建筑电气设计中的节能技术应用

建筑电气设计中的节能技术应用

孙泽桦

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摘要：经济的发展与社会的进步全面推动了建筑电气领域的发展。电气设计在建筑设计中发挥着重要的作用，对电力系统的平稳安全运行有重要保障，而加强电气的节能设计，避免能源资源的浪费是当前建筑电气设计的重中之重，也是响应环保节能理念的关键，所以将节能技术应用到建筑电气设计中显得尤为必要。

关键词：建筑电气设计；节能技术；应用

电气设计强调以规范要求为依托来确定容量、负荷等级、电源，优化设计动力系统、配电线路、接地系统、照明系统、供配电系统等，使其功能更好地匹配用户端和电源端。在新时代背景下，建筑电气设计越来越注重节能技术的应用，旨在满足构建资源节约型、环境友好型社会的要求，优化能源资源的配置，实现建筑领域的绿色化发展。

一、节能技术在建筑电气设计中的应用原则

节能技术在建筑电气设计中的应用原则包括：①无损性原则。该原则强调在建筑功能不被影响的基础上进行能源损耗的控制，尽可能实现能源少损耗、不损耗的目标。故而设计人员需要对建筑物中的电气设备特征与用电情况进行全方位掌握，尽量简化或直接取消功能重复环节，如：对变压器位置进行合理规划；通过优化排线来避免能源传输环节的损耗等。②经济性原则。该原则要求综合考虑建筑物的功能需求与经济效益，即：设计人员在规划设计环节要善于从全局的角度思考，精心挑选适宜的材料，对前期投资成本加以节省，确保在较短周期内实现成本的收回，而不是一味盲目追求高标准而造成资金的大量投入^[1]。③功能性原则。该原则是建筑电气节能设计的首要原则，要求在设计中尽可能满足建筑物的功能需求。这是因为任何建筑不论是何种结构形式、性质或规模，在电力设计过程中都需对自身功能需求加以仔细考量，在此基础上对其他功能加以兼顾。只有积极优化建筑物自身的功能，才能彰显出电力节能环保设计的理念，如：注重建筑生产效率的改善、保障住户电气的安全使用、强化住户体验的舒适度等。

二、建筑电气设计中的节能技术应用

（一）电气设备的节能应用

针对节能技术在建筑电气设备设计中的应用，需要设计人员注重变压器的科学选择，这是因为建筑电气中无法规避高压供电现象。一般情况下，变压器的能耗占建筑电气总能耗的比重大，其中以铜耗与铁耗为主，故而系统的负荷在很大程度上受这两种材料损耗的影响。对此，设计人员需要综合考虑两者之间的关系，结合建筑的实际负载变化进行变压器的选择，对变压器的具体容量和使用数量予以严格把控，系统化设计变压器，以便科学控制铁耗与铜耗^[2]。当然空调系统等电气设备是建筑物中的用电大户，设计人员在具体设计环节需要巧妙采用智能化设计的方式，以此达到节能效果，如结合CO2传感器进行回风阀、新风阀的联动开启，确保建筑物室内的空气质量，即：以室内温度传感器检测的温度为依据，将其与上机位的设定值进行比较，在此基础上对冷热水阀的开度予以联动调整，确保室内温度的温度；同时将压差开关安装在过滤网两端，上机位能针对被灰尘堵塞的过滤网进行报警，提示更换或清洗滤网。除此之外，针对空调的运行数据，借助智能化控制来确保空调机组的运行质量，有效降低空调能源消耗，发挥智能化系统节能优势的同时，达到室内环境优化的目的。

（二）照明系统的节能应用

照明系统是建筑电气设计的重点环节，只有对照明系统进行合理设计，将智能化系统与照明系统相结合，采用声控、灯控或人体感应的智能设备（如下图），才能实现节能效果的提高。具体来说，智能化节能技术在建筑照明系统的应用要做到：①灯具和光源的合理选择。不同的建筑分区对照明有不同的要求，需要设计人员结合要求进行不同光源的配置，减少系统电力损耗；当然确保光源发光性能的同时，需要对灯具进行高效利用，确保功能正常的基础上实现电能的节省^[3]。比如：室外照明灯具可以优先考虑太阳能供电灯具，减少照明的能源消耗；家用灯具多选用LED节能灯泡或吸顶灯。值得注意的是，在灯具选择环节尽可能少选白炽灯与荧光高压汞灯，这是因为其适用性低，节能效果相对有限。②照明系统感应设备的优化创新。如：将感应照明系统设置在建筑物内部走廊，有人经过时，照明灯具则会自动开启，无人时则恢复为关闭状态，促进照明灯具利用率的提升，降低电能消耗。③照明监控系统的优化。通过实时控制与监督建筑物照明系统，借助分回路、分区、分时的控制方式，有利于优化配置照明资源，减少照明资源的不必要损耗，如：根据楼宇的智能照明系统或自控系统，对建筑物内部照明系统进行统一控制；结合楼宇建筑作息时间进行照明系统通断时间的科学设定。比如：在地下车库等场所，多会将照明配电箱设置在入口处，并与照明监控盘进行搭配使用，以便随时对各个回路接触器加以控制，达到能源节约的目的；将节能控制型的总开关设施在宾馆客房，以便随时切断电源，避免电能的浪费；在公共场所选用集中控制照明的方式，从而集中控制和管理灯具，实现节能。

图1：智能照明示意图

（三）配电线路的节能应用

有些建筑物消耗的能源资源巨大，其大部分原因在于没有科学设计配电线路。为了实现配电线路的优化设计，设计人员应该巧妙结合配电线路设计与节能技术，通过对线路的合理设计来降低资源或能源的消耗，而这个过程需要做到合理布局配电线路与科学选择线路材料，从而达到节省资金、提高建筑物节能效果的目的。通常在线路布局方面，配电线路的耗能会随输电线长度的增加而不断增大，需要设计人员立足于建筑物的整体空间布局，尽量做到线路供电距离的节省，从而减少线路损耗与能源消耗。另外，设计人员应该在不同干线上设计常用性与季节性的负荷供电，即：在不同干线上设计空调线路与照明线路，如此方能在不用空调时做到干线电路损耗的降低，达到节能的目标。在线路材料选择方面，铜芯和铝芯是建筑市场上经常使用的线路材料，其中铝芯的耗能量和阻力相对较大，强度不佳且流量低，极易在具体使用环节引发各种问题，而铜芯具有较好的稳定性与较大的负载率，所以设计人员可以选择铜芯材料进行线路设计，降低能源消耗的同时，延长线路使用寿命，达到环保节能的效果。

结束语：

总之，在建筑电气设计中应用节能技术，设计人员应当遵循无损性、经济性和功能性原则，做好电气设备、照明系统、配电线路等方面的节能设计，从而发挥出节能技术的优势和价值，实现能源损耗率的降低与能源资源的优化配置，促进建筑电气行业的持续稳健发展。

参考文献

[1]高艳丽.建筑电气设计中的节能技术应用[J].建材与装饰,2021,17(4):125-126.

[2]王玉.浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J].建材发展导向（上）,2020,18(11):377.

[3]张卓玮.关于建筑电气设计中的节能技术应用探讨[J].装饰装修天地,2020(6):147.

[4]陈芳.微探建筑电气设计中的节能技术应用[J].中国住宅设施,2019(12):6-7,10.