基于節(jié)能降耗的建筑電氣設(shè)計(jì)分析

王月 中國(guó)建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司

建筑領(lǐng)域，在社會(huì)能耗中建筑電氣能耗占據(jù)著重要部分，而且隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑電氣能耗在社會(huì)能耗中的占比也呈現(xiàn)出逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，相比于發(fā)電設(shè)備增長(zhǎng)速度，我國(guó)電力設(shè)備增長(zhǎng)速度比較迅猛，這樣一來就會(huì)加劇我國(guó)能源供給的威脅。因此，研究電氣節(jié)能降耗措施，能夠降低建筑電氣的能耗或者減緩建筑電氣的增長(zhǎng)速度，這對(duì)社會(huì)發(fā)展來說意義重大。

一、建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗措施的意義

在實(shí)施電氣設(shè)計(jì)工作的過程中，最主要的內(nèi)容是使用多種措施確保建筑電氣節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)的有效落實(shí)，如此一來，就能夠在降低建筑物電能損耗的同時(shí)，全面保障建筑電氣的使用功能。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的前提下，工業(yè)化水平也得到了明顯的提升，能源危機(jī)已經(jīng)成為目前影響社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問題。同時(shí)，我國(guó)作為一個(gè)能源緊缺的國(guó)家，大量的天然氣以及石油等能源仍然需要進(jìn)口來獲取。在實(shí)際生活生產(chǎn)中，怎樣才能夠最大限度降低能源的消耗使各個(gè)行業(yè)所面臨的一項(xiàng)重要問題。

二、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則

（一）實(shí)用性

建筑物的主要用途就是最大程度地提升人們的居住質(zhì)量，因此人們?cè)谔暨x建筑物時(shí)，往往關(guān)注的焦點(diǎn)都是建筑物自身的使用性能和使用價(jià)值。所以，建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)要將建筑的實(shí)用性放在第一位。

（二）節(jié)能性

節(jié)能是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的核心，故而建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須要保證最基本的特性。對(duì)此，在開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)前，要全面掌握建筑物各功能電氣損耗的實(shí)際情況，科學(xué)管控所有不相關(guān)電力的消耗情況。

（三）差異性

不同建筑物的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布置都會(huì)存在很大的不同，因此建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)需要具體問題具體分析，針對(duì)不同的建筑物采取不一樣的設(shè)計(jì)思路，以滿足建筑物自身的實(shí)際需求。建筑電氣設(shè)計(jì)工作為建筑工程內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的支撐，不斷地提升了建筑工程的使用質(zhì)量。在開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作時(shí)，需確保所有設(shè)計(jì)工作均能滿足電氣的使用要求，使建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作真正的發(fā)揮作用。不僅如此，還需在高度重視設(shè)計(jì)方案質(zhì)量和實(shí)效性的同時(shí)，也要合理地選擇電氣設(shè)備的型號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的不斷優(yōu)化和升級(jí)，從而高效地提升電能的使用率。

（四）經(jīng)濟(jì)性

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，投入的成本較大即表明設(shè)計(jì)工作的經(jīng)濟(jì)性未能實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理，這間接地表明了此項(xiàng)設(shè)計(jì)工作并不是一項(xiàng)成功的工作。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是指，保證電氣的基本使用需求，并使用較少的成本來實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的最大程度降低，同時(shí)杜絕任何的浪費(fèi)問題發(fā)生。因此，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，需要從建筑自身的實(shí)際情況出發(fā)，避免盲目投資和建筑超負(fù)荷運(yùn)行情況，從而更好地實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的根本目標(biāo)。

三、建筑電氣設(shè)計(jì)中的具體節(jié)能降耗措施

（一）流程規(guī)劃

在傳統(tǒng)的建筑電氣設(shè)計(jì)工作中，普遍存在不重視前期工作的現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)計(jì)流程的規(guī)劃存在很多問題，因此，在后期實(shí)際開展施工作業(yè)的過程中，就增加了改進(jìn)和優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)的工作量，盡管這樣一來也能夠有效確保建筑電氣系統(tǒng)的性能，但是會(huì)對(duì)能源的控制效果產(chǎn)生影響，而且還會(huì)增加工程造價(jià)?，F(xiàn)下的電氣設(shè)計(jì)工作的開展，需要在節(jié)能理念的引導(dǎo)下進(jìn)行，應(yīng)該做好前期管控工作，并且要對(duì)各個(gè)作業(yè)流程進(jìn)行合理規(guī)劃，通過對(duì)流程的嚴(yán)格把控，起到有效控制能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

此外，方案設(shè)計(jì)工作的開展，還需要各個(gè)參與方將對(duì)所需材料設(shè)備以及操作流程的分析作為一項(xiàng)重要內(nèi)容，必要的情況下，還需要開展模型模擬工作，以此來有效提升設(shè)計(jì)工作的有效性以及科學(xué)性，盡可能避免各種類似問題的出現(xiàn)。對(duì)于方案的選擇，需要合理使用對(duì)比分析法，從眾多的備選方案中選出經(jīng)濟(jì)性好、合理性強(qiáng)的方案，從而將其用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。這種方法的使用，不僅能夠降低工程造價(jià)，同時(shí)還能夠滿足建筑物的節(jié)能降耗需求，以此來全面提升設(shè)計(jì)方案的合理性。

（二）降低線路損耗

電力在傳輸時(shí)，變壓器和傳輸線路會(huì)出現(xiàn)功率損耗的情況。通常情況下，輸電線路的負(fù)載和長(zhǎng)度都會(huì)給功率損耗造成嚴(yán)重的影響。（1）在選擇電氣用房位置的時(shí)候，需要遵循降低供電半徑的原則。（2）在選擇導(dǎo)線截面積的時(shí)候，需要以經(jīng)濟(jì)條件和電流指標(biāo)為基礎(chǔ)。對(duì)于長(zhǎng)線路來說，要以電壓和電流為核心，適當(dāng)?shù)奶岣邔?dǎo)線截面積。（3）科學(xué)挑選線路鋪設(shè)路徑和鋪設(shè)方法，采取直線鋪設(shè)的方式，盡可能的控制導(dǎo)線長(zhǎng)度，最好在通風(fēng)和散熱條件比較好的位置鋪設(shè)輸電線路。

（三）照明節(jié)能設(shè)計(jì)

照明節(jié)能設(shè)計(jì)主要是指在滿足照明質(zhì)量的前提下，有效的降低照明電路中所產(chǎn)生的無用損耗，大幅度的提升電能的使用效率。

1.照明方式和照明設(shè)備的選擇

以建筑功能為基礎(chǔ)，根據(jù)不同的需要選擇最佳的節(jié)能開關(guān)，例如公共建筑公共區(qū)域（如地下車庫(kù)、走廊、樓梯間、門廳或道路等）的照明可采取感應(yīng)延時(shí)、光控延時(shí)、聲控延時(shí)控制或定時(shí)控制等一種或多種集成的控制方式，也可以采用智能燈光控制系統(tǒng)。

2.光源類型的選擇

根據(jù)不同的使用場(chǎng)所，選擇合適的照明光源，在滿足照明質(zhì)量的前提下，選擇高光效光源和高效燈具，工作場(chǎng)所宜選用T5熒光燈、緊湊型熒光燈及LED燈，一般工作場(chǎng)所不應(yīng)選用熒光高壓汞燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、普通白熾燈。高、大空間照明光源宜選用高光效、長(zhǎng)壽命的無極燈及金屬鹵化物燈。

3.照明方式的選擇

通過使用自然光源，有效降低照明產(chǎn)生的電能損耗。對(duì)此，在設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分考慮自然光與人工照明的有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)照明所產(chǎn)生的電能損耗的精準(zhǔn)管控。

（四）變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑物電氣設(shè)備中，變壓器是不可缺少的裝置，承載著轉(zhuǎn)變電壓的作用，這種轉(zhuǎn)化方式是通過電磁來實(shí)現(xiàn)的，而在轉(zhuǎn)化的過程會(huì)消耗能源則稱之為電損耗。在用電負(fù)荷集中時(shí)，電損耗消耗能量更大。另外，變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的改變（如適當(dāng)增加變壓線圈匝數(shù)、降低供電電流，減少功率速損耗等），都會(huì)產(chǎn)生空載損耗，因此在電氣設(shè)計(jì)中要選擇節(jié)能性較好的變壓器，同時(shí)要充分考慮供電部門的要求，將對(duì)投資、年運(yùn)行費(fèi)用等合理分配選擇相應(yīng)數(shù)量、容量的變壓器，重要的是達(dá)到高效低耗的目的。

（1）合理選擇變壓器型號(hào)。變壓器應(yīng)選用低損耗高效率的干式變壓器，變壓器不低于SCB11型，可以大幅度地提高配電變壓器的節(jié)能效率。

（2）合理配置變壓器。當(dāng)變壓器負(fù)載率在50%～70%時(shí)，變壓器的運(yùn)行效率最高。故應(yīng)根據(jù)配變所供負(fù)荷的特點(diǎn)，計(jì)算負(fù)荷變化的范圍，在同時(shí)考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩因素的前提下，合理地配置變壓器的容量及臺(tái)數(shù)，這既可減少基本電費(fèi)和提高運(yùn)行效率，又能降低變壓器損耗。在導(dǎo)線截面一定的情況下，低壓線路越長(zhǎng)，損耗越大。因此，配電房應(yīng)設(shè)置在的負(fù)荷中心；另外，應(yīng)增加配變的布點(diǎn)，避免低壓長(zhǎng)距離供電。

（3）采用無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)。配電變壓器的效率不僅會(huì)隨著輸送有功功率的變化而變化，還會(huì)隨著負(fù)荷功率因數(shù)的變化而變化。通常來說，當(dāng)功率因數(shù)低時(shí)，變壓器效率相應(yīng)地也降低，此時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可以提高其功率因數(shù)，從而大大地減少無功功率在變壓器上的傳輸，以及減少變壓器上的損耗。一般情況下，在功率因數(shù)較低時(shí)，會(huì)采用就地電容補(bǔ)償或減少感性負(fù)載運(yùn)行。

（4）優(yōu)化變壓器運(yùn)行。對(duì)于變壓器低壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)來說，要合理配置負(fù)荷的分布情況，工作人員就需要依托負(fù)荷運(yùn)行情況，及時(shí)地切換相關(guān)負(fù)荷開關(guān)，并積極改進(jìn)和調(diào)整變壓器的組合形式。這不僅能保證電氣負(fù)荷供電的穩(wěn)定性和安全性，還能也高效地降低并聯(lián)變壓器運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的電能損耗。

（五）加大新技術(shù)的研發(fā)力度

要實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)效果的快速提升，就需要不斷加大新技術(shù)的研究速度。當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展迅速，建筑電氣行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，給這建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)效果帶來了意義深遠(yuǎn)的影響。在新產(chǎn)品、新技術(shù)推廣的過程中，最具典型代表性的就是智能化節(jié)能控制技術(shù)和新型節(jié)能高低壓電氣產(chǎn)品，而在推廣這兩類新技術(shù)和新產(chǎn)品的過程中，需要重點(diǎn)培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人員，使其能夠全面掌握新技術(shù)和新產(chǎn)品的使用規(guī)則，從而推動(dòng)新技術(shù)和新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)大范圍的普及。

（六）高效利用智能控制體系

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進(jìn)步，通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)和智能化技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展，這為建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能化管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。使用智能化控制系統(tǒng)后，能實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑電氣設(shè)備的全方位、多角度、智能化管理，以更好地實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)備的使用效率和節(jié)能降耗的目標(biāo)。

四、結(jié)束語

總而言之，建筑行業(yè)落實(shí)節(jié)能減排工作的重要措施是建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能，該項(xiàng)工作的開展能夠推動(dòng)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作的開展，需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員基于工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，不斷優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)方案，采取針對(duì)性的節(jié)能措施全面保障整個(gè)建筑工程的電氣節(jié)能效果，以此來推動(dòng)社會(huì)的健康可持續(xù)發(fā)展。