摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们越来越重视能源问题，建筑电气的能源耗损等问题也越来越突出，如何做到节约电能和降低电能耗损，采取建筑电气设计的节能措施等问题已经势在必行。因此在对建筑进行设计时，应当对电气节能予以重点考虑，通过采取各种合理可行的技术措施，最大限度地降低建筑电气能耗，从而实现建筑节能的目标。基于此点，本文分析了建筑电气节能方面的主要问题。
关键词：建筑电气设计；节能措施；应对措施
1 建筑电气节能设计的重要性
经济发展的过程中，必然会消耗大量的能源，而能源储量大小又对经济能否实现快速发展起到了一定的制约作用，只有保证合理利用并节约资源能源储备，才能保证实现可持续发展。若是一味地消耗能源完全不加以制约，那么能源枯竭问题近在眼前，经济发展同时也会受到严重的不良影响。能源问题是我国最主要的问题之一，进行建筑电气节能设计不仅关系到开发商的经济利益，同时还关系着我国经济的未来发展。进行有效的建筑电气节能设计能够保证在一定程度上节约能源，缓解电力能源紧缺的问题，同时也能促进经济发展。在建筑电气所有项目设计的过程中，都需要进行节能设计。除此之外，在实际的建筑工程施工建造过程中，也需要采用高效节能的施工技术，进行能源节约的同时保护生态环境。
2 建筑电气节能设计的主要措施
2.1 供配电设备节能设计
作为建筑施工中耗能最高的能源类型，电能在建筑各个部门都有涉及。针对供配电设备进行节能设计需要参考实际的运行状况。其中变压器是耗能较高的设备之一，几乎可以占到总电能的3%，所以，进行供电和交配电需要尽量和负荷中心靠拢，减少消耗。除此之外，选择合适的电缆截面也能在一定程度上减低耗能。选择传输电能的导线需要参考导线的电阻，减小导线截面、选择低电阻率材料、尽量减短导线长度以减低电阻值。变压器选用节能环保型、低损耗、低噪声，接线组别为D，yn11的干式变压器，变压器自带温控器和强迫通风装置。其能效应达到现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB20052中规定的目标能效限定值及节能评价值的要求。
2.2 照明设备节能设计
进行建筑照明节能设计，需要满足建筑的照明要求，保证其最佳色温和显色，进而完成节能设计。实际节能设计通常应用耗能较低的光源电器，例如变压器、电子镇流器等等；尽量大幅度采集自然光，适当扩大门窗的尺寸，对灯具进行多楞采光设计；加入LED光源设计，减少建筑中的白炽灯数量，同一个建筑中不设计过多的大功能耗能设备，避免耗电量过大导致事故发生。
2.3 输电线路节能设计
输电线路中必不可少存在着各种类型的电阻，自然会在输电过程中产生大量的损耗，因此必须尽量减小输电线路电阻进行有效节能。我国建筑领域标准电压相对较大，为了避免在低压段出现短路事故，通常需要在变压器之间添加联络设备，高低压线路不允许并行设计，但是可以进行混合输电。另外，负载线路的长短和负载度也会对线路耗能大小产生影响，线路越短、负载度越小损耗的能也就越低，因此，进行输电电路设计要尽量减少负载长度。除此之外，负载线路应当选择散热性较好通风顺畅的位置，进而有效减低能源消耗。
3建筑电气节能设计实例
下面以某建筑工程为例，对其电气节能设计进行论述。该项目为文化展馆和文体中心各一座。总建筑面积约为17429 m2，其中：文化展馆7992 m2（包括展示区、市民活动与产业服务区、办公区、贵宾接待区等），文体中心9437 m2（包括文化馆、体育馆、成人学校以及配套会议办公等）；均属一至二层多层公共建筑。
在对该项目进行电气设计时，为了实现节能的目标，采取了如下措施。
3.1 低压配电系统的节能设计
在该项目中，在文化展馆一层设置10kV变电站一座，引两路市政10kV电源，每路电源均能承担本工程二级以上全部负荷；两路10kV电源同时工作，电缆从基地西侧埋地引入一层的变电站。在文化展馆、文化中心等各设一配电间，电源由该区域变电站引来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电站低压供电范围不超过150m。所有外场电缆均采用交联聚乙烯绝缘铜芯电缆穿镀锌钢管直埋地敷设。
3.2 装机容量的确定
初始设计中，该项目的整体装机容量被确定为2500kVA，公共建筑单位面积功率密度值为144VA/m2。在建筑工程规划设计中，电力负荷通常都是依据国家现行设计规范中的规定要求进行确定的。根据本项目性质，展览、演出厅等等电量需求均较大，且配电手册中公共建筑变压器配置容量表剧场、展览馆变压器配置容量为≥120VA/ m2。由于对实际情况的考虑不够全面，使得装机容量与运行负荷间的差异较大，这样不但会导致设备前期投资增大，同时，还会造成大量电能浪费。所以经业主提供的其他相类似项目的数据，对装机容量进行重新核定。在对原电气工程施工图纸中给出的装机容量进行查阅后，通过对比和计算，最终将装机容量确定为2000kVA，公共建筑单位面积功率密度值为115VA/m2。
3.3 变压器运行方式的优化
对变压器的运行方式进行优化的主要目的是使变压器运行始终保持在高效状态，从而降低其自身的能耗。供配电系统主结线：10kV侧为单母线分段，不设联络开关；0.4kV侧为单母线分段，两台变压器设手动（也可自动）联络开关，并与低压侧总开关之间设机械和电气联锁，任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。功率因数补偿：在变电站的低压侧分别设置功率因数分相无功自动补偿装置，分相补偿容量为总补偿容量的30%，要求补偿后的功率因数不小于0.9。谐波治理：由于谐波分布的多变性和复杂性，变电站预留滤波设备安装位置，待系统正式运行后对谐波进行实测和分析，根据实测情况采取相应有效的谐波治理措施，变频等设备谐波含量超出标准者，就地设置谐波吸收装置。
3.4 照明节能
该工程中，室内照明功率密度（LPD）值符合现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034-2013的有关规定，并按照节能的要求，对照明光源、灯具进行选择。
光源采用高效节能型光源，一般场所以LED光源为主，部分区域采用紧凑型荧光灯等节能型光源，有装修要求的场所视装修要求而定，但其照度及LPD值应符合规范内相关目标值要求。用于应急照明的光源采用能快速点亮的光源。
灯具选择：采用高效灯具。LED灯具效能：直射式不低于75lm/W，反射式不低于70lm/W；紧凑型荧光灯照明灯具效率：开敞式不低于55%，带保护罩不低于50%，格栅式不低于45%。功能性灯具如：LED灯、紧凑型荧光灯、出口标志灯、疏散指示类需有国家主管部门的检测报告，达到设计要求并应满足功率密度值要求。特殊要求的场所采用专用照明灯具，如厨房、水泵房为防水防尘灯等。
照明控制方式：公共区域照明采用就地分区集中控制，房间内照明采用平行于窗户方向的分组控制；门厅、电梯厅和走廊等场所拟采用夜间定时降低照度的自动调光装置；多功能厅、展厅、体育馆拟采用智能照明控制系统。外场照明采用光控结合时控的方式。
3.5电能监测与计量
该工程中设置建筑物能耗监测系统。根据建筑的功能、归属等情况，按照《公共建筑用能监测系统工程技术规范》规定的二级子项进行设计，对输配系统、照明、空调末端、电梯、给水排水等系统的用电能耗进行独立分项计量，计量装置集中设置，并对给水总耗量进行采集，数字水表精度等级应不低于2.5级，电子式电能计量装置等级应不低于1.0级。本工程内用能监测系统的计量装置采用相同的通信接口，优先选用RS-485标准串口通信接口。系统配置向该市建筑能耗监管信息系统的数据上传功能模块，该模块基于IP协议承载的有线或无线方式，实现与该市建筑能耗监管信息系统的连接。
进行建筑电气节能设计应当应用先进的技术手段，保证整个节能设计方案具备较强的可行性、安全性以及经济性，进而全面推进节能技术手段，全面实现该领域的能源节约，有效促进我国国民经济的发展。
参考文献：
[1]民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）.北京：中国建筑工业出版社，2008
[2]建筑照明设计标准（GB50034-2013）.北京：中国建筑工业出版社，2013
[3]公共建筑节能设计标准（GB50189-2015）.北京：中国建筑工业出版社，2015
论文作者:吴燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
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