建筑電氣的節(jié)能設計策略探析

閆曉輝

(中煤科工集團重慶設計研究院山西分院，山西太原 030009)

國家的經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展迅速，一系列的技術(shù)變革和發(fā)展也增加了能源物質(zhì)的需求，大量能源物質(zhì)的消耗所引發(fā)的環(huán)境問題也讓環(huán)保節(jié)能技術(shù)的重要性日益凸顯。建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，展現(xiàn)了一個國家和地區(qū)的繁榮富強，然而建筑的興起也使得能源損耗問題日趨嚴重，建筑電氣的節(jié)能設計也得到了更多的關(guān)注和認同。

1 建筑電氣的定義和發(fā)展現(xiàn)狀

所謂建筑電氣，是指在建筑物的建設過程中引進新的電氣理論和技術(shù)，建造為居民提供便利的電氣系統(tǒng)。電氣技術(shù)中以電力技術(shù)、信息技術(shù)和智能化技術(shù)為主要內(nèi)容。

在經(jīng)濟發(fā)展迅速的今天，國家的能源損耗日漸嚴重，能源損耗導致的一些問題和現(xiàn)象也越來越明顯，環(huán)境問題的破壞、能源缺乏的現(xiàn)象等都給人們敲響了警鐘，環(huán)保節(jié)能意識也開始深入人心。我國近年來的建筑行業(yè)發(fā)展迅速，民用建筑和商業(yè)建筑不斷興起擴大，然而在環(huán)保節(jié)能方面卻存在著嚴重的忽視，導致了能源的大量損耗和浪費。

2 建筑電氣的節(jié)能設計原則

在設計建筑電氣的節(jié)能系統(tǒng)的過程中，設計師需要謹記設計原則，認真落實每一個工程工序。

1)電氣的節(jié)能系統(tǒng)需要體現(xiàn)出適用性的特點。這需要設計師在建筑物的空間內(nèi)設計合適的環(huán)境基礎，以此增加需求能源的使用量，保證建筑物的電氣設備的動力需求。

2)電氣的節(jié)能系統(tǒng)需要體現(xiàn)出經(jīng)濟性的特點。電氣的節(jié)能系統(tǒng)在設計中，設計師需要合理地把握好設計過程的資金投入，在保證電氣節(jié)能技術(shù)的合理應用的同時也保證了其經(jīng)濟性。

3)電氣的節(jié)能系統(tǒng)需要體現(xiàn)出節(jié)能性的特點。結(jié)合建筑物的自身功能和能源的需求量，合理設計相關(guān)的電氣節(jié)能系統(tǒng)，減少不必要的能源流失。比如減少變壓器和傳輸電路中的無功損耗。

3 建筑電氣節(jié)能設計的策略

能源日益緊缺的今天，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應用需要更大力度去進行，建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)也需要設計師更加合理科學地設計，保障能源的合理損耗和居民的生活需求。

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能方法

以下幾項節(jié)能設計，在各個方面都體現(xiàn)出了自身節(jié)能性的特點:

1)供電電壓需要合理調(diào)配。在供電環(huán)境和條件不變的情況下，供電電壓的大小直接關(guān)系到了電能的損耗程度，施加的電壓越高，電能的損耗就越大，因此設計師在供電電壓的選擇時需要進行相關(guān)的計算和分析。

2)供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)盡可能簡單。配電系統(tǒng)中，配電級數(shù)要有效地進行控制，一般不贊成太高的配電級數(shù)，級數(shù)越高，相應的電能需求也就越高。

3)變壓器的選擇需要多加考慮。在整個配電系統(tǒng)中，變壓器的挑選也是需要考慮的。作為配電系統(tǒng)中的一個組成部分，變壓器在運行中也會產(chǎn)生一定的能量損耗，其中的鐵耗主要與變壓器的鐵芯有著直接關(guān)系，鐵芯的材料的不同帶來的鐵耗大小也就不同，因此在變壓器的選購中要特別注意鐵芯部分。而除了鐵耗之外，變壓器還會產(chǎn)生銅耗，銅耗的大小與變壓器的自身物理性質(zhì)無關(guān)，更主要的是與變壓器的負荷量有所聯(lián)系，因此在節(jié)能系統(tǒng)中對于變壓器的臺數(shù)和運行模式都需要加以調(diào)配，減少變壓器的銅耗。

4)降低傳輸線路的損耗。電氣系統(tǒng)中，線路的損耗主要與線路的長度和連接的負載有所聯(lián)系，因此在系統(tǒng)的設計過程中要將線路的功率系數(shù)加以調(diào)整提高，將導線的電阻減小，這樣線路在電能傳輸過程中的損耗也就有所降低。線路在布置過程中盡量以直線進行布局，有效減少電能的傳輸路程;對于電纜的導線截面積需要多加考慮;在線路的布局上，盡量減少線路的分配路程。

3.2 動力系統(tǒng)的節(jié)能方法

一個建筑物，內(nèi)部的家電設備的運行與電動機息息相關(guān)，然而，電動機的使用也使得能耗量加大，因此需要適當?shù)靥岣唠妱訖C的運行效率，減少能源的損耗。以下幾點做法，對提高電動機的工作效率都起到了一定的作用:

1)對電動機的負荷需求要做好估測工作，再結(jié)合電動機的負荷大小進行型號挑選。

2)在電動機的挑選過程中，其自身性能需要認真分析，盡量選用效率較高的電動機為對象，自身效率越高，能量損耗值也就越低，工作效率也就更高。

3)對于電動機的控制方法也需要加以研究，使電動機能夠更加高效地運行，例如交流電動機的運行可以以變頻調(diào)速的方法進行控制。

3.3 照明系統(tǒng)的節(jié)能方法

在建筑工程中，照明系統(tǒng)的應用區(qū)域和范圍都較廣，這也就使得照明系統(tǒng)的能耗成為了建筑系統(tǒng)能耗中的一個不可忽視的組成部分。據(jù)相關(guān)報道指出，照明系統(tǒng)所造成的能耗在整個建筑能耗中占到了15%～25%，所以在照明系統(tǒng)的技術(shù)方法上都要求設計師加以更改完善，例如照明光源的選擇、照明設備的控制方式等，這些都對照明系統(tǒng)的能耗控制起到一定的作用。

設計師需要結(jié)合多種因素對照明系統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)進行設計，在照明系統(tǒng)能夠滿足居民的生活工作需求和建筑本身功能作用的情況下，對照明系統(tǒng)的輸送導線上的電能損耗要加以控制，對不必要的能源損耗要盡量減少。對于照明光源的選擇上，要嚴格遵循相關(guān)的照度標準，提高光源的使用效率，減少浪費。在光源設備的選擇上，要選擇照明效果優(yōu)質(zhì)出色并且環(huán)保節(jié)能的光源設備。傳統(tǒng)使用的白熾燈在燈光質(zhì)量和使用效果方面都有所欠缺，對于電能的損耗更是嚴重，因此白熾燈在照明系統(tǒng)中并不適合應用，其自身也逐步被社會淘汰;LED節(jié)能燈和熒光燈則受到了廣泛的推崇，在光源質(zhì)量和使用效果方面都較為出色，且對于電能的損耗也遠遠低于白熾燈，正是這些優(yōu)點，使得LED節(jié)能燈和熒光燈在建筑工程的照明系統(tǒng)方面得到了廣泛的應用和推廣。在照明系統(tǒng)的線路布置上，供電的方式不同，輸電導線的類型規(guī)格不同都在不同程度上影響了照明系統(tǒng)的電能損耗值。相關(guān)的科學實踐證明，照明系統(tǒng)以三相四線制進行供電運行能夠?qū)⒕€路的電能損耗大大減少，這種供電方式在建筑照明工程中同樣受到了推廣和應用。

自然光是一種取之不盡的資源，同時也是一種具備經(jīng)濟性和環(huán)保節(jié)能性的能源物質(zhì)，因此將自然光引進到照明系統(tǒng)中也是一種降低建筑電氣能耗和節(jié)約能源的有效途徑，自然光的干凈無污染在保護環(huán)境的同時也起到了綠色節(jié)能作用，在照明系統(tǒng)中所起到的積極作用也是不容忽視的，設計師在照明系統(tǒng)的設計中更應該考慮到自然光的自身優(yōu)勢，在設計過程中加大自然光源的使用率。例如，在建筑設計中可以裝配透光性能較好的玻璃，滿足室內(nèi)的采光條件;配置相關(guān)的光電傳感器用來控制電氣照明設備，當光線強度和面積能夠滿足居民的生活工作需求時，控制電氣設備的照明系統(tǒng)停止照明，切換成以自然光為光源對象的照明方式，減少照明系統(tǒng)中不必要的電能損耗;建筑過程中還可以考慮應用反射光線能力較強的建筑材料，提高建筑室內(nèi)的照明強度，減少電氣照明設備的使用;在人流量較少的建筑區(qū)域要配置相關(guān)的聲控開關(guān)和光線傳感器，避免在無人走動時造成電能的浪費。

3.4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方法

在建筑能耗總值中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗值也占據(jù)了很大一個部分，隨著電氣節(jié)能技術(shù)的不斷開發(fā)和發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)其節(jié)能技術(shù)的巨大的發(fā)展空間和潛力也開始有所呈現(xiàn)?？照{(diào)系統(tǒng)在節(jié)能性上的改進方法主要是結(jié)合空調(diào)自身在能耗方面的時間規(guī)律，對空調(diào)合理地進行啟?？刂?或者可以在不同季節(jié)的負荷情況進行水泵分設控制;對空調(diào)系統(tǒng)的變風量和變流量采取更加完善的控制方法;還可以在參數(shù)設置方面進行設計，根據(jù)室內(nèi)二氧化碳的濃度的大小對空調(diào)系統(tǒng)的新風量和溫度標準進行控制，進而讓空調(diào)系統(tǒng)能夠更加節(jié)能高效地服務居民。

3.5 引進建筑設備自動化管理系統(tǒng)

在科學技術(shù)和經(jīng)濟進步飛快的今天，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡信息技術(shù)等自動化設備也相繼得到了發(fā)展，在建筑工程中，面對能源緊張的嚴峻現(xiàn)狀，對這些高科技電氣設備的管理也就顯得更加重要，建筑設備自動化管理控制系統(tǒng)的出現(xiàn)也使得這一問題得到了有效解決。在建筑工程中引進建筑設備自動化管理控制系統(tǒng)，能夠有效地對建筑設備中的采暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、給水排水系統(tǒng)和熱水供應系統(tǒng)等進行更為科學有效地控制管理，保證了每種電氣設備的穩(wěn)定運作，也在滿足了居民生活工作需求的同時，大大降低了建筑設備的電能損耗。

4 結(jié)語

在資源能源損耗嚴重的今天，能源物質(zhì)的緊缺逐漸滿足不了社會的需求，因此，節(jié)能工作也需要加大力度進行。建筑電氣節(jié)能設計在滿足了居民生活工作需求的同時，大大改善了建筑設備的能源使用，減少了不必要的能源損耗，從而提高了能源的使用率。

［1］廖劍濤.電氣設計中節(jié)能問題［J］.建筑科學，2008(9):22-23.

［2］羅建華.建筑電氣設計中的節(jié)能措施［J］.建筑與設計，2007(1):5-7.