建筑电气节能设计的常见问题及应对措施

建筑电气节能设计的常见问题及应对措施

袁筱雅

中凡国际工程设计有限公司新疆分公司

摘要：建筑的电气设计基本原则是经济合理、高效节能，建筑电气节能设计是推进建筑行业可持续发展的重要内容之一，这就要求在进行建筑电气设计时，在满足基本要求的情况下，需要依照国家规范合理地进行节能设计，根据实际情况尽可能提高能源利用率。

关键词：建筑电气；节能设计；问题；应对措施

建筑节能电气设计对建筑行业的发展有着非常重要的影响，设计人员在进行电气设计时需要时刻谨记节能理念，并对电气的实际用电负荷进行详细的计算和考虑。在满足基本用电需求的情况下，还要对用电安全、用电的可靠性，以及电气设计的经济合理性进行综合考虑，但在建筑电气节能设计的过程中，电气节能设计问题层出不穷，对建筑电气的质量和后期的使用产生了一系列不良影响。因此，本文针对建筑电气节能设计问题和解决的有效措施进行了分析和讨论，以期为建筑电气节能设计领域提供了一些参考建议。

1建筑电气节能设计中存在的问题和不足

1.1对节能理念的不重视

建筑电气设计师并没有真正地把电气设备节能设计理念深入到实际的设计中，目前多数的设计师仅将设计出来的图纸能满足规范、能通过审查取得审查合格证作为设计目的，并不关心后期能耗损失有多大、运营成本有多高。设计单位缺少对已完成设计项目在后续运营期间的回访调查工作，建设单位对节能设计理念缺少重点要求，导致电气节能设计没有真正在项目的管理运营中得以实施落地。

1.2电气节能设计的内容不够全面

在建筑电气设计的过程中，特别是照明设备和能源消耗较大的电气设备，如果选择不合理的设备光源，并且设计不合理、不符合实际的应用情况，就会造成较大的电能损耗。比如：在精装修图纸设计的过程中，不考虑电热水器的实际使用情况，而未采用变频电热水器；在照明设计过程中，仍然选用白炽灯、传统荧光灯等功率较大的照明设备，从而增加电能消耗。也就是说如果不使用条件成熟的节能绿色环保产品，如电源效率和光照效率较高且寿命长的LED照明灯，那么建筑电气节能设计就成了一句空话。

2建筑电气节能设计完善建议和措施

2.1供配电节能设计

（1）变配电室位置选择。部分建筑工程的变配电室位置设定不当，因低压配电半径过大与输电线路较长，产生较大线损量。对此，在不影响建筑功能发挥的前提下，可合理选择变配电室位置，必要时在相同楼层内设置多处配电室，控制线路布设长度，将低压配电半径控制在200m以下，从而降低理论线损电量。同时，优先在建筑强电竖井周边布置变配电室，如果二者间距较远，可能出现电能倒送现象。（2）变压器选型。变压器常用类型包括D10型变压器、S11型变压器等，不同类型变压器的空载损耗率、空载电流等性能存在差异，视建筑电气运行需求而定。例如，从成本角度出发，可选取造价成本相对较低的D10型变压器，其造价仅为S11型变压器的70%～80%；从节能属性角度出发时，则选取SBH15型变压器，较之S11型变压器，此类变压器的空载损耗率降幅超过70%，但采购价格较为高昂。另外，在选择变压器时，要求变压器容量超过实际使用需求，避免变压器频繁、长期处于满负荷或超负荷状态，这将加快设备老化速度、增加空载损耗量。一般情况下，将变压器的运行负荷率控制在30%～80%，在变压器容量较大时可采取增加变压器台数的设计方法，如在装机容量值设定在2000kVA时可配置两台单机容量为1000kVA的变压器，从而改善供配电系统节能效果。（3）导线选择。常见导线材质包括铜芯、铅芯与银芯导线，银芯导线的价格过于高昂，铅芯导线存在耐高温性能差、仅可制作单根硬线、使用寿命短的局限性，而铜芯导线有着使用寿命长、屈服次数多、电阻抗小、可制作多股软线等优势，可优先选取铜芯材质导线，这将显著提升系统通电效率。在导线规格设计期间，使用公式△P=3I2R×10^-3来计算线路功率损耗值（其中I为电流值，R为电阻值）。随后，根据已掌握的导线发热条件、布设长度、电流电阻值、机械强度等信息来验算导线截面面积的最佳值，要求零线、相线二者的截面面积保持一致，可采取提高电压等级、加大导线截面面积的措施来减少线损量。（4）谐波治理。系统运行期间，输送的交流电中夹杂少量谐波，会导致供电质量下降，损耗一部分电能，如在谐波电流经过导线时，产生趋肤反应，致使导线横截面积缩小、送电电阻增加，线路持续释放热量。为解决这一问题，需要在系统中设置无源滤波装置或有源式电力滤波器，起到抑制谐波、补偿无功功率、控制功率因数的作用。

2.2建筑电气照明节能技术应用的策略

2.2.1选择节能灯具

灯具的选择在建筑电气照明节能技术中的应用十分必要，与普通灯具相比较，节能灯具的应用具有诸多优势，主要体现在照明质量有所提升，并且极大的保障了照明效果，同时也确保了灯具的节能性与高效性。要注意提高灯具的节电率，除此之外，节能灯还兼具经济耐用的特征，通常情况下，使用寿命可达到普通灯具的两倍。此外，节能灯具的光污染相对较小，约为普通灯具的1/8左右。因此建筑电气节能技术的运用过程中，有必要从节能灯具的选择与应用等多方面入手予以全方位分析，从而使得节能灯具的应用效果进一步提升，达到较高的应用标准。

2.2.2引进智能照明控制系统

现阶段建筑工程设计环节电气照明节能技术的应用，应从智能照明控制系统的引进层面入手，在开关控制过程中秉承着人性化、便捷化的原则，大幅提高系统控制的有效性。智能照明控制系统在电气设计中的应用体现了极大的优势，他真正做到了网络技术与数字控制技术的有机结合。涉及传感器控制、电压控制、场景控制以及时间控制等多项功能，因此有必要在电气照明节能技术使用过程中，充分发挥智能照明控制系统的应用价值，一定程度的减少电能消耗，从而彰显建筑工程的节能性与环保性，为建筑工程的持续性应用打下坚实基础。

2.3对电机系统进行节能设计

第一个要点，合理选择电机。其中，电机的容量是较为关键的参数。技术人员应优先选择与建筑电气系统功能相匹配，并且负载率大于75%的电机，从而达到降耗的目的。第二个要点，掌握变频调速的方法。变频调速操作的作用是不断调节转速以适应系统的实际工况，以使电力输出效率更高。由此，系统电能的使用率也相应提升。第三个要点，执行无功补偿方案。为了缓解电机因高负载所受电感值的负面影响，调节其功率，相关节能设计可基于无功补偿，使得参数得以关联，进而改善系统运行情况。

2.4对暖通空调系统进行节能设计

（1）综合调整和管控空调末端设备，结合建筑室内实际的温度需求和温度数值来计算并设置空调的日运行时间，从而减少无意义的能源浪费。例如，可基于对软件、参数等的设置来联锁空调系统的阀门、送风机等设备的功能，使其得到更精准的控制，继而在改善调温能效的同时实现降耗。（2）在暖通空调系统中合理引入DOAS系统。由此，空调就能够有针对性地进行送风，避免能量的逸散。这体现的是利用科技精准调控建筑温度，本质上也起到了节能作用。其中，新构成的暖通空调系统中，可结合全热交换器的应用来确保建筑内空气的清洁度。

3结语

综上所述，为促进我国建筑业的可持续发展，充分体现节能减排战略思想，建筑企业与从业人员需要对建筑节能设计开展深入研究，全面掌握建筑电气节能设计方法，树立清晰的设计思路，根据工程实际情况来制定科学、合理的建筑节能设计方案。

参考文献

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[3]吕力玮.浅谈建筑电气设计中的节能技术措施[J].冶金与材料，2021，41（1）：110-111.