具的維護，對燈具上的積塵進行清理，保證燈具的照度，延長燈具使用壽命。

2.2 供配電系統設計中的節能措施

2.2.1 供配電線路損耗及節能

建筑中供電線路長且多，由于電阻的存在，當電流通過時就會產生功率損耗，因此減少電阻損耗應從以下幾個方面考慮：①電源引入應處于負荷中心，減少供電半徑，在設計中線路應盡量走直線少走彎路，盡可能不走或少走回頭路，避免過長線路產生無謂的功率損耗，對于供電半徑較大線路，可合理增大電纜截面，減少壓降，降低損耗；②選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。

2.2.2 變壓器功率損耗及節能

優化與改善配電變壓器，發揮各種技術優勢來完成對電能轉換利用率的提升，能夠很好地降低能耗。具體措施：①在選擇配電變壓器的型號中，合理確定變壓器容量，例如變壓器采用SCB11型低損耗、低噪聲節能干式變壓器，接線型式采用DYn11型，減少設備損耗，設強制風冷系統、溫度監測和報警裝置。變壓器滿足現行國家標準《三項配電變壓器能效限定值及能效等級》（GB20052-2013）的要求，干式變壓器的空載報耗值和負載換耗值不高于標準中2級的規定；②為避免并聯電容器組對諧波的放大，在高壓和低壓配電柜功率因素補償電容器串接消諧電抗器，以避免發生電網諧振。并聯電容器在一定條件下會產生諧波放大，所以應根據設備情況將并聯電容器組的串聯電抗器進行適當調整；③提高系統的功率因數。應盡量減少無功在線路上的傳輸，以達到節能的目的。

提高系統功率因素的方法主要有：①提高電氣設備的自然功率因素，如在熒光燈中采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器，電動機采用功率因素較高的同步電動機，選擇電動機的經常負荷不低于額定容量的40%；②采用并聯電容器，實現就地補償，當前，在民用建筑設計中，大部分都采用了變壓器低壓側集中補償，這樣減少了區域變電站至用戶之間高壓線路上的無功傳輸，提高了用戶處的功率因素；③對于民用建筑，在設計低壓供配電系統時，電容器可分散安裝，對功率超過10kW的電氣設備，設置就地補償裝置，對空調主機、冷凍泵等進行集中補償。d.控制配電變壓器的負載率不大于80%。

2.2.3 分項計量與管理

對于電能、中央空調系統、能耗的計量與管理也可以有效地降低建筑電氣的能耗。通過可靠度以及準確性較高的儀表，組成結構簡單的系統，為自動計量進行物理條件的預留。對于建筑物中的計量表，采用目前技術比較成熟并且已經得到了廣泛應用的電子式遠傳儀表。采用設備成本低，系統調整靈活，系統使用時間長的時間型計量系統對中央空調系統進行計量。

2.3 建筑智能控制設計中的節能措施

在建筑電氣設計中，建筑智能控制設計離不開相關技術的支持，利用相關專業技術實施節能控制是建筑電氣設計中的重要節能措施。例如能耗監測系統，對建筑照明系統、空調系統、動力系統以及特殊用電（充電樁）等能耗進行分項電能監測，同時根據能源種類，對用電能耗和用水能耗進行分類能耗監測。這對于了解和掌握各項能耗水平和能耗結構是否合理，及時發現存在的問題并提出改進措施等具有積極的意義。

2.4 合理利用綠色能源

新能源的開發與利用是建筑電氣設計中一項重要的節能措施。比如光伏發電系統，這種可持續綠色能源不僅可以實現生產供電的目標，還達到了節能用電的目的。隨著國家經濟的發展和科技的進步，新能源的開發與利用將是值得研究的課題。

3 結語

建筑電氣的能耗在整個建筑能耗中占較大比重，其具有的節能空間較大。設計人員應進一步轉變設計理念，按照高效節能的標準進行設計。本文主要針對建筑電氣節能設計的發展現狀及不足進行了研究分析，在此基礎上提出有效的節能設計途徑，促進節能設計效果的提升，真正實現建筑電氣節能的目的。