建筑电气节能设计原则及措施探讨

建筑电气节能设计原则及措施探讨

袁赛金

身份证号码：32068119951020641X

摘要：随着经济发展速度的不断加快，对于资源和能源的使用需求量也就越来越大，而能源的不可再生性又使得能源的紧缺成为了当前社会发展的一个重要问题。建筑电气工程设计必须要在保证用电需求的前提下，最大程度的降低建筑电气系统能源消耗，力求通过建筑电气节能设计来提高建筑的电力能源利用效率，为节能环保工作的进一步推进提供有力支持。本文分析了建筑电气节能设计原则，然后提出了建筑电气节能措施，以供参考。

关键词：建筑电气设计；节能；照明；线路

引言：

随着科学技术的不断进步，人们对能源的需求也越来越多，特别是电能的需求也越来越大。当前能源消耗总量越来越高，能源消耗的压力也越来越大，减少各类能源消耗，建设节能型社会已是当务之急。因此，在进行建筑电气系统的设计时，要以建筑的具体状况为依据，既要确保电气系统具有实用的品质，又要尽可能地达到节能减排的目的。

1、建筑电气节能设计的基本原则

1.1节能性原则

在建筑能源消耗中电力能源消耗占主要部分，要降低能源消耗就必须要加强对节能设计工作，减少电力能源的流失和消耗，从而为整个建筑功能的高效发挥提供有利条件。在建筑电气节能设计中，不仅要追求能源消耗的降低，同时也要对建筑在各方面的特征进行全面考虑，保证电气设计能够与建筑工程的实际情况相契合，以免影响电气系统的正常运行与功能发挥。设计师需要精心规划线路走向，考虑到电气设备之间的相互作用与影响，以实现最大程度的能源效益。这不仅限于电气设备本身的选择，还包括设备间的协同工作，要从整体上提高系统性能，避免低效的运行模式，借此来优化能源的调度和利用，降低设备本身的能耗。

1.2 经济性原则

电气节能设 计旨在减少资源不必要浪费，全面提高资源利用效率和使用质量，在电气 设计中，要对建筑电气系统做一个整体的分析，这样才能够满足人民群众 的使用需求，与人民群众的生活息息相关，确保用户用电的安全性。在此 过程当中，还应对建筑电气进行总体设计，确保电气设计资金处于可控制 范围之内，不能够盲目地引进各种技术而与实际相脱离，造成资金上的极 大浪费。所以，在对电气节能设计中，既要确保电力的有效利用，又要有较好的经济效益，不能为了实现电力的节约，而在其他领域进行了大量的投资，这与节能的概念是相悖的。

1.3实用性原则

建筑电气设计节能的重点是节约不必要的能量损 失，设计时发现不受建筑功能影响而又可以避免，采取相应的节能措施使 电力系统的传输情况不变，减少不必要的能源损失。并且将节能理念应用 到设计当中，采用科学的技术创新，更高效的使用能源。因此，在进行电气节能设计时，不应机械地照搬照抄，而应结合民用建筑的实际情况，进行电气设计。建筑电气设计要满足建筑的功能要求和人们 的工作和生活需要。严格按照国家标准规范进行设计， 确保设计质量的前 提下，确保建筑电气的使用要求，提升建筑电气的稳定可靠。如果没有实用的电力节能设计，就不能确保电力系统的正常运转，对民用建筑的性能产生不良的影响，同时也会大大降低其节能效率。民用建筑的节能设计要在满足其使用功能的基础上进行，不能只注重节能而忽略了实用性。

2、建筑电气设计的节能措施

2.1供配电系统的节能措施

配电线路在整个供配电系统中起着至关重要的作用。要降低能源消耗就必须要加强对电力供配电系统的设计工作，提高供电配电系统设计和运行的科学性和合理性，减少电力能源的流失和消耗，从而为整个建筑功能的高效发挥提供有利条件。

（1）在建筑工程项目建设规模不断扩大的过程中，整体负荷量的核算工作更为复杂，相关工作人员必须要具备较高的素质水平，能够耐心完成各用电负荷的计算工作，根据核算结果开展变压器的科学选用。对变配电所和变电站的选址进行合理的设计，优先选择合理的安装位置，以保证其具有较高的效率。为缩小供电半径，降低配电网在运行时的损失，变配电所与变电站均应位于建筑物的负荷中心附近。变压器本身也是有能量损耗的，想要实现变压器的节能使用，应选择阻值较小的绕组。同时，应当根据工程项目的具体情况，科学选取大容量变压器，科学分配荷载，不但能够降低变压器的运用数量，而且还可以达到节能降耗的目标。

（2）在设计配电线路时，应尽量缩短配电线路的总长度；随着线路长度的增加，线路的电阻也会随之增大。在进行民用建筑配单线的设计时，应尽量缩短配单线的长度。也就是在设计线路时，要加大直线的走线，减少弯道。这样不仅能够减小线阻，而且能够有效地防止配电电压下降，从而保证了建筑物的电能质量。选择合适的电缆断面，以降低线路压降和热损失。合理的电缆断面可以在保证安全性的前提下，有效减少线损和提高设备的运行效率。电缆断面的选定需要综合考虑负荷电流、线路长度、运行环境等因素。选用过小的电缆断面将带来过大的功率损耗，而过大的电缆断面会造成材料浪费和成本增加。寻求与电缆种类相匹配的绝缘材料和导体材料，如优选铜导体而非铝导体，因为铜导体具有更高的导电率，使得相对较小的断面积能够承载相同的电流，从而降低线路的热损失。

（3）确保高功率因数。功率因数是衡量电能利用效率的指标，一个较高的功率因数意味着电能的利用更高效，从而减少浪费和节省成本。在建筑的供配电系统中，选择高效率的电气设备是提高系统功率因数的直接方法。比如使用能效等级高的电动机、变频器等设备，这些设备通常具备了改善功率因数的功能。安装功率因数修正（PFC）设备，比如电容器和调谐滤波器，可以补偿无功功率，并且减少供电系统的电流损耗。这些装置能够动态匹配建筑负载的变化，实时调整功率因数，保持供配电系统运行在最佳状态。在分配电气负荷时，将线性负载和非线性负载合理分配，避免因为非线性负载引起的谐波问题，影响整体的功率因数。同时，通过优化电路线路的布局，可减少线路的电阻和感抗，有助于提高整体的功率因数。

2.2电气照明

作为建筑使用中不可缺少的重要组成部分，需要对光源、光源用电附件以及灯具的控制方式改进等等工作进行正确落实，这样可以有效实现“节能”目的，减少电能的无形损失。在照明设计时， 设计者应综合考虑 照明器材原材料， 照明方式和调光控制等因素，取舍建筑内照明器材使用 方式，恰当选用照明器材，从而实现节约能源。光源必须满足启动时间、显色性等条件，并对各种影响因素进行全面分析，经过技术、经济比较，最终选择出最适合的光源。为满足电气照明节能节电要求 ，需要以实际情况为依 据，选择合适的节电照明系统 。当照明场所面积较大， 且部分区域对照明 度有较高要求、部分区域对照明度要求较低时 ，可采用一般照明和局部照 明相结合的混合照明系统 ，根据需求将一般照明设备 、局部照明设备安装 在相应位置 ，这不仅可以提高照明质量 ，满足人们用电需求 ，还可节能节 电 。现阶段建筑照明系统大都采用的是智能化自动化控制系统，将智能化控制系统和高层建筑照明性能的有机融合，可以大大提高系统照明的运行质量，为人们提供人性化的服务水平。此外，这种智能化的照明系统设计还可以依据环境中的温度、湿度以及自然光照条件，综合这些因素分析后制定更为节能的控制方案，这样就可以使照明系统的控制更为精确，而且还有利于提高高层建筑照明系统的电能转换效率。

2.3建筑设备

运用现代的自动控制技术，对用电设备展开全面有效的监控与管理，同时，通过多种控制策略，使得被控装置能够按照用户的要求和波动范围，将能源负载冗余维持在最优的边际成本水平上，实时监控建筑物用水、用电、用气的状况，能够及时发现能源消耗的异常点，不仅可以降低管理成本，还可以降低能源浪费。通过选择高效节能的空调设备并合理设置温度、湿度控制，可以减少能源消耗，实现舒适的室内环境。根据建筑物的种类和用途，选用合适的空调控制方式，并与物业管理系统有较好地配合，根据不同的功能划分区域，达到分时控制的目的。在冬季季节和夏季季节还好对水泵进行合理控制，可以通过和冰蓄冷相融合的低温送风方式，来实现对空调系统的有效控制，并且在对暖通空调参数的调节上，更要保证温度标准设定的有效化，根据空调运行的实时状态对其进行优化调整。同时，在人流量较大的室内，可按要求配置空气品质的实时监控系统。利用该系统，可以实时地收集、分析CO2的真实浓度，并依据这些数据来控制整个通风系统的运行。对供水系统，排水系统的水箱实际水位和压力值进行实时监控。根据水位、压力等参数，自动控制水泵的启停，并对主、副泵的启停次序进行优化。热水供应系统的智能控制也是节能的重要手段。通过设置温度传感器和控制系统，可以对热水供应进行智能控制，根据实际需求调整水温和供水量。当系统出现故障、超时、水位超标等情况时，为了不影响正常用水，应自动发出警报。

3、结语

随着节能减排的要求日益提高，建筑节能设计就显得十分有必要，对于建筑行业的未来发展也是具有重要推动作用的。在建筑电气节能设计中，还需坚持先进性原则，对各种先进设计理念与新兴节能技术、设备进行灵活应用，从而实现设计方案的全面优化，并将能源损耗降到最低。

参考文献：

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