浅谈建筑电气节能的发展及趋势

薛 瑶

北京筑都方圆建筑设计有限公司河北分公司

浅谈建筑电气节能的发展及趋势

薛 瑶

北京筑都方圆建筑设计有限公司河北分公司

作为一个发展中国家，我国的节能技术还不是很完善，对能源的实际利用率很低，尤其是固定面积内的建筑电气耗能总量，比美国高出2倍左右，建筑电气工程中产生的大量能源消耗在很大程度上制约了社会经济的发展。而我国又是人口大国，耗能巨大，所以为了缓解这一问题，如何实现建筑电气工程的有效节能成为了政府及相关部门关注的重点。随着社会生产力和科技的不断发展，我国的节能技术也在不断地创新和完善，越来越多的节能技术被应用在建筑电气工程中，为绿色经济和节能减排提供了技术支持，促进了社会的科学发展。

建筑工程；电气；节能技术

经济科技的高速发展，使得人们的生活水平日益提高，同时能源的消耗也在不断的增加，节能减排已经成为新时期社会发展的必然要求，节能是建筑设计中的重要环节，十八大以来，我国提出了建设资源节约型社会，这在能源消耗日益严峻的情况下，有利于缓解能源和经济发展之间的矛盾。为使我国的能源生产能够适应时代的变化，促进建筑行业的发展，我们要加快电气节能技术的发展，加强建筑电气节能技术在建筑工程中的合理应用，以此来降低电气消耗。

1 建筑电气节能技术的重要性

随着我国城市化建设进程的不断加快，使各类建筑也随之增多，建筑能源消耗占取比重越来越大，对此，建筑节能势在必行。在建筑能源消耗中建筑电气设备占比例最大，所以，进行建筑节能应重点考虑建筑电气节能。21世纪经济技术的不断更新，对我国建筑行业电气节能提出了新的要求，现阶段，国内外建筑的电气设计都是以节能环保为主，为了获取市场竞争力，我们的产品也必须与国外发展水平相适应，紧跟时代发展需求。在建筑中进行节能环保可以有效的促进我国经济发展、缓解我国能源供不应求问题、提升人们的生存发展空间、起到保护环境等作用。

2 建筑电气节能设计原则

具体到建筑电气节能设计工作中来看，其具体的设计措施和各项手段的应用并不是毫无限制的，其建筑电气节能设计必须要在满足于相关原则的基础上进行落实，这些原则主要涉及到了以下几点内容：(1)节能性原则。建筑电气节能设计最为基本的一个要求以及原则就是节能，也就是说应该重点从各项设计手段和方式的节能效果上进行评价，如此才能够较好的保障最终整个建筑电气系统能够表现出较为理想的节能优势。(2)经济性原则。基于建筑电气节能设计工作中相关设计方式的应用而言，充分考虑经济性方面的因素同样是极为必要的，这种经济性原则的满足一方面是要考虑建筑电气节能设计手段落实的经济性效果，保障其能够得到较好的构建和应用，在可行性方面得到较好的体现；另外一方面，还需要重点考虑该设计方式和手段的应用能否在后续的应用过程中体现出理想的经济性效果，避免为了节能而损害到应用人群的经济利益。(3)舒适性原则，建筑电气系统的设计最终目标和任务还是为人们所应用，促使其能够较好的提升人们的生活质量和水平，这也就是舒适性方面的要求，基于这种书属性方面的需求而言，其同样需要在节能设计中进行严格的把关和控制，避免为了节能而影响到居住人群的生活质量。

3 建筑工程中电气节能技术的应用

3.1 高效节能变压器的应用

当电力系统中变压器确定后，其损耗取决于变压器内部构造，而这种损耗是固定不变的。因此，在建筑电气节能的背景下，推广使用高效节能变压器势在必行。高效节能变压器体现在空载损耗和负载损耗不断降低。但目前市场上主要还是二级能效产品，主要原因在于高效节能变压器成本偏高，生产厂家对其研究和推广不足。

3.2 优化供配电系统设计

住宅建筑电气系统的节能设计工作还需要针对供配电系统进行有效地优化，促使供配电系统中存在的能耗问题能够得到有效地降低和缓解，这种供配电系统的节能设计手段主要有以下几点：(1)合理设置变电站位置。从供配电系统运行中产生的大量线损问题来看，合理设置变电站位置是比较有效的一种方式，这种变电站位置的设置应该尽可能的保障其深入负荷中心，如此也就能够有效缩短供电距离，降低供配电线损。(2)提升功率因数。在供配电系统的运行中，其节能效果的提升还应该从功率因数方面进行优化，恰当有效地提升功率因数也就能够降低能耗损失，这种功率因数的提升一般主要是通过集中补偿和分散补偿相结合的方式进行处理。

3.3 动力系统中的节能设计

建筑设施中常用的动力系统主要有电梯、风机、水泵等，它们的电力消耗是很大的。由于这些设备都是由厂家直接供应的，所以动力系统的节能设计主要为提高工作效率。首先，要积极选用高效率的电动机，尽量避免电动机的负载消耗和空载；其次，当动力设备的实际负载有减小的趋势时，要使用相对应的变频调速装置调节其转速，在确保动力系统工效达标的情况下有效地节约电能；此外，根据实际情况对动力系统的控制方式进行合理的改进，实行更加完善的设备智能管理，在电动机闲置时自行断电，节约电能。

3.4 新能源的开发与利用

(1)风力发电类新技术。风力发电技术本身具有环保节能的特性，而且它也能够同别类发电方式有效配合，集中发挥优势功能，例如：在风口或风力较大处装配风力发电机，同时将其纳入常规电网系统，与其他电力设备共同发挥优势功能，目前，风力发电技术已经得到了发展和升级，例如：风力发电中的电机的功率已经实现了从小到大的升级与发展。

(2)太阳光伏发电技术。未来的建筑电气节能技术势必要围绕太阳能技术进行发展，而且在一些世界发达国家，部分地区已经初步实现了无能量住宅理想，也就是说建筑物内一切所需的电能、温度、热能等都由太阳能来提供。在建筑顶端装配太阳能设备，运用太阳光伏发电技术来进行供电，太阳光强烈照射时，而且残留电量能够重返电力系统，作为电能储备，太阳光伏技术现阶段的造价成本高，需要深入开发与优化。

3.5 照明部分节能

因为建筑照明的量和面积较大，所以照明节能成为建筑电气节能设计的关键。照明节能在满足生活中光照度的要求后，可以从以下几方面入手：①选择合理的照度标准，根据光照度的标准在不同功能划分选取不同功率的照明设备，比如：在光照度要求高的场合采用混合照明方式等；②照明设计时采用合理的照明灯具，采用高效率光源，广泛使用节能灯泡，降低能源消耗；③建筑在设计时要考虑照明环境，充分利用太阳光进行采光，使用太阳能灯，同时要利用自然采光，来减少人工照明的使用。

3.6 加强无功功率补偿

在建筑电气工程中，可以通过加强变压器的无功补偿使变压器的功率因数提升，从而达到节能降损的效果。传统的无功补偿通常采用三相共补的方式，适用于低压网络。而随着社会生产力的提高，大功率的电气设备纷纷涌出并被广泛应用于建筑的电气工程中，这就增加了三相平衡的难度，这时候可以综合考虑投资、效益等因素，对变压器进行单相的无功补偿。

4 建筑电气节能的发展趋势

一些智能化建筑系统，其内部空调系统得到了节能化发展，最具典型技术当属水源热泵空调技术，这一技术具有绿色环保、节能高效、无污染等特征，因为地下水与土壤在一定时间与范围内其温度能够维持稳定状态，水源热泵技术正好利用了这一特点，同以往的普通空调相比，空调的机组效能明显得到提升，节能效果达到60%以上，而且因为水源热泵中的水温通常处于稳定状态，这就使得机组能够在一个安全、稳定且低能耗状态下运行。同时，电梯系统也得到了节能化发展，具体体现为：很多建筑物内注重电梯设施类型的科学优选，小机房电梯正在逐渐取代传统电梯，因为其内部配置的无齿轮曳引机有效控制了电能损耗，其节能成效良好。与居民日常生活密切对应的供水系统也正在优化、发展与更新，为了减少对电能的损耗，达到节能的目标，优选无负压供水系统，有效洁净了水体，这一系统较传统供水系统相比能够有效节约电源。

综上所述，电能作为人们广泛使用的能源，其使用程度是一个国家发展水平和综合国力的主要标志之一。要充分利用政府的补贴优惠政策，淘汰低效变压器、低效电机等，积极改造和更新电气设备，同时利用智能建筑系统来监控设备运行，达到最好的节能状态，为中国建筑节能做出贡献。节约电能、降低电气损耗是建筑电气的老话题，但却是一项常新的工作。

[1] 金周晟. 建筑电气技术在工程中的应用及发展趋势[J]. 中国科技信息，2017，02：53+55.

[2] 张琼芳，束中明. 新一代建筑电气技术的发展趋势[J]. 低压电器，2006，09：28-31.

[3] 段成锴. 高层建筑电气设计发展趋势的探讨[J]. 建筑设计管理，2016，08：76-77+87.