杜少国　许丹丹

【摘要】现代社会对于建筑工程中电气技能设计有了更加深刻的看法，重视程度也在不断增加，电气设计对于全社会的节能降耗来说意义重大。本文通过对建筑电气技能设计的各个要点进行探讨，希望给今后工作起到一定的借鉴作用。

【关键词】建筑工程；电气节能；设计要点

现代社会的进步带来了经济和科技的飞速发展，同时也加速了能源的消耗，能源紧缺已经成为了现代社会发展的制约因素，所以在建筑设计中要注意电气节能设计，减少能源消耗。

1、建筑电气节能设计的原则和现状

建筑电气的节能设计是为了在满足正常使用的前提下，可以更好的减少能源消耗，提升能源的利用率，同时通过科学、合理的电气功能管理，也可以降低能源的浪费，起到节能的作用。但这并不意味着在建筑的电气设计中要刻意控制电气，因为这样会影响到建筑物的电气设备的使用，应该以科学、合理、实用为原则，既考虑到电气设备的使用效益，又考虑到节能设计，这样可以避免因为刻意追求电气节能设计而增加整体建筑设计的投资，只有选择科学先进的节能设备，结合其原理、性能并做好相关的经济分析，才能让节能设计真正落到实处，避免形式化和表面化。传统建筑电气设计技术虽然在建筑工程中应用广泛，但是现如今，人们的节能意识不断提高，可持续发展的意识不断增强，传统的电气设计技术已经不能满足现代的人们对于建筑功能的要求了，现代建筑从传统的建筑向节能型建筑转化，其必须依靠更加科学合理的建筑电气节能设计。传统的建筑电气技能技术电气线路设计繁杂，有较多浪费和重叠的情况；并且建筑电气使用中安全性能不佳，技能性较差；同时建筑电气系统的管理较为复杂，不方便在运行中进行。以上种种不足以及节能降耗观念的深入人心，都要求我们必须优化建筑电气节能设计，从技术和意识两方面着手，在确保建筑电气节能性达标的基础上，努力降低建筑电气运行中的能源消耗，提高能源的利用率。

2、建筑电气技能设计的技术

2.1 照明部分

照明设备是建筑物的电气设备中适用范围最广的一种，当然也是建筑工程中能源消耗较多的，据相关资料表明，照明设备的能耗比重占到了建筑工程中的0.2左右，所以改善照明技术、选择合适而节能的照明光源以及控制照明设备的方法是非常有必要的，比如将自然光源使用到建筑工程中降低能耗；在满足建筑物的整体照明需求和功能的前提下，减少不必要的光源和输光线；用优质、高效的光源来代替电能损耗大并且发光效率低的白炽灯；多使用经济节能、发光质量好的LED灯或者荧光灯；科学的选择照明线路等。在选用高效光源的同时也要重视高效灯具带来的节能效益，优先使用那些直射光通比例高、控光性能合理、反射和透射系数高以及配光性能稳定的灯具。例如非对称光分布灯具可以有效地降低反射眩光，具有良好的视觉体验和性能；而玻璃灯罩或者搪瓷反射罩由于变质速度较慢，所以可以减少光能的衰减率。室内灯具的效率以大于70%为宜，室外以大于40%为宜。输电线路的导线截面面积和供电方式对照明线路的电能损耗影响较大，经过科学的检验我们发现三相四线式供电方法可以保证输电线路的损耗最小化，是值得大力推广的，如果建筑照明系统中广泛的采用三相四线式，那么输电线路的损耗会整体大幅度降低。同时在建筑工程中可以多使用透光性良好的玻璃，通过引人自然光来降低能耗；还可以使用光电传感器来控制光源，如果自然光源可以满足使用要求，光电传感器可以自动切断照明设备的电源，或是利用声控等方式，来避免不必要的浪费。

2.2 建筑电气设备

2.2.1 空调系统的节能设计

建筑物内使用的用电设备可以大体分为三类，电动机、电热用具和照明设备，目前交流电动机使用频繁，并且节能潜力较大。空调，尤其是中央空调，是建筑物内用电设备中的用电大户。但是，近年来的变风量系统、冷却水系统和冷冻水的控制优化等控制技术都大大降低了空调的电力能源的消耗。

2.2.2 动力设备的节能设计

不管是什么环境，电动机作为动力源，其使用范围都是相当广阔的，同时耗电量也很巨大，我们可以通过提高电动机的效率和功率因数来降低电能损耗。根据实际负荷情况，可以通过补偿电动机无功功率的方式来降低启动消耗，还可以根据负荷变化情况，使用调速电机等控制方法，提高动力设备的节能效果；对于那些轻载电动机，降压运行可以实现降低启动消耗的目的。高效电机的判定有以下几个准则：首先负载率要大于0.6；其次单机容量大，保证每年可以持续运行300小时及以上；最后要求电動机在运行的时候最好是轻载启动，不可以出现频繁的启动、制动情况。高效能的电动机比起普通电动机总损耗可降低25%左右，平均功率因数高8%左右，节能效果良好，但是同时高效电动机的价格也比普通的电机高20%至30%，所以在选用中要考虑到资金回收期。

2.3 配电系统节能设计

2.3.1 合理选择变压器

配电变压器是重要的电能转换设备和分配设备，在供配电系统中自身就会消耗较多能源，所以我们需要合理选择变压器的型号和容量，通过提高配电变压器的电能转换效率来降低运行能耗。同时对于电气节能设计我们要考虑到负荷的实际需求，通过合理的最佳负菏率来选择变压器的容量，一般来说负荷率控制在70%左石较为合理，同时应该挑选负载损耗、空载损耗较小的节能型变压器，以某一型号的变压器举例，新型号比前一个旧型号的空载、负载损耗大约要低10%左右，所以我们应该尽量选择高效节能型的配电变压器，而不是老旧的设备，使用新型的节能变压器，既可以降低变压器的运行中的能耗，还可以提高电能转化效率，同时延长变压器使用寿命，可谓一举二得。

2.3.2 无功补偿策略

降低系统的线性损失，提高配电系统功率因数的方法还有一个，就是合理的选择配电系统无功补偿策略。比如民用建筑的供电系统中三相负荷，主要包含水泵、电梯和风机等设备，而单相负荷是包括照明、办公和家用等电器设备。建筑工程中的低压配电系统进行无功补偿的目的是提高供配电系统的功率因数，主要形式是三相共补和单项分补，一般以集中的形式在变电所的内部进行，单项分补的投资相比较起来比三相共补更高，大约高出20%至30%，但是在建筑电气节能设计中还是要考虑实际情况，通过综合性的经济考虑以及技术方面的因素，合理选择并设计单项分补、结合共补等无功补偿方式。如今的建筑电气供配电系统采用无功补偿装置的情况越来越多，不论是三相、单相还是结合共补，都可以为节能效果的改善和经济效益的提升带来帮助。

2.4 太阳能光伏发电系统

太阳能光伏发电系统的构成元素主要有太阳能电池板、控制器、蓄电池、用电负载以及DC-AC逆变器，其中控制器和逆变器属于控制保护系统，其余属于电源系统。太阳能光伏系统在建筑领域的设计中应用广泛，可以用于路灯、楼道灯等一系列照明供电系统，由太阳能电池板带动水泵工作，或是使用太阳能屋顶建立光伏建筑一体化，这种系统造价低廉、供电性能稳定，并且在充分利用光伏系统发电的前提下，还起到了电网调峰作用。

3、结语

建筑电气的技能设计可谓是现代化建筑工程发展的重点问题，随着人们可持续发展意识的增强，具有广阔的上升空间和研究价值。我们在进行电气节能设计的时候，一方面要选择适合的电气设备，另一方面要改善设计理念和控制方法，只有将这两点都落实下来，电气设备的使用效率才会得到真正改善，从而降低电能损耗。

参考文献：

[1]侯忠良，关于建筑电气节能有效措施的探讨，科技创业家，2014，09：49。

[2]王红璐，建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨，科技与企业，2014，11：168。

[3]史海疆，建筑电气节能设计要点解析 访中信集团武汉市建筑设计研究院电气总工李蔚，电气应用，2014，18：6-9。