建筑电气设计的节能技术应用

建筑电气设计的节能技术应用

徐鹏

黑龙江省建筑安装集团有限公司

摘要：在建筑电气设计中，使用节能技术能够有效地节约能源。本文介绍了节能设计在建筑设计中的重要意义，针对建筑电气设计的节能技术应用进行了阐述，

关键词：建筑电气；节能技术；设计；应用

1节能设计在建筑设计中的重要意义
　　1.1 有效的促进国民经济进一步发展
　　近些年以来，城市化规模的扩大造成的戈多高能耗建筑拔地而起，建筑能耗的逐年上涨，直接对国民紧急的发展进行了限制。因此，在建筑物的设计中使用节能设计是推动我国国民经济进一步发展的要求。
　　1.2 改良建筑内部环境的必然要求
　　我国的季节变化比较明显，四季区别明显、夏热冬冷是我国季节变化最明显的特征。人们追求的建筑环境舒适要求则是冬暖夏凉。冬暖夏凉这个要求的实现需要能源的消耗来保障。但是目前我国的能源供应仍然处于紧张的状态，这固然与人口基数庞大有关系，同样也与能源的使用率不高造成的浪费有关。因此，节能设计在建筑设计中有效应用也是在开发能源的基础上，优化建筑内部居住环境的必然要求。
　　1.3 是顺应可持续发展战略的必然要求
　　我国的能源消耗现状是能源消耗程度高，但人均分配则明显不足。伴随着国家提出并贯彻执行可持续发展的战略。在建筑设计中合理有效的应用的节能设计，尽量减少不必要的能源浪费，这也顺应可持续发展战略的必然要求。

2建筑电气节能技术发展应遵循的原则
　　2.1 功能性原则
　　建筑有别于其他商品，建筑的主要功能是不断满足人们日益增长的物质生活，根据实际需要设计不同的功能。建筑物首先应该确保安全性能，然后考虑建筑物的舒适性，最后才是满足电气系统的节能减排需要。无论电气设计方案多么完善，首先应该满足人们的物质需求，例如建筑物照明的对比度和色温要求等。住宅建筑更追求暖色调用光，而商业建筑更加注重明亮和照明区域。一般来说，对建筑电气照明的要求应该是舒适、美观。当然，设计方和施工方不能只为了美观，还要与其他专业紧密配合。对于有特殊用途的场所，要充分融合建筑电气节能行业特点进行特殊设计，如娱乐场所电气照明设备的安装日趋复杂，色彩更加多样，而工艺照明则倾向于高亮度的照明，亮度控制在特殊范围内的照明是基于功能性原理的考虑。
　　2.2 经济性原则
　　针对实际情况进行深入调查是节能设计的工作重心，同时还要结合具体情况，选择和搭配那些不需要投入大量的资金就能有效节约电气能源的设备，节能工作的最终目的是保护环境资源。此外，要最大限度地降低能源消耗，努力实现循环再利用。然而，针对经济效益而言，不能因为从事和提倡节能工作，就肆意将大部分的人力、物力都投入其中。在采取节能措施时，也要兼顾经济利益。如果投资的性价比较低或者需要相当长的时间才能达到节能的效果，这时候设计师就要重新考虑节能和环保上的投资比重，实现资金的高性价比使用。
　　2.3 技术性原则
　　为了实现节能减排的目的，要尽量避免不必要的浪费，在达到要求、获得经济收益的基础上充分利用电能装置。然而，在实际设计时，往往存在一些不必要的能耗浪费。一般情况下，这种电气设施的设计和安装跟建筑物的功能特征、使用價值以及业主要求是没有关系的。电气设计师在设计过程中，最好全面地、系统地进行考量，反复计算模拟推敲，准确地找到那些高耗能的设备，制定切实合理的优化方案，从而得到最佳的投入产出比。

　3建筑设计中的节能设计技术应用

 3.1供配电系统的节能技术应用
　　在节能技术的发展过程中，其中变压器的合理设置在一定程度上能够使电能得到合理的分配，降低电能的线损。特别是配电系统的功率需要适应当前民用建筑的设计需求，通常平均功率因数为0.9，为了能够让配电系统达到这个要求，适当装配无功补偿设备，能够使用户的功率得到进一步的提高，使节能技术能够得到了有效运用。除此之外，箱式配电站的位置选择也需要遵循一定的基本原则，如可以设置在负荷中心，不仅可以減少供电半径，也可以减少线路的投资与损耗。而变压器的容量规格也需要根据负载的要求进行合适的选择，在一些负载相对较高的地方最好多设置一台箱式变压器，为线路设计一定的冗余措施。
　　除此之外，选择节能型变压器也是民用建筑设计的主要考量内容。变压器日常的运行过程中也有一定的空载，也称之为铁损失，是由铁芯的涡流造成的电能损耗。其损耗的大小通常与制作工艺有关，取决于铁芯材料。因此在进行变压器选择的时候，应采用节能型变压器，能够通过提升铁芯的材料，来降低空载时期的损耗。除了这些外，线路线材的选择在节能设计中也起到重要的作用，在电力工程中，线路的电流是不变的，只有减少线损，才能够是节能设计获得良好的线材支撑。减少电阻的方式很多，其中最佳的途径就是选择合适的线路，尽可能的选择较短的线路，减少回头输送的支线。还可以提升线材横截面积，在成本许可的前提下提高线路负载。为节能设计提供良好的线材支撑。
　　 3.2照明系统的节能设计技术应用

　　在现代建筑设计过程中，照明系统做为重要的配套设施，合理的设计不仅能够满足现代个性化的要求，也能够实现一定的节能措施，对居住环境也有着一定的美化作用。在设计的过程中，应充分考虑到自然光的辅助照明，在白天尽量使用自然光照明，根据民用建筑的设计特点，因此自然光就能够基本满足建筑的设计要求。只需要根据要求，在一定程度上需要结合门窗的位置进行电气设计，并在灯具的选择过程中，需要使用高效光源，也需要有照明器反射面等，特别是在客厅，厨房，餐厅这些地方照明功率的目标值不应大于5W/m2[1]。
　　在民用建筑的电气设计中，如大小商场，学校等，需要根据实际的布局进行照明器具的合理设计，可以使用多控开关进行适当的分组控制，根据不同情况，选择合适照明范围，对于教室的照明不仅满足整体的照明，对于局部的光照也要尽可能的达到舒适的目的，保障学生在阅读的时候能够得到优质的体验。并选择LED技术的冷光源灯，并结合相应的面光源技术达到节能的目的。该类型的灯具光通亮，低光衰，率高显色性，使用寿命长。相较于传统的节能灯更加适用于如今的电气节能设计。
　　 3.3电气节能控制系统的设计技术应用
　　随着物理网技术、云计算以及自动控制技术的有效发展，为电气节能的智能化设计提供了重要的解决方案，通过建立智能控制系统，对整栋民用建筑的电气系统进行全面监控，适时管理，当一些设备不需要进行工作的时候，智能控制系统会自动切断设备的供电从而达到节约电能的目的。不仅如此，智能化设备也能够对电能的使用进行一定的优化，通过对人们使用电气的频率和时间进行记录分析，能够在电气使用较为频繁的时间段，组建较为理想的节能模式，兼顾电能节约和用户体验，可以对建筑内风机，水泵等进行智能控制，并且对照明系统，变电系统，电梯系统进行实时监控，使其能够按照节能要求合理分配电能。
　　除此之外，在民用简述的动力节能设计方面也可以采用节能型电机，并根据建筑物的结构特点对电机的载荷以及容量，实现电机和水泵用星三角启动，软启动等。其中无齿轮拽引机使用可以非常高效的完成电梯的升降任务，其结构与马达直接进行连接，能够直接让电动机带动轿厢运行，由于没有齿轮减速箱，使拽引机的效率更高，并配合智能节能系统，能够使电梯的运行高效的进行。所以在进行电气设计阶段，就要充分考虑动力节能设备的使用，在水泵和风机进行节能型改进，等并根据实际功率选择合适的节能电机，为民用建筑的节能设计提供必要的技术支持。

结束语

    在建筑电气设计中，设计人员应该根据建筑的实际情况以及供电情况，应精心考虑，反复比较，拿出一套在符合各种技术指标，满足功能需求的前提下，进而实现住宅建筑的能耗，真正实现节能的目标。

参考文献：

[1]张新.蔡红.住宅建筑电气节能设计方法及措施[J].住宅科技，2010（12）.