建筑电气设计中的节能技术应用
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摘 要：在我国现代化城市进程不断加快的背景下，为建筑行业发展提供了新的机遇，建筑工程的数量、规模都在不断扩大。建筑节能是是建筑工程电气设计的重中之重。需要积极应用各种先进的节能技术及措施，才能获得良好的节能效果。基于此，本文结合理论实践，在简要阐述应用节能技术重要性的基础上，分析了建筑电气节能设计思路，并提出节能技术在建筑电气设计中的具体应用。
关键词：建筑工程;电气设计;节能技术;线路损耗
1 引言
建筑工程和人民的日常生活息息相关，保证建筑工程施工质量，是建筑工程施工单位追求的首要目的。电气设计是建筑工程施工建设的主要组合部分，设计效果对建筑能源的使用量，对社会经济的整体发展皆有非常大的影响。因此，在进行建筑工程电气设计中，必须合理应用先进的节能技术，以节约能源资源，提升建筑工程的整体效果。基于此，开展建筑电气设计中的节能技术应用研究就显得尤为必要。
2 建筑电气设计中应用节能技术的重要性
能源消耗是制约目前我国社会经济发展的主要因素，各大行业都在积极开展节能环保工作，绿色、低碳、可持续发展理念愈发深入人心，在现代生产生活中得到了广泛应用。虽然我国现有资源和能源储备量比较丰富，但人均占有量比较少。建筑行业的能耗大户，并且和人们生活、生产紧密联系，在施工建设中，能源浪费情况也比较严重，对社会经济和生态环境都造成了不同程度的影响，因此，在电气设计中融入节能技术势在必行[1]。不但可以节约各项社会资源，促进社会经济持续发展，而且还能促进节能技术的不断创新，全面提升建筑电气设计效果，获得更大的经济效益、环境效益及社会效益。
3 建筑电气节能设计思路
3.1 必须满足建筑工程的基本功能需求
在建筑电气设计中，必须立足建筑工程自身的需求，也只有满足建筑基本功能需求，才能最大限度上发挥出电气设计的应有的作用和价值。基本功能需求包括：暖通工程需求、基本照明亮需求、建筑工程楼道用电需求等。还要根据建筑工程的特性，满足特殊照明系统的需求。
3.2 综合分析经济效益
在建筑工程电气设计中，既要满足建筑工程基本功能需求，还要综合考虑其应用的经济效益，尽量避免盲目设计，不能过度追求节能效果，致使大量资金无故浪费。
3.3 将不必要的能耗控制在最小限额中
现代化建筑多为高层建筑，楼层比较多，人口也比较多，需要消耗的资源和能源也比较大，在设计和施工中必然会形成一些不必要的资源能源浪费。这就需要电气设计人员，在电气设计中必须采取行之有效的方式和手段，减少无故能源的消耗[2]。设计人员只有全面掌握建筑工程各环节电气使用情况，才能有针对性的选择和应用节能技术，提升能源节约效果。
4 建筑电气设计中节能技术的具体应用
4.1 合理降低线路无故损耗
电网在输送电能时，必然会形成功率损耗，其损耗大小和电路的输送参数、运行负荷等因素密切相关，合理提升电网的功率因数、减低无功功率、减少导线电阻等都可以有效降低电网线损量，主要包括以下途径：
第一，在建筑电气设计中，要科学合理的选择线路路径，为减少导线实际长度，尽量按照直线布置，避免曲线和回头线。
第二，合理布置电气设备用房，比如：将变压器安装负荷中心，降低线路供电半径。在高层建筑工程电气设计中，低压配电室要尽量靠近竖井，在布局上尽量选择分向前送的方法，减少回头输送电能线路长度。
第三，合理增加输电线路导线的截面积，可利用季节性负荷线路，通过计算实际用电量，按照满足载流量、热稳定、电压损失等实际情况，合理选择输电导线的截面积。选择季节性负荷线路为供电线路，可大幅度降低线路长度和运行电阻，从而达到降低线损的效果。比如：可将空调分机、风机盘、照明系统等计费相同的负荷集中到一起设计，并采用相同的干线供电，春季、秋季温度适宜，空调用量比较少，通过相同干线截面积传输比较小的电流，可有效降低线路损耗[3]。
4.2 合理提升供电系统的功率因数
在电力系统中，功率因数是一项非常重要的经济指标，电气设备在消耗有功功率时，需要一定量的无功功率从电源送向供电负荷，而功率因数就可以有效反映用电设备消耗有功功率时所需的无功功率。简而言之，功率因数的高低，直接关系到输配电线路、电气设备的实际供电能力，同时也会影响其实际的功率损耗。比如：建筑工程电气系统中，变压器、灯具镇流器、家用电器等多为感性负载，功率因数比较低，对电力线路、变压器的经济稳定运行有较大影响，科学合理的配置无功功率补偿设备，可有效提升电力系统的功率因素，从而达到节约电能的目的，具体而言，可从以下几个方面同时入手：
第一，合理提升用电设备的自然功率因数，在建筑工程电气设计中，要合理选择电动机机变压器的容量，以降低线路中的感抗，如果电气功率条件允许，尽量采用同步电动机，以提升自然功率因数，比如：针对高层建筑工程而言，为保证各电气设备运行的稳定性和安全性，所选择的电动机运行负荷不能低于额定容量的40%，而变压器负荷则要控制在额定容量的75%～85%之间。
第二，合理选择并联电力电容器补偿，作为电气系统中人工无功补偿装置时，为有效降低无故线损和电压损失，要尽量选择平衡补偿，低压部分的无功功率通过低压电容器进行补偿，反之高压部分的无功功率，则可以通过高压电容器进行补偿。通常情况下，在变电所低压侧需要合理设置低压侧无功功率集中自动补偿装置，且经过补偿之后，功率因素不能低于0.95[4]。为获得更大的节能效果，在建筑工程电气设计中，低压补偿电容器要尽量选择干式全膜金属化电容器，并进行分步投切，并增设过电压自动切除保护装置。
4.3 建筑工程内部配电系统的节能设计
对建筑工程而言，内部配电系统节能设计效果，对建筑工程总体节能效果有较大影响。因此，电气设计人员在应用节能技术之前，需要对建筑工程的各项内容进行全面系统的研究，掌握内部配电系统的实际容量、电气设备的特点、功能、配电距离等参数，尽量缩短变电所和负荷中心之间的距离[5]。通过此种设计思路，既能有效节约电源输电材料，也可以对输电过程的实际电能消耗合理控制，从而获得节能效果。建筑电气设计人员还要按照实际需求，合理选择电源变压器的数量和容量，合理调整变压器的结构设计，在提升节能效果的同时，获得更大的经济效益。
4.4 照明节能系统设计
照明系统是建筑工程的主要电气系统，也是耗费能源资源较大的电气系统，具有很大的节能潜力。在具体设计中，需要尽量选择功率低、节能效果好的灯具，比如：LED灯、高压钠灯、荧光灯等，比传统白炽灯具有更强的节能效果，并且比较安全，使用和维护也比较简单。
5 结束语
综上所述，本文结合理论实践，分析了建筑电气设计中的节能技术应用，分析结果表明，建筑电气能耗非常大，是我国主要的能源大户，在具体设计中科学合理的应用节能技术，既能获得良好的节能效果，也可以获得较大的经济效益，符合我国低碳、绿色、环保发展理念的需求，值得大范围推广应用。
参考文献：
[1] 刘卓然.关于建筑电气设计中的节能技术应用探讨[J].低碳世界，2019（6）：156～157.
[2] 秦创振.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].中国新技术新产品，2017（14）：99～100.
[3] 左龙.建筑电气设計中的节能设计分析[J].科技创新与应用，2017（13）：234.
[4] 钱梦佳.现代化背景下建筑电气在住宅节能设计中的应用探微[J].科学与信息化，2017（31）：106～107.
[5] 成荣杰，王辉.建筑电气节能设计的探讨[J].科学技术创新，2017（1）：225.
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