建筑电气节能理论探析

建筑电气节能理论探析

郝建伟

（国网河北省电力公司临漳县分公司河北省邯郸市临漳县056600）

摘要：21世纪社会的快速发展，我国国民经济的迅猛成长及工业规模的扩张，工业能耗、建筑能耗问题突出，能源、资源浪费现象日益严重；能源短缺问题制约着我国未来经济的发展，节能迫在眉睫。目前我国建筑能耗占能源消耗总量的百分之三十以上，是发达国家的三到四倍。建筑能耗中尤其电气能耗最为突出。调查数据显示目前我国建筑能耗中，大部分能耗来自电气能耗，电能消耗大致情况是：空调系统占建筑总能耗的42%-52%；水泵设备占总能耗的9%-16%；照明能耗占总能耗16%-26%，其他设备占总能耗的8%-16%左右。通过数据不难看出各类电气能耗在建筑能耗中所占的比例，加强建筑工程中电气节能技术的应用势在必行，电气节能技术是降低我国建筑能源消耗的重要手段。

关键词:建筑节能策略节能降耗发展

1．建筑电气节能所面临的问题

1.1缺乏对建筑节能重要性的认知

我国经济保持快速增长就会造成能源的巨大消耗，就要面临能源不足的情况，而且我国加入WTO后，收到全球变暖方面对于排放限值公约的约束，这就要加大我国能源利用方面的压力。但是我国人们还没有充分认识到建筑电气能耗是主要压力之一，解决建筑电气节能问题将非常有效的解决经济问题。不但人们的认识不够，有些电气工程师也缺乏相应的知识，对于建筑节能的重要性缺乏了解。

1.2市场发育迟缓

目前我国节能建筑市场发育不完善、进展困难，缺乏市场监督和管理机制，市场秩序混乱，致使节能建筑无法遵循正常的竞争准则进行交易，节能建筑在市场中往往受到传统建筑的排挤，难以占据市场份额;建筑节能技术、材料和人才市场尚未建立，无法为建筑节能工作的开展提供相应的技术服务和后备力量。我国节能建筑市场存在的两个方面的问题:一方面，节能增量成本、节能效果变化较大，节能收益时间长，难于进行成本和收益估算，现有节能建筑的真实价值不能在市场中得到体现;另一方面，缺乏市场引导和积极激励政策，导致房地产开发市场建筑节能指标的变化不敏感。

2.建筑中电气节能相关概念

2.1建筑电气的重要特征

2.1.1保证使用者的安全性

保证使用中的安全可靠是对建筑电气的首要技术要求。在民用建筑中操作电气设备的一般不是专业的电气技术人员，所以对触电的安全防范就显得非常重要。触电对人体的点击可分为直接接触点击和间接接触点击。直接接触电击是指人体直接接触电气设备或电气线路的带电部分所遭受电击，其特征是人体接触电压所形成的触电电流。间接接触电击是指电气设备或电气线路绝缘损坏发生单相接地只顾时，其外露部分对地带故障电压，人体接触此带电故障电压的电气设备或电气线路外露部分而遭受的电击间接接触电击。

2.1.2操作的灵活性

频繁而随意的操作是人性化的突出表现，但这给电气及电器技术提出了极高的要求。合理设计建筑电气的各个系统和运用先进的电气设备，这对满足建筑功能要求及节约基建投资是极为重要的。既要保证电气系统的要求，也要保证在各种运行方式下提供供电连续性；电气系统力求简单明显的电气设备，操作应方便灵活，特别要满足操作的随意性。

2.2建筑能耗的主要来源

调查及统计资料显示，现代建筑能耗占据全社会能耗的27%，成为节能减排的新重点。通过分析建筑能源的消耗发现，能耗主要产生在如下几个方面：

2.2.1现代建筑中的电力变压器能耗根据建筑的规模和功能不同，现代建筑中都需要选择不同类型、规格、数量的变压器，统计显示，发变电系统中，变压器电能损耗占总发电量的10%，同时，变压器的损耗占建筑电能线损的50%，变压器的损耗主要包括有功功率损耗、无功功率损耗、综合功率消耗三种类型。因此，研究节能型变压器，提高变压器的运行效率和经济性，对降低建筑物电气能耗是十分重要的。

2.2.2现代建筑中电力电缆的能耗由于电线内部电阻的缘故，电力在传输过程中会以热的形势消耗一部分，这部分能耗与电缆的长度、电力的传输距离、线缆的型号、品牌、导体截面等直接相关，因此，在综合考虑线缆的造价成本、施工成本与节能效率的前提下，可有效减低建筑能耗。

2.3建筑耗能的特点

2.3.1南方地区与北方地区气候差异性显著。我国南方地区与北方地区在气候方面的差异非常大，北方地区的气温相对于南方地区而言要低，所以全面采取了冬季采暖措施，而南方地区则没有采取冬季采暖措施，大多数采取的都是空调制暖或者是小型锅炉的方式来抵御严寒。我国北方地区采取的冬季采暖措施，在很大程度上增加了北方地区建筑耗能，需要更多的能源资源来支撑采暖措施，所以建筑耗能的控制十分重要。

2.3.2城市与乡村住宅耗能用量差异性显著。我国城市与乡村在住宅耗能方面的差异非常大，主要体现在：能源种类不同，我国城市与乡村在能源方面的种类不同，城市主要有电、煤、燃气等商品能源，而乡村一些地方也有电、煤等能源，但是主要还是以薪柴或者秸秆等为主要的能源。

3.现代建筑中电气节能措施

3.1建筑电气系统的合理优化设计

对建筑电气系统的优化设计在建筑电气系统设计时，要根据各项电气系统的区别进行电气负荷计算和电气节能设计。在设计前，设计人员要深入现场，详细了解建筑自然环境、日照、光照条件等因素，加强与业主的沟通，仔细了解业主对建筑照明的要求，本着以人文本的原则，综合建筑物功能、结构、环境等方面的因素，选择最佳的技术和最优的技术方案。

3.2建筑设备的电气节能

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民用建筑内部有大量的电气设备、空调设备、照明设备、给排水设备等等，这些设备数量多而且多分散在大楼的各个层次和角落。为了合理的利用设备，节约能源，大型民用建筑应采用智能化的建筑设备自动化管理控制系统。自动控制、监视和测量和建筑物设备管理的3大要素，目的是正确掌握建筑设备的运转状态、事故状态、能耗和负荷的变动。通过有效的控制，可达到节能的目的。

3.3.建筑造价节能

3.3.1建筑成本的重要性

严格来说，建筑的成本有正常使用期限之内的消耗和维护运营应付出的成本以及该建筑一次性建造的所有成本，这些成本合起来就是整个建筑工程中的全过程成本。为了达到对有关建设项目施行宏观调控的目的，多个贯穿在整个工程中的造价控制的方法和相关标准在中国出台，这也表明了我国防范于未然的决心。然而，尽管国家加强监督管理，中国的现有建筑依然达不到节能要求。产生这一现象的原因就是因为在国家宏观调控的措施当中，忽略了在全过程成本当中使用成本所占的巨大比例，而仅仅看重建造的成本。我们必须要重视在全部建筑成本当中使用成本的比例，在节能减排的施行过程中，对于使用成本在管理上的空缺，可以用工程造价这种方法来弥补，从而带动行业的发展。

3.3.2经济性的建筑节能

节能型建筑的造价比较高，与同类非节能性质的建筑相比大约高了十分之一，而高出来的那部分就是节能资源。尽管如此，当传统建筑和节能建筑在市场上进行商业竞争的时候，节能型建筑依然不会因为造价较高而减弱竞争力。据调查显示，当节能建筑达到六层以上时，它的建筑成本会降低到传统建筑物的成本之下，而且价格的优势和建筑的层数成反比。由此看来，尽管整个过程当中的成本由于节能费用而有所增加，但是节能费用在工程造价的全过程中却只占了很小的比例。

总结：建筑节能现在来看是现在建筑业发展的全新方向，同时也是我国建筑业取得突破的关键点，综合来看我国现在建筑节能意识不够，还不能够达到很好的节能标准。在建筑节能方面要充分的考虑建筑施工过程中的能源消耗，做好建筑材料的选择和建筑施工的组织。还要充分的考虑建筑在使用过程中的能源消耗，主要是做好建筑物的温度调节方面的节能设计。主要是依靠科学的手段对建筑的布局进行合理设计，帮助其进行温度调节和通风设计。