建筑电气节能设计研究

建筑电气节能设计研究

张智建

天津市天友建筑设计股份有限公司 天津市 300000

 摘要：在建筑电气设计中节能降耗的过程中，可通过优化照明设计、配电系统、线路以及变压器等一系列措施来达到目的。从多个角度出发，针对我国目前建筑电气设计的实际情况，分析问题成因，找寻解决方法，制定更为科学、合理的方案策略，从而不断提高工作效率和质量。
        关键词：建筑工程；电气设计；节能降耗；提升措施

        引言：
        近年来我国建筑行业取得了较快的发展，由于建筑行业作为能耗大户，在当前能源严重紧缺的情况下，为了有效地降低建筑的能源，在建筑电气设计中需要重视节能减排，充分地运用节能理念和节能措施，有效地降低建筑的能耗，重视新能源的应用。该文分析了建筑电气工程设计的节能原则，并进一步对建筑电气设计中的节能措施进行了具体的阐述。
        1绿色建筑电气技术概念阐述
        新时代发展进程中，工业化、城市化发展过程中建筑业发展迅速，高楼大厦拔地而起，但是在建筑业发展的同时，城市大气污染、温室效应等问题也逐渐显现。人们对于环境、能源的保护意识逐渐提升，对于建筑业方面也有了新的要求。基于此，绿色建筑电气技术概念被提出，并受到多方面的关注和重视。绿色建筑是将环保理念与建筑工程施工相结合，实现建筑项目的节能环保，实现建筑业的可持续发展。绿色电气技术是通过电气技术的改革和完善，实现建筑的节能性和环保性，在电气技术应用时以环保节能为重要的参考依据，实现建筑电气的绿色发展。绿色建筑、绿色建筑电气技术等等，都是要将人类发展与节能环保相结合，做到可持续发展的目的。因此，建筑电气安装工程的设计、施工、使用等等都需要结合绿色环保来进行，先进科学技术的应用、建筑电气节能设计以及绿色建筑电气技术的应用都能够使能源消耗、环境资源少受影响。绿色电气节能设计以及绿色电气技术的应用在建筑业发展过程中为绿色建筑的实现、经济高速发展的保持提供了重要支持。
        2建筑电气节能设计的原则
        2.1实际需求性
        建筑电气节能设计过程中要充分考虑建筑的实际需求性，根据建筑功能的需求、实际的需求都考虑在内。建筑电气的应用是为了能够更好的为人的居住、使用提供方便，因此建筑电气节能设计首先要满足建筑使用过程中人的日常需求。例如，管道的畅通、电力的持续供应、路灯照明等等，还包括一些舒适卫生、美观大方的工艺要求等等。建筑电气节能设计只有在满足实际需求的前提，才能够进一步的满足其他的需求。对建筑进行科学合理的控制管理，才能够进一步完成能源高效利用以及环境的保护等等，做到节能降耗的目的。不能因为要达到节能环保的目的而盲目的进行建筑电气的限制，建筑电气功能是建筑的基础。
        2.2经济适用性
        经济适用性，顾名思义就是建筑电气节能设计过程中需要考虑建筑的经济型和适用性，保证建筑项目的经济效益。建筑电气节能虽然有很多先进的技术与设备，但是应用之前需要考虑实际的需求以及造价等等，电气技术与设备的使用要符合国情以及建筑项目使用者的具体需求。如果高科技以及高端设备的盲目使用，不仅可能达不到预期的效果，还可能造成投资浪费等等，因此建筑电气节能设计以及建筑电气节能技术的应用要保证经济适用性。
        2.3节约环保
        建筑电气节能设计过程中，能源消耗、环境保护都是应重视的问题，通过合理的电气节能设计达到减少能耗、保护环境的目的。建筑物的电气安装需要保证的是建筑物的功能性，在无关建筑物功能性的部分，可以市场进行节能设计，减少能源消耗。此外，合理利用高科技控制技术，将建筑物能耗科学降低，例如只智能照明、变压器功率调节等等，在设备的选择方面保证原理、性能、效果的基础上，尽可能是选择能耗低、对环境影响小的设备。

        3优化措施分析
        3.1照明部分的节能设计
        在建筑电气设计中照明设计是其中极为重要的部分，其会直接影响到建筑功能的发挥。而且照明设计也会对电气节能带来较大的影响。因此在具体进行照明设计时，需要重点关注供配电系统和电气线路的设计，并根据建筑的使用需求，遵循经济性、节能性和实用性等原则，严格按照具体的标准和要求进行科学设计，为了保证照明设备和输电线路类型选择的合理性，最大限度地降低电能损耗。在建筑电能消耗中，照明设备消耗占据较大的比例，因此合理选择照明设备至关重要，同时还要重视自然光的应用，从而达到节能降耗的目的。由于传统白炽灯存在发光效率低及电能损耗高的问题，因此在具体设计时，尽量选择节能灯或是LED灯，在满足光线要求的基础上，还具有较好的经济适用性，可以达到降损降耗的目标。通过对用电设备和供电方式进行科学设计，采用合理的照明线路，可以达到良好的降损效果，实现节能减排的目标。

        3.2变频技术节能
        泵或风机在其运行过程中具有的富裕流量较大时，可采用变频调速技术。变频器节能的方法在放空、溢流较少及满负荷运行的情况下不会有丝毫效果。第一是采用冷却水泵。具有显著的节能效果，可到30%~60%。第二是采用冷冻水循环泵。可采取数台循环水泵组成的控制系统，实现3泵、4泵联用一台变频器。第三是给水系统变频。恒压供水系统使智能建筑通常所采用的给水系统，变频技术的应用使节能效果更加明显。第四是电梯变频节能。电梯的动态可靠性由于变频调速技术的应用得到提高，使电梯运行效率提高，舒适感和安全感增加。第五是音乐喷泉变频。采用变频控制水柱量的大小和高低，节能的同时使艺术效果得到了增强。
        3.3无功补偿与谐波治理
        补偿配电系统的无功功率，提高功率因数，可拥有以下收益：降低线路有功损耗、增加电网输送有功功率的能力、提高电压质量等。在变压器的低压侧设置无功补偿装置（无功功率集中补偿），要求补偿后高压供电进户处的功率因数不小于0.9。经计算，每台变压器的补偿容量各为200kVar。补偿后，1号变压器高压侧的功率因数达0.92，2号变压器高压侧的功率因数达0.93，都大于0.9，满足设计要求。在每台变压器的低压侧各安装一台容量为200kVar的无功补偿柜，且无功补偿柜自带功率因数控制器，具有自动分步投切的功能。对于容量较大的用电设备，当功率因数较低且离变电所较远时，可采用无功功率就地补偿的方式。本工程含有大量的电子信息设备，将产生大量的谐波。谐波会使配电系统中的元件产生附加的谐波损耗，降低了输电及用电设备的效率。在变压器的低压侧设置有源滤波装置（安装位置一般在无功补偿柜后），以有效治理谐波。此外，对于大型用电设备、大型可控硅调光设备和电动机变频调速控制装置等谐波含量较大的设备，可在设备配电箱的进线处设置有源滤波器或隔离变压器，以实现就地的谐波抑制。
        3.4电动机的节能分析
        建筑电气节能设计中对于电动机损耗的减少可以通过对电动机的工作效率、功率因数进行提升得以实现。在具体工程实践中，电动机通常是配套设备，这也使得电气节能设计存在一定局限性，主要节能措施需要在运行过程中实现。例如就地补偿电容器的安装，可以减少对线路的损耗，减少电动机低效率轻载、空载等运行状态。其主要原理是通过变频调速措施的采用，使电动机能够对负载变化进行更好的适应，以此提升电动机效率，达到节约电能的效果。通过对空调系统循环泵采用变频控制，能够有效节省三成左右运行费用。
        4结束语
     建筑电气能耗是社会能耗的极为重要组成部分，已对我国能源供给构成重大威胁。在对建筑电气进行设计时，加强已有节能降耗技术措施的应用，并积极搜集居民反馈意见，不断探索发现供电系统中存在的问题、研发新的节能措施，尽最大努力降低能源消耗，实现节能降耗，助力我国经济可持续发展是电气设计人员应尽的职责。与此同时，政府部门加强节能宣传，普通居民改善用电不良习惯，社会戒除奢靡之风也是建筑节能降耗的重要方向。        参考文献
             [1] 薛源.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].中国标准化,2018(22):51-52.
        [2] 秦石建 . 民用建筑电气设计节能方法分析[J]. 工程技术研究 ,2019,4(23):198-199.