资慧云1 李龙飞2
深圳市精鼎建筑工程咨询有限公司，广东 深圳 518000 中城新产业地产（深圳）有限公司，广东 深圳 518000
摘要:随着我国城市化进程的持续推进，城市体量迅速扩大，城市能源消耗量面临前所未有的压力，目前，能源和资源已经成为制约我国未来发展的一大关键瓶颈，工程建设行业是典型的高能耗行业，随着工程建设设计标准的升级，其能耗指标呈现出逐年下降的良好态势。本文从建筑电气的节能降耗设计角度切入，阐述建筑电气节能降耗设计的基本方法，重点从供配电过程损耗、系统节能等方面给出具体的意见，针高层建筑电气设计给出针对性的节能设计方案，从而进一步完善建筑电气的节能设计工作。
关键词:高层建筑;建筑电气;节能措施;控制系统;设计措施
引言
为促进经济效益及社会效益的共同提升，考虑到能源节约的问题，在建筑行业的工程设计中，应先从抑制需求、降低能耗、提高能源利用效率和简化能源消费等方面优化设计方案。电气系统是建筑工程节能设计中较为重要的一个项目，合理性的设计可实现电能消耗量大幅度较低，以缓解国内电能供需矛盾，促进建筑行业甚至整个国民经济的稳定发展。在建筑行业工程的设计中，设计师更应注重电气节能的设计，运用科学的设计方法，使建筑能源损耗高效降低。
1建筑电气节能设计的基本原则
1.1实用性原则
实用性原则是建筑电气设计符合建筑物的基本功能要求。在开展建筑电气设计工作时，要确保建筑电气设计与建筑的基本照明需求相符合，使其既能符合人们正常工作与生活的相关需求，又能满足人们对建筑物的舒适性与美观性的要求。所以，建筑电气设计要严格按照实用性的原则，保证建筑物照明的情况符合相关标准，提升建筑物使用的整体舒适度。
1.2经济性原则
经济性原则是建筑电气节能设计的重要原则。所以，在建筑电气节能设计中，要以经济性原则为指导理念，重点关注技术优化部分的设计与投资，提升经济投资的针对性与实效性。
1.3先进性原则
开展建筑电气节能设计的基本出发点是通过利用先进的新型技术实现对部分不必要能耗的有效取代。现阶段，建筑电气的使用功能与设计功能之间的需求不具有明显的直接性关系，所以可以利用先进的技术降低其能耗，在保障成本投资范围的基础上实现节能优化的根本目标。
2电气节能方式
2.1提高电气系统功率
由于建筑电气系统的变压器损耗与功率因数是反比关系，若需降低变压器的损耗率，需要增设电气设备装置，使其达到运行时间短且消耗量低的节能效果，使供电配电系统的功率因素得到有效提高。另外，在电气的设计过程中，设计师可以先精确计算出电气设备的理想阈值和设备系统功率因素之间的差异范围，体现设计方案的合理性。可以通过合理设置静电电容器完成电力的补偿，以确保电气系统的节能功效。在建筑电气系统的设计应用中，不宜使用线性的电路设备，避免线路电压的负荷过高导致安全事故。通常，电线线路分为有无功功率和无功功率两种传输方式。无功功率传输指用电设备在输送的过程中，已经引起了线路上的功率损耗，若需节约电能，应及时减少这部分的损耗。例如，要提高电气设备的功率因数，须使用高功率因数的电动设备。
2.2导线与电缆的选择
在建筑电气设计环节，供电系统的电压通常为380V，所以必将对供电系统的电缆造成不同程度的损耗。
有研究显示，当电缆的长度在200m以上时，电缆的经济效益会明显下降。所以在开展建筑电气供配电设计工作时，要确保变压器与用电设备之间的距离不会超过200m。同时，在开展电缆敷设工作时，要严格按照直线敷设的原则，提升节能效果。例如，针对小容量设备供配电设计时，则可以将小容量设备科学地进行集中，通过对电缆截面或导线截面进行增大的方式开展供电服务。虽然这样的方式会增大初期投资，但是在后期的运行过程中线损率较低，所以其长远经济效益较高。
2.3照明的节能设计措施
照明系统是高层建筑中不可或缺的重要电气组成部分，在进行建筑电气照明设计过程中，必须充分考虑建筑的结构及采光特点，做好节能设计，广泛采用玻璃、采光井等设施发挥天然光源的照明作用，从而分担室内电气照明负载，进而达到建筑照明的节能降耗目的。1)广泛推广节能光源的普及应用:①照明设施应实现节能灯具100%覆盖，节能灯不仅亮度好、能耗低且安装维护便捷，具备广泛推广应用的基础;②根据场所特点和照明需求，选择不同类型的节能灯具，如果照明场所对灯光的失真度、亮度、色彩等要求没有严格要求，则可优先选用成本低廉的钠灯，钠灯的节能效率较高，色彩偏暖，显色指数不超过60，完全能够满足公共区域的照明需求;③为满足大型场馆内的照明需求，应优先选用高亮度钠灯，或可在场所内配合一定比例的汞灯，以提高照度;④对于火车站、机场、汽车站等特殊公共场合，为满足灯光的保真度，应优先选用失真度小、显色指数更高的卤素灯;⑤目前，国内在建筑照明灯具的选择方面更趋科学、合理，能够根据不同场合的功能特点选择不同类型的光源，但与发达国家相比，二者的匹配性还存在一定的差距。2)科学选取照明方式:①以建筑结构的功能定位为基准，科学选取照明方式，常用的照明组织形式有一般形式、组合形式及局部形式三大类;②光源类型方面应优先选择寿命长、能耗低的光源;③做好光源与组合方式的相互协调配合，充分发挥光源性能，进而控制单位面积内的能耗指标;④常规的工民建室内照明可使用发光效果更好，能效更低的LED灯，室外公共照明则可使用高低压钠灯或卤素灯等气体光源。
2.4正确选择变压器的科学性与合理性
由于建筑电气中存在高压供电的情况，所以变压器的科学选择尤为重要。在建筑电气总体能耗中，变压器的电能耗损占据了较大的比例。铜耗与铁耗是变电器中的主要能耗模式，并且这2种能耗均与系统中的负荷大小不存在直接性的关系，而是由于材料本身与实际工艺因素所造成的。选择变压器的性能则能有效降低这2种能耗。由于铜耗与系统负载之间具有直接性的关系，所以可以通过对变压器的具体容量与台数进行合理的控制，同时结合建筑负载的实际变化周期开展变压器的系统设置工作，实现控制铜耗的根本目标。
2.5供电设备节能控制
建筑电气设备的节能控制，主要体现在照明系统的节能设计，对照明系统的节能设计则需从供电设备的节能功效去考虑设计的方向。照明设备中性能良好的电动机，节能效果较显著。选择节能效果良好的电动机，首先要看发动机的机械效能是否符合节能设计的要求，发动机的机械效率高，可以促使电动机的电流量转化机械能的速度加快。其次，电动机的合理选择还要考虑用电设备能否保证用电设备的额定功率与输出功率可以相互适应，以起到节约能源的作用。
结语
综上所述，落实建筑电气设计中的节能措施，是建筑行业践行节能减排的重要方式，更是有效推动社会可持续发展的主要力量。为此，建筑电气设计人员要结合建筑工程的具体特点以及相关需求，对建筑电气节能设计进行不断的优化与完善，保障各项节能措施的针对性与实效性，才能确保建筑电气节能措施获得理想的应用效果，促进社会的和谐发展。
参考文献
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