建筑电气设计中的节能技术应用探讨

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　　【摘要】随着我国建筑行业的蓬勃发展，建筑作为高耗能行业，尤其是建筑电气设备，在运行过程中需要消耗大量能源。因此，作为电气设计师，应本着节能环保理念，根据实际情况进行充分利用新能源和新技术，降低电气能源消耗量。
　　【关键词】建筑工程;节能技术;工程设计
　　前言
　　当前，建筑电气设计都以节能环保、以人为本的根本目标进行设计。在节能技术的发展过程中，各种技术层出不穷，一般来讲有较为现代化的节能技术也已经日趋成熟，在一些重要的领域已经得到了有效运用，如变频空调、LED 节能灯、光伏发电等新设备的应用更是节约了一定的电能。虽然建筑行业对节能减排非常重视，但在实际设计阶段为了追求更高的利润以及更低的材料预算，设计师往往在完成相同的冷热负荷的条件下选择最便宜的设备，而这些设备往往不具有节能功效，导致后期运营导致的能过大，违背了节能减排的目标。
　　一、建筑电气节能技术设计的原则
　　建筑电气节能技术在不损坏建筑设计的整体性的前提下进行节能，而不是通过破坏建筑的根本设施需求来达到节能的目的。电气设计时应遵循以下原则：①考虑实际经济效益。节能技术不应只体现节能两个字上，当前有许多节能技术需要耗费巨大的资金，对于能源与经济的平衡没有具备稳定效应。应根据项目实际情况，选用与实际相符的节能设备及技术，确保在节能与经济效益上达到平衡;②满足建筑物的功能。与一些普通的居民用建筑楼房相比，在大型的建筑场所如医院、酒店、餐饮娱乐等地的建筑工程中，节能技术的设计显得更为重要。一般这些场所为了满足自身功能，在电气上会有较为规范的需求，保证舒适度与照明情况。因此，对于该类建筑场所的节能技术设计，不应以控制为主，避免影响场所的原有功能;③节省无效消耗的能量。真正的节能是建立在减少无效消耗的能源之上，从根源上减少能源的浪费，因此在建筑工程的设计中，需要对产生无效消耗的能源进行提取。如一些能源的消耗是与建筑物功能无关的，可以对能源进行节能处理，具体的节能措施可根据建筑物功能与节能手段相配合进行。再者，变压器上的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗，这些损耗的产生实际上都是无用的能量损耗，是应该在节能技术的使用上得到减少的。
　　二、建筑电气工程设计中节能技术应用分析
　　将节能技术运用于建筑电气工程设计中需要有正确的途径，在满足节能技术设计的根本原则上，还需要根据建筑工程的设计情况进行节能技术的合理运用。
　　（一）变压器的选择
　　通过变压器节能是从建筑材料上进行节能设计的方式。降低变压器有功功率的损耗，能够提高变压器的运行效率，达到节能的目的。一般而言，变压器有功功率的损耗体现在空载损耗上，由变压器的铁心产生涡流损耗与漏磁损耗而造成，所以在新型变压器的制造上，需要选取高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片来制造，这种制造方式能够较有效地以磁场方向的处理减少涡流损耗，也能够通过接缝处理减少漏磁损耗。以这种方式制造的变压器可以称为高效低耗变压器，其在建筑工程设计中十分重要，市场上新产生的节能型变压器机油损耗低、效率高、节能显著等优点，将这种变压器运用于建筑工程中在短期内便能得到很好的投资回报率。另外，在后期的建筑工程设计中可以发现，對于变压器的使用数量应有一定的规范，避免由于轻载运行而增大损耗。最后，在工程设计中于多个变压器之间应设置联络线，使后续运行可以根据负荷情况进行变压器的切除，减少无效损耗。
　　（二）电动机节能设计
　　电动机的工作效率与功率是影响电动机电能损耗的主要因素，为了达到节能的效果，在建筑工程设计中，需要选用高效率的电动机。对于电动机类型的选择，需要以其负荷特性为标准，在负荷特性的要求上选择更适宜的节能电动机。电动机的负荷特性分为连续与断续两种，若电动机是连续负荷，则在选择上需要对其输出功率进行检查，判断输出功率与负荷的适宜程度。若电动机是断续负荷，则需要了解在轻负荷状态下其能否将多余的能量释放，减少能量的不必要损耗。另外，在电动机的选择上，除了需要考虑电动机原有的负荷特性，还需要考虑能否通过其他辅助装置减少能源的损耗。例如在轻负荷时不能停止的电动机，可以采用交流变频调速装置，减少能量损耗。
　　（三）照明节能设计
　　当前的建筑工程对于照明设计存在一种弊端，认为照明条件越好整体建筑设计便越好，这实际上是对能源的一种无效损耗，因为建筑照明本身量大面广，故而在建筑照明技术中更应该看到节能的潜力。在一般的建筑工程设计中，当能够满足建筑照度、显色指数、色温等照明技术要求后，应着手考虑相应的节能技术设计。而一般情况下，对于建筑节能系统中的照明系统而言，光源情况、照明方案是照明系统节能设计的重要途径。
　　1.选用高效光源
　　建筑设计中对于光源的选择一般应考虑建筑功能，按照建筑场所的功能不同而选择不同类型的高效光源能够有效地降低无效能源的消耗。具体要求有以下几点：在一般的室内场所如居民住房中可以采用荧光灯或者功率较小的高压钠灯，这种类型的光源既能够有效减少能源的损耗，也能够满足建设照明设计的标准要求。而白炽灯的选用一般应使用于开合频繁或有特殊需求的场所。再者例如在室外场所与高度较高的室内场所，可以选择采用强气体放电灯等进行照明，需要注意的是，气体放电灯的使用需要配合电容器，补偿无功损耗。通过光源的选择达到照明节能的设计是所有建筑工程设计中都会使用到的方式，也需要进行更深一步的研究，配合更多场所设计不同类型的高效光源。
　　2.选用合理的照明方案
　　光源的选择应配合照明方案，才能达到更好的节能效果，在照明方案的设计中，应采用光通利用系数较高的布灯方案，分区照明。例如在有集中空调且照明容量较大的场所中需要采用灯具与空调回风口结合的方式进行布灯设计。在对光源强度与光色要求较高的场所中可以采用混光的方式进行照明。照明方案的设计与室内整体设计可以进行有效的结合，但为了能够有效利用光能，可以在室内设计中采用高反射率的浅色饰面材料，增加光的反射，提高光能的使用效率。总的来说，光能可以结合照明方案、布灯方案、整体设计、技术手段等方式进行节能技术的设计，只要满足使用时不影响建筑整体功能，就能够达到一定的节能效果。
　　（四）供配电系统的设计
　　供配电系统的合理设计能够有效地降低能源的损失，在建筑工程设计中根据负荷容量、供电距离、用电设备的特点进行供配电系统的设计，能够在整个系统中达到较好的节能效果。一般变配电所应该要尽量靠近负荷中心，这样可以达到缩短配电半径，减少线路损耗的目的，有效节约能源。另外，在供配电系统中对一些用电设备的合理选择也能够减少能源的损耗。例如在电动机、变压器、灯具等具有电感性的用电设备的选择上，对会产生无功电流、增加线路功率损耗的设备不选择，从设备上减少配线系统整体能源的损耗。最后，还可以通过减少供用电设备无功消耗的方式提高自然功率因素、静电容器无功补偿等方式来减少能源的消耗。总的来说，在配电系统中可以使用很多不同的方式达到节能设计的目的，但需要与建筑本身的特点相结合，不应影响建筑功能。
　　三、结束语
　　节能技术运用于建筑工程中是十分值得关注的事项，当前建筑业的能源消耗巨大，节能技术在建筑工程设计中的合理运用包括对变压器、电动机、照明系统、配电系统的选择。通过节能技术的使用能够有效地减轻建筑工程的能源消耗，为我国建筑行业的节能事业贡献力量。
　　参考文献：
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