浅析建筑电气工程设计中的节能原则及途径

刘佳

摘要：随着我国经济和社会的不断发展，对于能源的消耗急剧增加，能源问题成为了实现经济又好又快发展目标必须要突破的瓶颈。要解决能源问题，除了开发利用新的能源外，最基本的解决途径还是节约能源。本文作者主要探讨了在建筑电气工程设计中节能的原则及途径等问题。

关键词：建筑；电气工程；设计；节能

引言

目前，世界各国都在开展着能源保卫战，没有了能源，那么国家的发展将会陷入困境。节能减排已经成为我国的一项基本国策，建筑工程中的电气设计节能措施是我国节能减排的重要内容之一，对落实节能减排的基本国策有着不可或缺的作用。在建筑工程建设上，最终的目标是功能的集成化，就要求建筑企业全方位的优化设计，在电气设计的节能规划中不断总结经验，在统筹兼顾，平衡相关要素的前提下争取较大的节能效果。

一、建筑电气工程设计节能的原则

建筑电气节能应坚持以下三个原则，在建筑电气工程设计节能的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。

1.1 优化供电设计，促进电能合理利用

在进行民用建筑工程电气设计时，既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能，首先考虑的是适用性，也就是能够为建筑电气设备的运行提供必需的动力，建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求 能够保证建筑电气设备对于控制方式的要求，从而使电气设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性，电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度，确保供电、配电与用电设备的安全运行；有可靠的防雷装置，防雷击技术措施；特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施，按建筑物的重要性与火灾潜在的危险程度设置相应必要的技术措施。在满足民用建筑电气工程的适用性和安全性的基础上，采用先进的节能技术，优化供配电设计，促进电能合理利用。

1.2 提高设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗

在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。

1.3 合理调整负荷，选取合理的设计系数

提高负荷率和设备利用率设计时尽可能合理调整负荷，选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率，达到节约电能的目的。

总之，在建筑电气工程设计节能的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。

二、建筑电气工程设计中节能的途径

我国是一个人口大国，并且处于高速发展的时期，对能源的需求量也是不断增加，即将面临能源危机，建筑的能源消耗也已成为阻碍社会可持续发展的一个重大问题。在这样的环境下，国家提出了建设“资源节约型”社会的伟大目标，建筑节能已成为时代的呼唤。如何实现建筑电气的节能减排已经成为各界关注的热点问题。通过不断的研究和实践，在建筑电气节能方面取得了一定的成绩，将电气节能的一些有效措施应用于建筑工程设计中，有利于节能减排国策的落实。电气节能的主要措施有以下几个方面：

1 合理的选取变压器，发挥变压器的节能功效

在工程设计中，科学设计供配电系统以及选取供电电压，供配电系统接线应该尽量简易安全，相同电压供电系统的配电级数不应该超出两级。变压器节能的核心是减少损耗，提升运转效率。在选择变压器容量和台数时，应根据实际情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。

2 增加无功功率的补偿，有效节能

配电变压器实行无功功率的补偿可以有效提升功率因数，有利于节能降耗。传统的低压补偿是“三相共补”的方式，这种方式适用于低压网络中单相负荷小，三相基本保持平衡的情况。然而由于生产能力以及生活质量的逐渐提高，对大功率的电灯、电脑和网络设施的需求量增加，单相负荷量增大，致使不能保证三相不平衡。在这样的情况下，对配电变压器实行单相无功补偿，尽管在投资上比传统的方式大，但是通过有效的节能可以将这一部分花费补偿回来。

3.减少电能在线路传输上的损耗

由于电路上存在电阻，电流流过时，就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。因此，减少线路的损耗可以通过选用电导率较小的材质做导线、减小导线长度、及增大导线截面等途径来实现。例如可以采取以下措施减少导线的长度：① 线路尽可能走直线，以减少导线长度；② 低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；③ 变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。供电半径控制在250米以内为宜。④ 在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。

4.高效光源、高效灯具的应用

对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关。由于住宅公共部分是无人值守的，所以灯具在人来时点亮，人去时熄灭是很重要的。对于高层住宅电梯前室，由于其对于保证人员疏散的重要意义，所以此处只能采用翘板开关，但对于住宅大部分公共楼梯间，节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。高效光源顾名思义具有高光效，显色好等优点。试验证明，白炽灯只有10%的电能转变为可见光，90%的电能转变为热辐射，而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源，应积极推广应用，尽量减少白炽灯的使用量。好的光源有了，如何使这种好光源发挥其功效能，这就要求灯具的效率要高。灯具的效率为灯具出射光通量与光源总光通量的比值，其值越高，照明的效率也就越高。灯具反射面设计科学，这样才能使好的光源物盡其用。高效光源、高效灯具不仅适用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。

5.应用建筑电气新技术，达到节能的效果

为实现建筑电气的节能效果，解决传统节能技术中能源浪费大的问题，采用新一代建筑电气技术，可以有效利用各种先进的控制方式对建筑电气设备进行控制。同时，通过中央控制电脑可以全面的监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备设置，可以设定各区域、各房间的实际温度，同样通过定时也可对定时上下班场所的灯光、空调、窗帘等进行定时控制。所有这些措施都可以达到节能的目的，有效地降低建筑电气的能耗。

6.在建筑电气系统设计时，其它用电设备的节能也是必须考虑的问题，包括如给排水系统用电设备的优化、电动机设备的选型和数量控制、电梯设备的合理选型和群控策略、电动门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

三、结束语

电气节能是建筑节能中的重要组成部分，为了实现我国可持续发展战略，必须严格贯彻落实国家节能减排的国策，积极的开展建筑电气节能工作。通过上面的论述可以看出建筑电气的节能潜力很大，我国应结合实际情况，综合利用各种节能技术措施，在选用节能的新设备时，应进行全方面的比较，选择合理的节能设备，同时充分研究相关政策的制定和配套，制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系，使之更好地指导和规范建筑节能，推动建筑节能的健康发展，以真正达到有效节能的目的。

参考文献

[1]程嫒、杨豪、程研.实现建筑电气节能设计的思考 [J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，（03）.

[2]凡秀荣.电气节能在民用建筑施工与设计中的应用 [J].中小企业管理与科技》（上旬刊），2010，（10）.

（作者单位：国网山东省电力公司昌邑市供电公司）