建筑電氣設計中的節能技術措施

李瑞敏

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030000）

隨著我國社會、經濟的不斷發展，建筑電氣設計中的節能降耗越來越重要。但是在實際設計的過程中，也需要遵循一定原則：滿足實際的應用需求、合理控制成本以及采用先進的節能技術。相關工作人員要進一步落實好建筑電氣設計中節能降耗的具體要求，結合問題成因，制定更為有效的改進措施，從而不斷提高工作的效率和質量［1］。

1 建筑電氣節能設計的要求

1）堅持以人為本原則。在現代建筑中，無論是設計何種內容，都必須要堅持以人為本，將適合人們居住作為考慮的首要因素，而居住環境的濕熱是設計人員需要重點考慮的一項因素。因此，在建筑電氣節能設計中，要堅持“以人為本”，所謂“以人為本”就是相應的設計人員和施工人員在建筑氣建設期間，不僅能夠滿足人們在日常生活中的個性需求，而且還可以使人們的居住空間，生活環境發生轉變，盡量降低建筑中的電氣能耗，減少污染物排放量；2）滿足經濟效益。建筑電氣節能設計要充分考慮我國的基本國情，要從經濟角度對問題進行分析，不得盲目節能，導致投資成本過高。而適當增加部分投資，通過該方式，能夠短期或者在幾年內，通過節能減排方式，降低運營管理費用，進而使設計的經濟效益可以得到進一步提高；3）減少設備能耗。建筑電氣節能設計要最大程度減少其在運行過程中的能耗情況，要采取合理措施達到節能減排的目的［2］。例如，變壓器、傳輸線路在實際運行期間會消耗的大量能源都是無用的。因此，要減少這一部分的能耗，此外，針對建筑面積大、工程照明消耗能量較大建筑，為了減少其在運行期間的電能消耗，要不斷加強對各種不同類型先進產品的應用；4）降低線路能耗。輸送電能期間，避免不了會出現功率損耗問題，功率損耗會受到電力系統參數、負荷大小等各項因素影響。因此，為了提升電網運行效率，要減少電網無功功率及線損。

2 建筑電氣設計中節能降耗的措施

2.1 對供配電系統及線路進行科學合理設計

首先，所使用的線路材料一定要質量過關，這些線路材料對配電系統是否有效節能環保有著直接性的影響。一般來說，銅導體或者電纜是最佳的選擇。其次，應當對建筑工程具體的耗電情況進行詳細把握，以此來對配電線路具體安裝設計等進行科學指導，這對于合理推進敷設工作具有很好的指導作用。在防護上，通常是選擇封閉的金屬線或者金屬管網，對于防火孔也需要及時進行封堵，將線路進行隱蔽處理，并確保內部防火符合消防標準要求。

2.2 努力在照明系統當中體現出節能要求

對于建筑工程而言，照明系統是關鍵組成，應當按照綜合統一的要求進行整體性規劃，確保將所有的照明燈等納入到綜合規劃當中，將照明需要、節能要求等融合到一起，并且要對區域功能進行管理與劃分。對照明系統和建筑工程外在風格、電力損耗等之間的關系進行協調。在具體設計上，要切實體現節能的基本要求，在規劃設計上，要努力將建筑風格設計與節能功能體現兩者結合起來，注重對建筑工程所在區域的主體建筑風格進行了解，使用最為先進的節能環保技術，這樣才能確保最終設計出的方案既融入了基本需要，也體現了地域風格。在方案上可以選擇以下幾種：首先，是使用節能燈，這種燈具在市場上非常多，價格也比較低，LED燈具的節能效果非常好，能夠有效滿足照明節能的綜合性需要，可以將單位照明需要的燈具數量降到最低，但是從大規模應用上來看，該技術還需要進一步深化研究。其次，光源的節能是非常有必要的。高壓鈉燈，在實際使用當中表現出了非常好的效果，實際使用時間非常久，整體的照明效果也非常理想。在大量的實踐應用及實驗研究中發現，高壓汞燈和高壓鈉燈在相同條件下，實際達到的節能效果都在40%以上，為此，在照明燈光源的選擇上，應當主動選擇使用效率高并且具有非常好節能效果的光源，這樣才能將單位電能更好的轉化為光能，這對于照明節能發揮著重要影響。

對于建筑工程電氣設計具體施工來說，能否對電氣工程系統做到有效控制則是關鍵所在。隨著社會現代化發展的加快，各種類型的復雜建筑工程不斷增多，這些都對電氣系統控制工作提出了更高的要求，而這都與能源節約等有著直接性的關系。在現代社會當中，人們的物質生活水平顯著提高，實際的用電量也在直線增加，在具體用電當中，照明系統的智能控制成為了一個重要方面。建筑電氣工程能否足夠安全，是與建筑電氣工程控制系統直接聯系在一起的。在傳統的建筑工程當中，照明系統在實際控制上表現得較為簡單，通常是以人工的方式進行操作，但是如果是忘記或者操作失誤等都會導致資源出現長時間浪費現象，但是，通過使用照明智能控制系統，依托于位置感應跟蹤技術，可以對電網的所有供電進行實時聲控和語音控制，這樣能夠將資源能源的節約切實落到實處，對于節能環保水平的提升也大有裨益。

2.3 優化變壓器

通常情況下，變壓器的損耗主要分為兩個方面：有功損耗和無功損耗。因此，在企業和相關工作人員對變壓器進行節能設計時，如果僅僅只關注了有功的損耗，便很難達到理想的節能目的，還是需要在建筑設計的基礎上，對其綜合特點展開綜合性分析，以此為后續的工作提供正確的指導。同時，有功損耗主要包括了空載損耗和負載損耗兩個方面［3］。這也是建筑電氣設計中，最為關鍵的兩個組成部分。空載損耗，也可以理解為鐵損即功率傳輸的損耗，又可以細分為渦流損耗和變壓器鐵芯漏磁。而其造成損耗的大小，則更多會受到變壓器外部條件以及變壓器自身結構參數的影響。

在建筑電氣設計的變壓器優化中，負載損耗也是十分重要的一個關注點。通常情況下，當負荷率等于0.5時，變壓器的能耗是最小的。但是在實際的建筑電氣節能設計中，往往需要將負荷率控制在0.75～0.85。同時，實際的建筑電氣變壓器型號選擇，也需要先對建筑設計的實際需求進行考量，然后再去選擇變壓器的容量。期間，企業和相關工作人員也需要保證變壓器的容量不能夠小于用電設備的實際需求。過程中，如果變壓器的容量過大，則會加劇鐵損；如果變壓器的容量過小，則會無法滿足建筑電氣工作的需求。

2.4 電動機節能設計措施

電機在高層建筑中的應用非常普遍，尤其在通風系統和電梯升降系統中。據不完全統計，電機能耗占高層建筑各類電氣設備總能耗量的比重超過65%，因此，做好電機設備的節能降耗對于優化整個建筑內的電氣節能降耗工作具有決定性意義。

1）合理選定電機類型。若想提高電機的能耗，就必須提高電機有效功率的占比，故應先確定電機的裝機容量，本著高效節能的基本原則，應選取容量達標的高效電機，對于異步電機，轉子應優先使用鼠籠型。

2）選用變頻電機。隨著電機頻率控制技術的快速發展，變頻電機已成為節能電機的典范，變頻電機在傳統恒頻電機基礎上增加了閉環頻率控制系統，當外部負載響應變化時，電機可根據負載工況調整轉速，以實現負載與轉速的實時匹配。建筑電氣領域使用的變頻電機通常采用SCR（晶閘管）和GTR兩種變頻系統。

3）無功補償技術。當電機的電感指標過大時，會影響輸電網的電壓穩定性，輸電網電壓變化會反作用于電機，進而影響電機的工作效率。故可使用無功補償技術提高輸電網的功率因子值，具體可通過增設濾波設備或并聯電容予以改善［4］。

2.5 合理研發利用可再生資源

要想落實可持續發展戰略，人們在未來一段時間要加強對各種不同類型新能源的研發與應用，這不僅可以解決我國目前面臨的能源危機問題，也可以改善生態環境。在新能源中太陽能是應用最廣泛的一種能源，而且也是利用程度很高的一種能源，隨著人們對其深入研究，以及各項技術的不斷成熟，其應用變得更加廣泛，而且也取得了不錯的應用效果。在應用太陽能系統期間，作為設計人員要對一定區域內的日光輻射量、日常時長、雷雨天氣造成的影響，以及建筑結構需要利用多少電量等各項問題進行全面分析，在明確這些問題的基礎上，在建筑設計中與新能源技術進行結合，確保最終設計的合理性，進而減少能源消耗。

3 結語

綜上所述，伴隨我國城市化進程的持續推進，大量人口涌入城市，城市能源消耗量面臨前所未有的壓力，為實現建筑電氣的低耗、可持續發展，建筑電氣的節能降耗設計理念逐步深入人心，這對實現建筑電氣的節能降耗目的無疑是至關重要的一步。因此，在開展建筑電氣的設計及施工過程中，必須以建筑結構的特點為基礎，以降低能耗為基本原則，通過輸配電系統的節能降耗設計、照明系統的優化配置等方式，切實達到建筑電氣節能降耗的既定目標要求。