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浅析建筑电气设计中的节能技术

发表时间：2021/3/16 来源：《建筑科技》2020年8月下作者：蒋维

[导读] 建筑业快速发展的过程中，也随之带来了严重的建筑能耗问题，进一步加剧能源资源短缺的严峻形势。电气设计会在很大程度上影响到建筑的运行能耗，因此，设计人员在建筑电气设计实践中，需深入贯彻绿色发展理念，将一系列节能技术运用过来，在建筑使用功能不受影响的基础上，对建筑能源消耗量最大限度的减少。

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摘要：建筑业快速发展的过程中，也随之带来了严重的建筑能耗问题，进一步加剧能源资源短缺的严峻形势。电气设计会在很大程度上影响到建筑的运行能耗，因此，设计人员在建筑电气设计实践中，需深入贯彻绿色发展理念，将一系列节能技术运用过来，在建筑使用功能不受影响的基础上，对建筑能源消耗量最大限度的减少。
关键词：建筑工程；电气设计；节能技术
        建筑能耗在社会总能耗中占据较大的比例，而电气能耗则是建筑能耗的重要类型。近些年来，建筑节能受到全社会高度的关注，建筑电气设计中也开始运用一系列新技术和节能设备，显著降低了建筑电气能耗。通过电气节能设计的合理实施，既可以降低建筑能耗，又能够高效利用有限资源，进而促使建筑业的可持续发展得到实现。因此，电气设计人员要遵循正确的原则，综合运用多样化的节能技术，切实保证建筑电气节能设计效果。
        1.建筑电气节能设计的原则
        1.1经济性
        设计人员需在建筑电气设计的各个环节贯彻节能环保理念，促使建筑能耗、投资成本等得到降低。应用节能技术时，需合理选择电气设备与材料，保证具有良好的节能环保性，且价格处于适当范围内。同时，要对电气线路、管道等方面的损耗严格控制，进而提高电气系统节能水平。
        1.2适用性
        建筑电气设计服务于居民的居住体验，设计人员要协调处理建筑使用功能与绿色节能之间的关系，保证各项节能设计符合建筑使用功能，避免对居民的居住体验造成破坏。为实现这一目标，设计人员在电气节能设计实践中，要将用户的实际需求充分纳入考虑范围，贯彻适用性的设计原则，优化电气设计方案。
        2.建筑电气设计中节能技术的应用
        2.1节能技术在供配电系统设计中的应用
        首先，合理设计供电电压。若功率保持不变，有反比关系存在于电压与电流之间。越高的电压条件下，将会减小电流，降低电缆截面，进而促使电网损耗得到减少，电缆成本得到节约。因此，设计人员需结合建筑实际情况，对供电系统的电压等级合理确定。其次，合理选择变配电所位置。变配电所的设计是建筑电气节能设计的重点，尽量于建筑负荷中心设置变配电所，这样变配电所的配电半径能够得到缩短，不仅低压侧配电线路得到节约，线路损耗也能够得到降低。再次，合理设计变压器。由于电网损耗中变压器损耗占据较高的比重，因此，需将变压器节能技术运用过来。在空载损耗方面，其中，涡流损耗、磁滞损耗等共同构成空载损耗，变压器铁芯的芯片厚度、磁通密度等会直接影响到损耗大小。因此，设计人员尽量将高牌号电工钢带运用过来，促使空载损耗得到降低。在负载损耗方面，铜损是负载损耗的主要类型，受负载电流的影响。设计人员要对变压器损耗精确计算，将高效能变压器运用过来，达到负载损耗降低的目标。同时，要结合建筑规模与用电需求等情况，对变压器容量合理选择，促使变压器运行效益得到提高。针对空调采暖等季节性用电需求，可将单独变压器设置过来。最后，调整功率因数有功功率保持固定的情况下，通过对功率因数进行提高，可促使输入电流、视在功率得到减少，这样供电系统运行效率能够得到改善，有助于节能降耗目标的实现。因此，设计人员要结合实际情况，对供电系统的功率因数适当提高。

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        2.2节能技术在照明系统设计中的应用
        首先，光源选择。设计人员在光源选择过程中，需将光源寿命、光效、节能等诸多因素充分纳入考虑范围，尽量将LED照明灯运用过来。相较于目前建筑的常用光源，如卤化物灯等，LED照明灯具有较长的寿命和良好的节能效果。同时，不同类型的照明灯具，具有差异化的运行效率。设计人员需结合照明需求和行业标准，对开敞式照明灯具、格栅式照明灯具等合理选择。其次，镇流器选择。照明系统运行过程中，部分功率会被镇流器所消耗掉。为保证照明系统设计的节能效果，设计人员需将照明能效、灯具能耗等因素纳入考虑范围，对电子镇流器优先选择。和传统电感镇流器相比，电子镇流器具有更高的运行效率，能够集成安装灯管。需注意的是，若灯管在25W以内，如果配备电子镇流器，则会成倍叠加3次谐波，导致电力系统运行的稳定性受到影响。因此，需利用电感镇流器配备25W以内的灯管。
        2.3节能技术在电梯系统设计中的应用
        建筑电气能耗的2.5%为电梯能耗，因此，需充分重视电梯系统的节能设计对电梯系统能耗高效减低。首先，要将变频调速控制方法运用于电梯系统设计中，通过动态调节输入端电源频率与电机转速，降低电机拖曳系统的能源消耗。其次，设计人员要对驱动电机容量合理确定，通过电机的合理选择，促使电梯系统运行需求得到满足的基础上，能够提高运转效率，降低运转能耗。最后，要对电梯节能控制系统进行设计，利用系统中的同一组按钮对多台电梯运行进行控制。建筑某一层居民将使用指令发出后，系统可对所有电梯的实时位置进行识别，将指令信号发送给最近楼层的电梯，这样电梯整体运行效率能够得到提高，电梯多跑、空跑等问题得到解决，有助于空载工况下电梯能耗的降低。
        2.4节能技术在空调系统设计中的应用
        建筑电气系统能耗中，空调系统占据40%左右的比例。因此，要通过一系列节能技术的运用优化设计空调机组，促使空调机组耗电量得到降低，优化空调系统总体能耗。首先，变频设计。将变频电机节能系统运用于空调系统设计中，本系统能够对空调系统的各项数据信息进行采集，通过对空调电机的运行状态进行调节，促使风机、水泵的电机能耗得到降低。其次，变风量设计。通过楼宇设备自控系统的设计和应用，调节控制空调变风量。本系统能够对空调温湿度数据进行自动采集，计算分析各项数据后，对空调风机、风机盘管能耗进行精确控制。同时，数据控制器可对设备运行过程全程监控，及时将反馈信息发送给系统，进而对调节控制方案进行优化，达到空调系统总能耗降低的目的。最后，冰蓄冷空调设计。通过冰蓄冷空调系统的设计运用，可以冷量转化低谷电能耗用时段的电能，释放于高峰用电时段，这样用电高峰期内空调系统的电能损耗可以得到减少。
        3.结语
        综上所述，节能设计是建筑电气设计的重要发展理念，设计人员要综合考虑建筑电气实际需求，合理选择节能技术，全面调整建筑电气系统各个环节的设计方式，促使建筑电气能耗得到降低。同时，要密切关注电气节能设计的前沿动态，将更多新技术、新设备等引入到建筑电气节能设计中。
参考文献：
[1]白建龙.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用分析[J].建材与装饰，2018（4）：69-70.
[2]胡海峰.浅析绿色节能技术在民用建筑电气设计应用[J].电子乐园，2019（13）：339-340.
[3]朱海虹.浅析建筑电气设计中的绿色节能技术措施[J].市场周刊，2018（30）：196-196.