张 媛
（珠海市建筑设计院，广东，珠海，519000）
【摘 要】建筑电气设计的安全性、可靠性和经济性直接影响着建筑的安全使用和建筑能耗，因此在建筑电气设计的过程中，设计人员需要结合节能设计的现状，从而采取有效的节能措施，以降低建筑电气的能耗，满足建筑使用者的需求。文章主要针对建筑电气节能设计的现状进行了分析与研究，并从照明节能、供配电系统节能、变压器选择、太阳能利用及新技术应用等方面提出高层建筑电气设计节能的有效措施。
【关键词】 建筑电气；节能设计；现状；措施
近些年来，随着我国国民经济的不断发展，建筑业得到了迅速发展，建筑能源的消耗量也日益增多，能源问题成为了人们首要关注的焦点话题。根据建设部的数据统计，我国的建筑能耗量相对于发达国家而言，建筑能耗量比发达国家高出3 倍左右，每年建筑能耗量占全国总能源消耗量的30%左右，而且还具有上涨的趋势。为此，开展建筑节能设计工作具有重要的意义。
1 建筑电气节能设计的现状分析
当前，随着建筑电气技术的创新，建筑节能工作也取得了一定的成效，但同时也存在着一些问题和不足，特别是在电气节能设计方面，虽然在目前的实际设计中，大都能够以现行国家规范作为设计依据，但往往不能很好地根据实际设计项目位置，结合地方性节能文件及标准进行设计。具体问题主要包括以下几个方面：
（1）在建筑电气施工图设计说明中缺少节能专篇，建筑公共空间（如公共走道、电梯间和楼梯间等）多是采用应急照明，并没有应用节能开关，同时一些光源依然采用白炽灯，一些商业建筑的电气设计未能满足节能要求。
（2）在建筑电气节能设计当中，对灯具的照度及功率通常采用国家规范进行设计，并没有依据地方标准来进行设计。同时，在照明设计过程中，对灯具功率因数、运行效率和镇流器质量要求不高，如荧光灯光源不统一，图纸设计中为T8，而在现实设计中即为T5。
（3）由于一些项目对设备容量和数据考虑不全，导致用电负荷计算出现误差，从而选择过大的变压器、电缆和导线，最终造成材料上的浪费，也增加了项目的成本。
（4）在建筑电气节能设计时，缺乏对再生能源的利用，无法满足《建筑节能设计标准》规定中的太阳能热水系统、光伏发电系统地和源热泵空调系统的要求。
（5）节能控制技术在建筑电气设备中未能得到应用，如在建筑照明设计中缺乏智能化节能控制，在空调、照明和水泵起停控制设计时通常采用手动控制；电梯和自动扶梯没有采用节能控制模式进行设计等。
2 建筑电气节能设计的有效措施
通过以上的现状分析，可以看出，在建筑电气节能设计过程中还存在的一些问题和不足，要解决这些问题，需要从以下几个方面入手：
2.1 照明节能设计
照明节能设计是在确保照明质量的形势下，最大限度地减少照明中的能量消耗，以达到节能的目标。在照明节能设计中，需要包括以下几个方面的措施:
（1）优选照明光源。照明光源的选择主要是通过对灯具及镇流器等的使用寿命和价格进行技术与经济方面的对比与分析，从而优选出最佳的节能光源。不同的场所选择的光源也有所区别。
（2）优选照明控制方式。照明节能离不开合理的控制方式。目前，我国的照明节能控制方式主要包括集中控制、分区控制、感应控制和智能楼宇控制等。在照明节能控制方式中，我们需要结合实际情况进行选择，不仅要确保满足照明的要求，而且要达到节能的目的。
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（3）加强新型光源的应用。目前来说，LED 灯作为一种绿色光源，由于其具有使用寿命长、高利用率、耐高温和节能等优点，在电气节能设计得到了广泛的使用。白光LED 灯相对于白炽灯而言，可以节省用电量80%左右，因此，对于新型节能光源的应用，其具有很大的节能潜力，在建筑电气节能中发挥着越来越重要的作用。
2.2 供配电系统节能设计
2.2.1 变压器节能设计变压器是配电系统中重要的设备之一，一般由铜损和铁损构成,其能源消耗量约占总消耗量的6%。铁损主要由铁芯的材料和工艺来决定，所以在进行变压器选择时，需要优选高效节能型变压器。而铜损主要由负载大小来决定，因此在进行变压器的台数和容量选择时，需要按照负荷运行中时间和运行参数的变化进行选择，以降低能源的损耗。
2.2.2 减少线路损耗
线路损耗通常与线路的长度和负载有关，因此，为了减少线路的损耗，需要采取以下几方面的措施：
（1）在选择线路的导线时，需要根据电阻率进行选择，越小其损耗量就越低，一般选择铜导线和铝导线；
（2）在线路路径选择时，路径确保沿直线走，尽量减少线路走弯路，同时，为了减少供电线路的半径，配电房需要设置在负荷中心附近；
（3）在导线截面选择时，首先要按照电流指标及经济条件来确定导线截面的大小，如果线路较长，需要在确保电流及电压降满足要求之下适当地放大导线截面，这种做法虽增加了线路成本，但从中也实现了节约能耗的目标，经长时间来计算，其每年的运行费用也会大大减少了，其经济效益远远大于线路成本。
（4）提高系统的功率因数。线路损耗一般与电力系统的功率因数的有关，因此为了降低线路损耗，需要提高电力系统的功率因数。在建筑电气设计中， 需要选择功率因数高的运行设备和电感性设备。对无功补偿装置进行设置时，需要根据负荷的容量和稳定性进行选择，对于容量大且平稳的负荷需要采用就地补偿方式，而对于容量较小或断续的负荷需要采用集中补偿方式。
2.3 太阳能光伏系统设计
太阳能作为绿色建筑能源之一。利用太阳能光伏系统供电是绿色建筑电气设计的目标。太阳能光伏系统供电主要是通过光伏作用把太阳光能转化成电能的供电模式，此系统主要由板蓄电池、太阳能电池、放电控制单元及充电控制单元四个部分构成，目前在太阳能热水、太阳能照明中得到了应用。在未来社会发展中，随着太阳能光伏系统的不断改善与创新，其制造成本也将会减少，从中会在各个领域得到广泛的推广与应用。
2.4 控制谐波问题，实现电气系统节能
近年来，变频设备大量使用非线性用电负荷，从中引起了配电系统中存在大量的谐波问题，进而导致线路中电流加大而增加了线路能耗，因此控制好谐波问题成为电气人员需要解决的难题。目前而言，主要采用以下几种控制措施：加装交流滤波装置、改善三相不平衡度及采用有源滤波器等，这些措施可以很好地抑制高次谐波所引起的损耗问题，实现了电气系统的节能目标。
2.5 新技术的使用
随着我国科技的迅速发展，一些通信技术、计算机技术和网络技术、通信技术在各个领域中得到了广泛的应用。其中，建筑智能控制技术、建筑设备监控系统的性能从中也得到了不断完善和创新，其节能效果更加明显。建筑设备监控系统的运用，对建筑电气设备中的新风机组和制冷机组、送排风机及给排水水泵的运行状态进行实时监控，从中使得这些设备在满足建筑功能要求之下处于最佳运行状态，进而达到节能的目的。
3 结束语
总之，实施建筑电气节能设计的目的是为了提高建筑整体设计的安全性、经济性与节能性。因此，在建筑电气设计过程中，需要充分考虑实现建筑电气设计节能的目标，最大限度的提供一套有效、合理的设计方案，保证节能技术得到深入的应用。同时，需要对于筑节能设备进行合理的配置，以降低建筑能源消耗，促进建筑的可持续发展。
参考文献：
[1]苏立刚.民用建筑设计中电气节能研究[J].黑龙江科技信息，2011(7).
论文作者:张媛
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/14
标签：节能论文; 建筑论文; 线路论文; 建筑电气论文; 系统论文; 光源论文; 导线论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;