建筑电气节能设计探讨

建筑电气节能设计探讨

李云明

中核第四研究设计工程有限公司  河北省  石家庄市  050021

摘要：在当前社会迅速发展的大背景下，人们的生活水平日益提升，生活中和工作中所涉及的用电设备也是种类繁多、数量剧增，于是会不可避免地引发较为严重的能源消耗问题。因此，现在人们越来越关注如何将节能环保理念融入建筑电气设计中来，这对于我国建筑领域的绿色节能发展具有深远的意义，也符合“碳达峰、碳中和”的能源战略目标要求。

关键词：建筑电气；节能设计；措施

1建筑电气节能设计的原则与要求

1.1建筑电气节能设计的原则

（1）和谐统一原则。设计人员在开展建筑电气节能与环保设计时，不仅需要满足建筑全寿命期内的建筑功能需求，还需要重视建筑节能与环保水平。好的设计必须秉持和谐统一的原则，实现建筑工程经济效益、社会效益、环境效益的统一。在开展建筑电气节能与环保设计时，应该坚持绿色建筑设计理念，贯彻落实可持续发展战略，正确处理人与建筑、人与环境、建筑与环境之间的关系。（2）因地制宜原则。要想合理地应用建筑电气节能与环保设计，就必须调动当地的自然资源，合理应用自然光、自然风、自然地热等资源替换电力资源，以达到环保设计的效果。这就需要设计人员在设计过程中，结合当地的生态环境、天气气候、地质地貌等因素进行设计，做到因地制宜。（3）协同合作原则。建筑工程在建设的过程中，需要多个不同的专业共同合作、交叉施工才能顺利完成。设计人员应该考虑到其他专业的影响，推动设计科学性与合理性的提升，贯彻落实集成、共享、平衡的设计理念，这样才能实现好的设计。

1.2建筑电气节能设计的要求

（1）建筑功能要求。设计人员在设计的过程中，应该考虑到建筑的功能要求。例如：办公楼对照明的亮度、色温、显色指数有着明确的要求，设计人员可以对照明系统进行优化设计，充分发挥自然光的补光作用；居民楼对居住舒适度有着较高的要求，设计人员可以利用自然风对室内温度进行调节，减少夏季对空调的需求，达到节电的目的。（2）先进技术要求。随着我国科学技术的飞速发展，越来越多绿色电气设备涌现出来。设计人员在设计过程中，要采用环保性好、节能性强的电气设备，淘汰落后的高能耗电气设备。在设计过程中尽可能选用先进技术，优化建筑工程的节能性与环保性。（3）经济适用要求。设计人员在开展建筑电气节能与环保设计的过程中，要合理应用新技术。在应用新技术前，应对新技术的可行性进行分析，确保新技术的性价比高于传统技术。以太阳能技术的应用为例，太阳能技术应用成本较高，如果其应用效果与投入成本不成正比，将丧失应用的价值。例如，某地全年日照时间低于全国平均值，在该地应用太阳能技术就无法取得较好的收益，经济适用性较差。

2建筑节能电气设计的内容

2.1电缆设施的节能型号设定

电缆是电力能源重要的传导工具，电力供给的成效和电力的稳定性需要电缆设施给予支持。目前市场上电缆型号种类多样，基于建筑电气节能设计的基本要求，在开展电缆设施的节能设计时，需要针对其型号的设定灵活调整电缆的采购需求。市场中主要的电缆材料是由铜、铝、铜包铝、铝合金等组成，根据对应的需求灵活选用不同材质的电缆材料。在选择电缆型号时，要根据所在区域的电力供给需求进行选择。例如，室内以照明区域为主的电缆设施，其电缆单根线芯的平面面积通常不超过2.5mm2。总而言之，电缆型号的选择要根据对应的参数和设置目标进行综合分析、合理选择，既要确保电缆设施的型号设定符合电气节能设计的标准，同时也要防止电缆型号过大而导致的能源浪费问题。

2.2电气设备的节能设计

电气设备的节能设计涵盖了建筑电力供给装置、电力保障装置以及管理管控装置等，涉及整个建筑电子设备运行的稳定和安全，其设施的综合运行能耗较大，需要从基础层面进行研究。建筑供配电系统设计应进行严格的负荷计算，当功率因数未达到供电主管部门要求时，应采用无功补偿。电力变压器、电动机等的能效水平应高于能效限定值。以电力供给装置为例，所有电气设备的电源供给方式节能设计的理念需要进一步强化。例如，采用变频控制系统，能够根据环境对电力能源的实际需求进行电机功率的灵活调整，既能够保障各项设施电气设备的稳定运行，同时还能够为实现电气设备的节能设计目标给予重要的支持。电气设备节能设计在电梯设备、空调设备、自动门设备等一系列电气设备中都能够得到良好的应用，例如，在建筑中，空调设施消耗的能源比例较高，是当前节能设计调控的重要对象，在系统运行过程中使用变频调控技术，能够进一步实现设备运行功率的精准化调控，实现电气设备能源的有效节约。

2.3建筑节能设施的科学调控

建筑节能设施涉及的范围极为广泛，涉及建筑功能的各个领域。以建筑电梯控制系统为例，作为建筑能源的重要消耗设施，应用建筑节能设施对电梯运行成效进行科学的调控和有效的管理，能够借助智能化的应用设备，对电梯工作状态和空闲状态进行有效的区别，实现电梯能耗问题的有效控制。一方面，电梯设施运载效率不足必然会引起大量能源的浪费，为了进一步提高电梯的使用效率，可以进行阶段性的电梯功能设定，既能够满足建筑用户日常的生活需求，也能实现电梯能耗的有效节约；另一方面，通过对空闲阶段和工作阶段的灵活区别，能够为其他类似建筑电气设施的科学调控提供良好的参考意见和使用方案，进一步促使建筑电气设施节能设计目标的有效达成。

2.4光伏设计的有效实施

光伏设计主要依据光伏发电设施进行节能设计，通过在建筑外墙、遮阳构件、屋面及顶板架设太阳能光板，实现对太阳能的有效吸收并转化为电能，为建筑的日常电力设备提供稳定的能源，从而实现电气设备的节能设计目标。光伏与建筑相结合是光伏应用中的重要领域之一，绿色建筑中以光伏为代表的清洁能源建筑应用迎来了快速的发展机遇期。目前，我国不少地区相继开展了光伏发电设施的架设，在某种程度上极大地提高了电力能源的利用水平，并为地区的电力供给提供稳定的能源。但是由于铺设面积较大，对于城市建筑来说，应用光伏发电满足整个建筑所有电力设备的电力供给，依然需要长期的研究，需要不断增强太阳能光板的吸收能力，提高光能转化为电能的实际效率，为建筑电气设施的节能发展提供有效而稳定的电力能源。需要注意的是光伏发电设计应根据使用地区的气候特征，考虑建筑、结构、电气防火安全的要求，综合考虑朝向、光伏设备安装面积及检修条件，不应影响建筑日常的正常使用。

结束语：目前，电气节能设计已经成为建筑业的重要工作内容之一，是落实我国绿色环保战略的重要基础环节以及推动力。因此，建筑行业应不断加强对绿色建筑电气节能设计的重视程度以及研究力度。本文所研究案例在应用了文中方案后取得了较好的节能效果，并且建筑功能性和舒适性未受影响，可以为同类建筑工程的电气节能设计提供借鉴。

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