公共建筑中建筑电气节能设计研究
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摘 要：随着节能环保呼声的日益高涨，“建筑节能”已经深入人心。在建筑工程领域，电气是能耗较高的施工项目。因此做好电气节能设计则是确保建筑节能的重要举措。文章以公共建筑为例，详细探讨公共建筑中建筑电气节能设计。
关键词：公共建筑;建筑电气;节能设计
1 引言
工业生产与社会经济的发展使人们对能源的需求日益加大，相应地带来了巨大的节能减排压力，公共建筑建筑投人使用后需要消耗大量能源，会间接增加温室气体的排放，在施工的同时会对环境造成影响。为将节能、低碳、环保理念渗人其中，有必要推广发展为绿色建筑工程。通过电气节能设计缓解能源和减排压力，优化资源配置，提高资源利用效率，促进实现人与自然的和谐统一。
2 公共建筑电气节能设计的重要性
2.1 对缓解能源紧张问题具有重要作用
目前，我们对电力资源的需求量随着我国电力事业的不断发展而逐渐增加，导致我国的电力资源变得日益短缺。电力行业是一个需要投入很多成本、需要消耗很多的能源、并且对环境会产生较大的污染的行业，因此必须进行节能发展从而保证发展的可持续性。对于目前我国的建筑电气工程来说，节能设计是一项非常重要的工作，能够在很大程度上缓减我国能源日益紧张的问题。
2.2 对环境质量的提高具有重要作用
在现阶段的发展过程中，环境污染的问题已经成为关注的焦点电力行业在对电力进行生产的过程中会对环境的质量产生一些不好的影响。因此，在进行施工之前，需要对建筑电气进行节能设计，这样不但能够减少能源的消耗，使电力行业保持环保以及可持续发展，而且还有利于环境质量的提升，使人们能够拥有比较舒适、健康的居住环境。
3 公共建筑中建筑电气节能设计
3.1 供配电系统节能设计
对公共建筑中供配电系统进行节能设计时，需要全方位入手，掌握用电设备的运行功率和负荷能力，随后为公共建筑选择适宜的节能装置，达到节能效果。在供配电系统运行时，变压器损耗不容忽视，应当根据变压器负载情况进行设计，合理分配其负载。也可以在同一变电站内实现变压器的并联，确保变压器与驱动负载能力保持一致，结合变压器负载做出使用量的调整，避免运行中消耗过多电能。在电力供给过程中展开电气节能设计。以保障供配电系统不会产生过多损耗为目的，加强对系统的整体控制，对用电设备运行功率和用电量做出合理调配，实现电压与电流的有效分配。同时，安装配电箱可避免电力损耗过多，应用数字软件对变压器的工作情况进行实时监控，对电能损耗量进行监测，并设定用电量闭值区间，当电能损耗超过阑值范围时，系统判定为故障，运维人员应立即展开修复，实现对供配电系统的智能化控制。除了变压器以外，线路的电能损耗也比较大，为了达到节能效果，避免电能在传输过程中出现过多损耗，应科学选择导线线型、线径和导线材料，避免导线过热和过负荷。电气节能设计时需保证负荷中心设计合理，电缆从变配电室引出并向四周敷设，敷设长度不应超过200m，末端导线引出后向灯具敷设，长度应小于50m。电缆线型选择时应考虑其导电性，对线路外部做好放热设计，使线路耐高温。使用铝铜复合线作为导线材料，它能代替以往的铜芯材料。也可以使用适用于公共建筑、变电站等大电流输送的钢芯耐热铝合金导线，该材质下的线路结构简单，金具与零部件数量不多，可以保证线路安全运行。双回路线路中，能够短时间内承载另一端回路的载流量，给另一端回路争取足够的抢修维护时间。钢芯耐热铝合金导线内含有合金成分，在提高导线高温性能的同时，导线截面较大、载流量增加，可以耐高温，不仅导电率高且损耗小，有效降低电能损耗。
3.2 照明系统节能设计
（1）使用感应设备，降低照明系统运行能耗。建议公共建筑采用智能照明控制系统，使建筑照明方式更合理。系统设计时需要联系气候与天气变化情况，应用红外动静探测器可达到智能照明效果。红外探测器控制系统适用于公用图书馆、休息室等安静区域，红外探测器可以检测人员出人情况，有人经过时灯具自动照明，人员离开后灯具电源自动关闭。（2）照明设备在安装时应重视节能设计，优先选择高效率照明设备。从公共建筑的建筑设计风格人手，对照明系统展开设计时应明确设计标准，按照系统要求和档次确定照明标准值。如果公共建筑墙面与地面使用的是白色或米色等浅色建筑材料，电气设计时可以充分利用太阳光提高室内亮度。空调房中将照明系统与空调系统优化组合，应用多光源方式满足公共建筑对亮度的要求。（3）选择高效的发光源与科学的镇流器。发光二极管作为绿色光源，是当前市面上具有强劲竞争力的节能光源，它不仅耗电少、免维护，且安全绿色环保，是固体冷光源，与白炽灯相比能减少50%以上的耗电量。镇流器的科学使用在一定程度上可以达到节能减耗的效果，T8荧光灯使用电子镇流器后，照明安装功率与单位面积内照明功率平均值能下降20%。
3.3 电梯系统电气节能设计
（1）使用变频驱动方式，即变频调速系统，变频驱动是目前电梯应用最常见的节能驱动方式，变频调速控制的逆变器连接传动电机，对牵引进线端流频率进行改变，以达到对牵引机运行速度进行控制。电压以及其供电的频率的改变能够使得牵引转动速度发生改变，使得电机转动时需要的最大条件发生变化，因此调速时使电机的转差率变化很小，降低了转差功率损耗。与能量回馈装置一起进行工作的时候，还能够得到能量的再生，从而节省了能源。（2）使用能量回馈装置。使用IGBT（绝缘栅双极型晶体管）等有关的组件设计能量回馈系统，同时采用电梯软启动方案，比如传统的改变电阻连接方式改变启动电流，也能起到一定的节能效果。
3.4 空调及给排水系统节能设计
（1）降低空调系统设计负荷。围护结构传热、玻璃窗日照、室内热源散热、新风处理时都会产生負荷，围护结构传热带来的能源消耗占比较大，约40%，新风处理时消耗的能量有30%。人们在设计公共建筑空调系统时会对负荷指标加以估算，从安全的角度考虑空调设计。如果指标过大，系统冷热源或换热设备容量将会超过需求。因此，对公共建筑空调系统进行节能设计时，应注重对系统的负荷设计间。（2）充分利用自然通风技术，使空调系统最大限度地使用自然通风。季节与季节过渡时期推荐使用自然通风，为室内带来新鲜空气，降低室内温度。夜间使用自然通风能降低公共建筑围护结构蓄热，夜间通风能够让白天室内温度降低2℃，且室内气流组织会更加合理。（3）选择适宜的空调冷热源。公共建筑空调系统运行时消耗的能量大多为冷热源系统的消耗，从公共建筑空调系统规模、空调功能、冷热负荷、地区天气条件、环保规定等方面人入手，采用水冷冷水机组和锅炉、热泵、嗅化锉吸收式和锅炉、直燃式澳化铿吸收机组等冷热源方式。水冷冷水机组的运行需要一个冷却水系统，其中包含冷却塔设备和水泵设备，运行时会产生一定耗水量，建议系统在水源充足的地区使用。（4）热回收技术。应用热回收系统可以将公共建筑内外余热或废热进行回收，并将回收的人热量用于加热设备的热源，实现热回收，这将是绿色建筑电气节能设计的未来发展方向。
4 结束语
总之，利用节能技术对公共建筑电气进行设计是电气未来的发展方向，并且对减少能源消耗、提高能源的使用效率具有非常重要的作用。在进行电气设计的过程中，一定要采取一些积极有效的节能措施，并且不断地优化建筑电气，从而为人们健康便利的生活提供良好的保障。
参考文献：
[1] 陈逸群.建筑电气设计中的节能技术措施研究[J].居舍，2020（10）.
[2] 闫唯嘉.大型公共建筑中建筑电气节能设计与应用分析[J].住宅与房地产，2019（19）.
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