浅谈建筑电气工程的多种节能设计措施

浅谈建筑电气工程的多种节能设计措施

赵盈盈

山东凯鑫建设工程有限公 370983198512122862 山东省泰安市肥城市  271602

摘要：建筑电气系统是现代建筑的命脉，可以创造出更加节能化的建筑环境，大大提高建筑内配电的安全性，不断减少能源消耗量，实现资源可持续利用。传统建筑向智能化方向迈进，建筑工程在维持结构稳定、安全可靠的同时还可通过功能的配套为建筑使用者营造舒适的人居环境。建筑工程的电气设施丰富，改善建筑内部环境的作用突出，如何提高建筑电气节能水平至关重要。鉴于此，从建筑电气设计的角度着手，根据节能环保的理念探讨电气设计的节能技术措施。

关键词：建筑；电气；节能；设计

引言

随着居民生活水平的提高，对建筑电气设备提出更高的要求，建筑工程建设阶段配置的设备类型丰富、数量多，由此也衍生出电气设备运行期间电力消耗量大的弊端。根据节能环保的理念开展建筑电气设计工作具有必要性，依托节能技术减少电能消耗。而建筑电气设计具有复杂性，对设计方法提出较高的要求，为此需加强技术探讨，提高建筑电气的节能设计水平。

1建筑电气节能设计的重要性

电气节能技术在各行各业均取得广泛的应用，例如空调系统的智能控制开关、电梯的节能设计均属于电气节能设计的代表形式。面对能源紧缺的发展环境，需积极推进电气节能建设进程。具体至建筑领域，作为能源消耗大户，建筑的能耗约占全社会能耗的30%，且伴有明显的电力资源损耗现象，在此背景下，应用节能型技术极具现实意义。建筑电力损耗主要源自于电力电缆的能耗和变压器的功耗两方面，因此，在建筑电气设计中需要考虑节能型材料和设施的配套，在源头上减少建筑电气的电力资源消耗。对于电力电缆的能耗，主要由电线内部的电阻所致，电力传输期间有电力损耗问题，且在长距离电力传输中体现得更为明显。因此，建筑电气节能设计必须考虑到能源消耗的主要场所，利用前沿的节能技术，最大限度减少电力资源消耗，打造节能环保的现代化建筑，在为建筑使用者提供优质人居环境的同时为社会的可持续发展助力。

2建筑电气节能设计的原则

建筑电气设计内容相对复杂，如设计质量不佳则可能导致能耗增加，并影响节能环保效果。为此，需高质量完成电气设计，并在设计方案中融入绿色节能技术。现阶段，电气设计中绿色节能技术种类日益增多，为保证相关技术应用的合理性，设计人员需把握如下原则。第一，节约无谓消耗能源。在实际应用绿色节能技术的过程中，设计人员需明确与民用建筑功能无关的能耗，节约无谓能源消耗，比如电能传输线路功率损耗、变压器功率损耗均属于无谓消耗能源，可通过合理的绿色节能技术减少能耗。第二，充分考虑经济效益。建筑电气设计过程中，设计人员需充分考虑应用绿色节能技术的成本及相关技术的运行费用，并分析投资回报，选择经济适用的绿色节能技术应用于电气设计中，以保证相关技术达到预期应用效果。第三，满足建筑功能要求。电气设计应用绿色节能技术过程中，需满足建筑功能要求，要确保建筑运输通道的通畅性，保证建筑显色指数、色温、照度、舒适度、进风量等功能正常实现。

3建筑电气工程的节能设计措施

3.1暖通空调系统的节能设计

暖通空调是改善建筑内部环境的电气系统，也是建筑能源消耗的主要部分。传统建筑设计方式下，暖通空调系统并不具备自动化控制功能，导致暖通空调运行过程中有明显的能源消耗。根据节能的建筑发展目标，需围绕暖通空调系统做优化设计，在有效实现暖通空调系统功能的同时减少能源消耗。暖通设计师需与工程师保持密切的联系，做好整体的规划和细部的协调，灵活应用节能技术，加强对空调接口的精细化处理，减少不必要的能源消耗。根据现阶段的技术状况，可以利用BA系统或变频节能机组，提高暖通空调的自适应能力，根据传感器反馈的数据做动态化的调节。在暖通空调接口设计方面，可以考虑独立通信控制方式的应用，实现对接口的高效控制，确保各时期的变风量、变流量均具有合理性，从而使暖通空调系统始终处于功能正常实现、资源消耗减小的最优运行状态。

3.2节能照明设计

3.2.1使用高效节能光源

高效光源如发光二极管（LED）与紧凑型荧光灯（CFL），因其显著的低能耗与长寿命属性而成为绿色建筑设计的首选。相较于传统白炽灯，LED光源具备更高的光电转换效率和更低的热能损失，且其光色稳定性及无频闪特点对提高室内照明质量有重要影响。例如，LED灯在转换电能为光能的过程中，其能量利用率可达到传统光源的80%以上，显著减少了为照明系统消耗的能量，也相应减轻了空调系统对于散热的负担，实现了双重节能效果。

3.2.2智能照明控制系统

建筑节能照明设计的现代化趋势中，智能照明控制系统发挥着至关重要的作用。该系统通过集成高度精确的传感器、先进的通讯技术以及复杂的算法，能够实现照明设施的优化运行。传感器能够监测环境光线强度、人体活动、时间周期等参数，并将数据传输至中央控制单元，后者根据预定算法自动调整照明设备的亮度和运行状态，以适应实时需求。此外，通过人体红外传感器实现的占用检测能够在无人时自动关闭或调暗灯光，而在有人时恢复正常亮度，避免无效的能耗。

3.2.3自然光的最大化利用

自然光利用，也称为日照利用，旨在通过建筑设计与周边环境的合理规划，以及高效的光学调控技术，引入最大量的自然光，减少人工照明的需求。为此，设计师需深入分析建筑位置、方位、气候条件等因素，并以此为基础合理布局窗户和采光设施，确保在日照充足时段内，自然光能够深入室内，达到节能与照明效果的双重优化。光线导入的策略包括使用高透光率的窗户材料，设计反光板和光导管等光线分配装置，以及采用可调节遮阳系统等。

3.3供配电系统的节能设计

供配电系统设计思路为:①设定最佳变压器负载率，降低变压器容量，最大限度减小损耗;②无功补偿可采取集中或分散的方式，将低压侧功率因数提高至0．9以上;③控制配电点位置，向临近负荷中心处布设配电间或配电柜，减少电能损耗和电压损失;④非线性用电设备的高次谐波需得到控制，以此来减少变压器、电动机等设施的电能损耗;⑤综合考虑建筑用电负荷、建筑建设规模，优化布置电气间的位置，以临近用电负荷中心处较为合适，临近布置的方式可减少供电半径，降低电能损耗;⑥照明线路的损耗约占输入电能的4%，供电方式和导线截面积是影响照明线路损耗的关键因素，因此，在电气节能设计中需要考虑供电方式和导线截面的合理化设计。

3.4可再生能源

（1）并网太阳能光伏（PV）系统。将太阳能光伏系统集成到建筑电气系统中是产生清洁、可再生能源的关键策略。太阳能电池板将阳光转化为电能，可以抵消建筑物的能源消耗。多余的电力可以反馈到电网，通过净计量提供潜在的成本节约或收入。（2）风力涡轮机。在某些地方，小型风力涡轮机可以集成到建筑电气系统中以利用风能。这些系统可以补充建筑物的电力供应或为特定应用提供能量。（3）能源存储系统。电气系统可以采用电池等能源存储解决方案来存储可再生能源产生的剩余能源。这些储存的能源可以在高需求时期或可再生能源不发电时使用。

结束语

总而言之，在新时代背景下，建筑电气系统已经成为塑造建筑未来的关键参与者，可以推动节能计划的有效落实，从而加快节能环保产业的发展进程。所以在今后的节能工程施工领域，应继续优化建筑节能电气系统的设计，继续创造绿色舒适的居住空间，继续提高人们的生活质量，最大限度地减少建筑对环境的影响。

参考文献

[1]李靖.照明电气节能设计在建筑工程中的应用[J].光源与照明，2023(3):19-21.

[2]王艺蒙.节能技术在建筑电气工程设计中的应用分析[J].建筑与装饰，2021(9):162.

[3]夏春新.电气工程及绿色能源在建筑设计中的节能应用[J].科技尚品，2021(9):91-92.