民用建筑电气设计中的节能措施探讨

民用建筑电气设计中的节能措施探讨

杨成林,郝金峰

中国中建设计研究院有限公司辽宁分公司 辽宁 沈阳 110000

沈阳都市建筑设计有限公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：近年来，我国的建筑行业有了很大进展，在建筑工程中，电气设计是非常重要的一项内容。大力发展可再生能源及研发节能减排新技术，已成为构建低碳清洁高效安全的能源体系、逐步实现能源独立的必然选择。本文首先分析了建筑电气设计中节能技术的发展现状，其次探讨了建筑电气节能设计的具体应用，可为我国夏热冬暖地区电气节能设计提供参考。

关键词：建筑电气；节能设计；绿色建筑；电气技术

引言

基于绿色节能的建筑电气设计,是指在设计过程中,设计人员将传统的电力设计进行科学调控,应用全新的技术及绿色材料以达到节能降耗的目标,进而有效控制建筑工程的电力损耗,提升电力系统的整体运作效率,达成全面管控成本的目标的过程。目前,我国建筑电力损耗体量在逐年攀升,因此加强建筑电气的节能设计显得尤为关键。由此看来,建筑电气节能设计对建筑领域乃至我国经济的长期发展有着重要的意义。

1建筑电气设计中节能技术的发展现状

随着经济的增长，建筑项目也在增加。同时，我们的资源继续被消耗。为了促进建筑电气工程可持续发展，应适当地应用节能技术，有必要满足对电力的需求。然而，一些设计者并没有将以节约能源为重点对电气设计进行改进，这是我国节能技术在电气设计应用上需要加以改进的一个方面。在建筑电气设计中，随意用电会增加用电量并导致在建设工程中存在安全隐患。我国近几年能源紧缺，造成这种情况的主要原因是人们对节能的认识不足，人们没有在生活的各个领域使用节能技术。尽管政府制定了节能政策，但这些政策并没有得到有效执行，致使群众的满意度不高，致使节能工作在我国开展效果不明显。因此，提高人们的节能意识非常重要，应持续推进节能减排政策，对发达国家先进的节能理念进行学习与借鉴，扩大绿色节能技术在我国电气设计的应用范围。

2建筑电气节能设计的具体应用

2.1供配电设备节能设计

建筑供配电系统是节能设计所考虑的重点部分和内容。设计人员首先要结合设备的具体性能和特点，在掌握建筑用电负荷及设备容量要求的情况下开展科学设计，降低供配电设备的能源消耗量。为了保证建筑电气具有较高的安全性与可靠性，还应对建筑电气供配电系统的级数实施精准控制，将其维持在合理水平。在用户相同的情况下，高压配电级数必须控制在两级范围内，低压配电级数要保持在三级水平内，此时人们可以对电能消耗进行精准把控和调节。供配电系统通常采用两路进线方式，在节能设计过程中需要确保两路电源的一致性，线路中电能的消耗量还需要控制到最低水平。供电电压的设置与能源消耗量有直接影响，供电电压越大其能耗越小，要借助稳定的供电电压设置对电能消耗量进行准确控制。电缆是节能设计所关注的关键部分，电缆电阻和能源消耗量呈正相关关系，在投入成倍数上升的情况下，需要科学衡量短期效益和长期效益之间的利弊，从而选择合适的电缆材质。针对变压器设备，设计人员需要对建筑供电的各项信息和数据进行了解和掌握，明确负荷的具体变化情况，结合经济成本等要求进行合理设计，设置合适数量的变压器，选择使用匹配的容量，以此提高变压器的工作效率，增强其节能环保效果。通常情况下，设计人员需要对负荷与损耗这两个因素进行重点考虑和分析。变压器设备的经济性较高时，其负载率一般为30%～75%。实际负载范围在50%～60%时，变压器正处在高效运行的状态。建筑电气系统中所使用的变压器具有容量大、负载低的特征，设计人员可适当提高变压器的负载率，使其在运行过程中具备一定的节能效果。

2.2照明系统的应用设计

合理的照明设计可以更好地满足居民的需求，让室内环境优美并节省能源。在建筑照明系统的设计中，设计师需要增加对项目所在空间的考虑，注意自然光的辅助作用，并使用自然光进行照明。设计师应彻底分析建筑的特点，尽量利用自然光减少照明的使用。同时，设计师应根据房屋的采光要求，精心规划门窗的位置和性能，在选择灯具时尽量选节能光源LED灯。根据实际情况确定照明范围，合理调整照明的反光面，加强房间工作区域的划分。LED节能照明是当今流行的冷光源，使用寿命长，显色性高，比传统的节能灯泡更经济。

2.3电动机节能设计

水泵、风机等能耗较大的设备在建筑中使用比较普遍,当这些设备需要调速时,设计人员应采用成熟的变频技术。在现场安装电容器,可以有效降低线路损耗以及轻负荷和无负荷工况下电动机的能耗。另外,设计人员应对水泵、风机以及电热设备采取自动节能控制措施,以使其更好地适应负荷的变化,从而提高电机的综合效能,达到节能目的。同时,对于一些其他机电设备,设计人员也应采取针对性的节能控制措施（如在电热水器等设备上安装时间控制系统,以此来控制加热时间）,从而确保设备在无人使用时暂时停机。

2.4变压器功率因素的有效管控

功率是引发变压器损耗的关键,因此,建筑电气设计人员需运用有效措施来管控变压器功率因素,以达成节能设计的目标。结合应用自然功率因素。变压器设备在轻载或空载条件下运作时,其无功补偿约为20%,这无疑对自然功率系数造成了一定的负面影响。因此,建筑电气设计人员需结合实际情况来科学挑选变压器设备类型,通过借助自然功率因素来控制变压器的损耗,以改善其节能效果。（2）可科学调配无功补偿设备。现阶段,应用较为普遍的无功补偿方式包含集中补偿、分散补偿、就地补偿等。对与变压器间隔距离相对较近且较为集中需开展大容量无功补偿的变压器设备,工作人员可针对前端变电所的低压调配补偿装置来开展集中补偿；对与变电所间隔距离相对较远的变压器设备,针对分散部分的用电负荷,工作人员可通过补偿装置来开展分散补偿；而针对无功补偿较为平稳且容量可观的用电负荷,工作人员需应用并联补偿装置来开展就地补偿,以全面提升变压器的节能效果。

2.5选择节能型镇流器

镇流器也是降低LPD时不可忽视的因素。目前常见的镇流器有电子型与电感型两种，其中前者因具有高效节能、舒适安全等优势而被广泛应用于建筑电气照明系统中。电子型镇流器比电感型镇流器更高效节能，因为其功耗较小，同时功率因数较高；电子型镇流器更舒适安全优势，因为其没有频闪与噪音，耗电量较低，不易因为高温引发火灾，而且具有多项异常保护功能，能切实保障镇流器长期处于安全、稳定运行状态。

结语

综上所述，在建筑工程项目建设中，针对其所涉及的电气设备采取节能设计方案和技术可以在一定程度上降低建筑整体的能源消耗量，在控制建筑运行成本的同时起到保护环境的作用。设计人员一般可从建筑的照明系统、供配电系统、动力系统等方面进行重点研究。在实际的设计工作中，设计人员需要在确保建筑正常使用功能的情况下合理应用绿色节能技术，科学安装节能电气设备，增强建筑整体的节能减排效果。设计人员还需不断积累丰富的工作经验，提高自身的创新能力，对已有的电气节能技术进行优化，此外,在满足建筑能源需求的基础上,设计人员可通过科学应用建筑电气节能技术,对设施、能源消耗进行有效控制,从而建造出节能环保型建筑。

参考文献

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