建筑电气设计中的节能细节分析

周社凤

摘要：节能对于建筑电气而言是非常重要的，随着现代化进程的加快，我国成为全球领先的能源消费大国，而由于我国的能源资源相对贫乏，造成了能源紧缺的局面，所以，在建筑电气设计中需提倡节能环保意识，从最根本上降低我国建筑电气中的能源损耗。文章将结合本人多年的工作经验进行分析，阐述建筑电气设计中的节能措施。给予同行或者大家一些理论建议和意见。

关键词：建筑电气设计；节能细节；分析

随着社会环境的恶化以及能源资源的损耗提高，现人们已经普遍意识到环保节能的重要性，其属于实现我国科学发展观与可持续发展的重要措施。建筑电气在能源利用中占据相当大一部分，于设计初期则需加强对节能意识的管理，该对减少运行资金的投入、节约能源以及推动行业经济发展有着极其重要的作用和价值。现针对几个方面进行分析如何在建筑电气设计中实现节能效果，如下：

1.电动机的节能管理设计

按照负荷特性进行科学合理筛选电动机，使用高效、节能的电动机对建筑工程来说具有极其重要的意义。恒负载在持续运行的条件下，功率保持在250kW以上，适合使用同步电动机。而异步电动机于符合工程机械负载的需求时，运用调整节电，促使电动机运行范畴在经济管理当中。在建筑电气设计过程中，空调系统、动力系统中的电机型装置在符合现代化工艺标准的条件下，科学地使用变频调速控制等节能方法，促使电动机于负载率更换时自行调整速度，进而与负载变化相符合，能够达到提升电动机轻载时的效率，最后实现节能的目标。此外，异步电动机于价格便宜、安全有效的情况下，能使用就地补偿的方法提升功率因数，减少线路之间的耗损[1]。

2.加强电气方面的管理

针对建筑电气装置需按照实际的项目进行管理，根据“照明系统”、“空调系统”、“信息中心系统”、“电梯系统”、“厨房系统”等几个方面进行分项电能计量，在电能计量出线回路上设定合格的分项能耗数据计量仪表，有利于日后对建筑电气设备的管理和运营。采取有效的方法对建筑的电能消耗实施计算和统计，能清晰地了解电气的使用，进而实现节约能源和费用的目的[2]。

3.照明系统的节能设计

节能性照明设计的目的为在建筑工程操作过程中，不影响施工人员的视觉需求和不减少照明的质量，同时将照明系统中的光能损失设置到最低，进而保障照明系统能够将光能充分利用。据调查发现，建筑工程照明能源耗损占全国总能耗的12%～20%，根据国家“中国绿色照明工程”中规定，节能照明属于建筑工程电气施工图节能审查的重点内容，其证明了节能照明已成为节能的主要内容之一。

照明系统的节能设计主要分为几个方面：（1）在符合照明的标准时，照明功率密度值需控制在《建筑照明设计标准》（GB 50034-2004）的范畴当中。（2）综合运用大自然中的光源，该为照明节能的主要方法。电气设计人员需与建筑设计师沟通和交流，尽量做到科学地运用自然光与人工照明达到有机的整体，进而降低人工照明和节约电能。（3）进一步推广运用低耗、高效、节能的光源用电附件，比如：节能型电感镇流器、电子镇流器、电子变压器、电子触发器等。公共场所的荧光灯采取带无功补偿的灯具，而紧凑型荧光灯则现考虑电子镇流器，气体放电灯则适合使用电子触发器，气体放电光源则就地装置补偿电容器。（4）建筑工程中的灯具和光源需运用低耗、高效、节能型的装置。针对照明系统的光源，通常室内会使用发光、高效的荧光灯为重点，运用T5细管径直管荧光灯、三基色T8以及各类型的紧凑型荧光灯。而厂房、高大车间、体育场馆的室外照明，通常使用金属卤化物灯、高压钠燈等高效气体放电光源。（5）紧跟时代的发展步伐运用新能源，例如：光伏照明[3]。

4.降低电气中的线路耗损

在电气运行过程中负荷电流经过线路时，在线路电阻上会产生不同程度的功率耗损，其中输电线路的功率耗损公式是：ΔΡ=nI2R ×10-3，而线路电阻的公式为R=pL/S。ΔΡ为输电线路的功率耗损，单位：kW；n为导线芯数或者电缆（未涵盖PE 线与不载流的中性线）；I为计算负荷电流，单位：A；R为线路电阻，单位：Ω；ρ为线路电阻率；L为线路的长度，单位：m；S为线路的截面，单位：mm2。

根据上述公式可知，在电气线路经过的电流不改变时，线路的长度越长（即电阻值就会越大），线路耗损值就会越高。通常情况下建筑工程的电气线路较为繁复，电缆和导线的用量非常大，而其中的线路耗损基数本身就很大，因此，电气设计人员需具备降低线路耗损的意识。具体的建筑工程操作中，在所带负载不变的条件下，线路上电流处于不变的状态，则需降低损线，仅能从降低线路电阻着手。降低线路电阻的具体方法：（1）科学设定变电所的区域，促使变电所接近负荷中心，降低电流的供电距离，同时需科学有效地设计供电线路，尽量将线路的长度降低和缩短。（2）筛选电阻率ρ稍低的导线或者电缆，首先采取铜芯导线，而尽量少用铝芯导线。（3）针对稍长的供电线路，需符合载流量和热稳定，确保合理的条件下提升导线的截面积，不但能适应降低电压的需求，而且能降低线路耗损。此外，根据经验得到分析，建议在降低线路耗损刻意不采取提升电缆截面的方式，而应该根据具体情况筛选合适的导线截面。

5.供配电系统节能设计

建筑工程的配电系统需应统筹兼顾和从实际出发，根据用电容量、负荷性质、工程性质、发展规划、系统规模和区域的供电条件着手，选取科学有效的供电方法和供电电压，进而有效的设计建筑供配电体系，尽量满足简洁耐用、经济合理、节约能源、方便管理以及维护等要求。一般情况下，用电设备到变电所低压侧的配电级数为2级～3级。按照系统分配需求、建筑规划、用电装置分布等，严格考究供电半径与降低电能耗损，根据实际情况设计竖井和机房，同时，供配电装置和变配电所需尽量地接近负荷中心。

科学合理地筛选变压器的台数、容量以及运行方法，尽量调节负荷值。当冲击性负荷较大或者季节性负荷较大制约电能质量时，可设定专用变压器以满足季节性导致的负荷变换时，可较便捷地投切变压器，最后达到降低电能损耗的目的[4]。

6.节能变压器的设计

配电变压器需按照建筑工程的特性、符合状况、地理条件来选择节能变压器的类型。变压器在变化电压与传输电力操作中，传输损失属于主要的功率耗损。而功率耗损呈现在变压器的负载损耗（铜损）与空载耗损（铁损），其属于变压器的节能的实际重要技术参数，也属于变压器节能的重要内容。其中，变压器的功率耗损计算公式为ΔΡ=Ρo+β2Ρk。，其中ΔΡ为变压器的功率损耗，单位：kW；Ρ0为变压器的空载损耗，单位：kW；Ρk为变压器的额定负载耗损，单位：kW；β为变压器的负载率，单位为%。

在进行变压器台数与容量的选择时需按照实际的负荷状况，全面考究年运行费与投资的问题，针对负荷进行科学合理的配置，选择电力负荷和容量相符合的变压器，促使变压器操作在高效低耗范畴当中[5]。

7.结论

随着现代化建筑技术的发展，建筑电气技术也得到了不同程度的发展，而经济发展的同时，供配电系统的能源耗损也呈上升的趋势，所以，减少建筑电气浪费，节约能源属于现阶段的大势所趋。建筑行业需进一步探究电气设计的节能方法和措施，进一步加强节能环保意识，最后实现经济效益和社会效益，造福更多的人。

参考文献：

[1]刘晟楠，徐日升.对现代建筑电气设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2012（03）：219.

[2]倪海峰.建筑电气设计阶段环保节能措施浅谈[J].山西建筑，2011，37（9）：200-202.

[3]李萍.试析环保节能在建筑电气设计中的实践应用[J].企业技术开发，2012（Z2）：68-69.

[4]杨芊.建筑电气设计原则与设计中常见问题[J].民营科技，2012（9）：304.

[5]那日森.如何使建筑电气设计中电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理[J].经济研究导刊，2011（7）：52.