建筑电气节能设计问题的有效解决措施

建筑电气节能设计问题的有效解决措施

许明强

克拉玛依市独山子区城市建设开发有限责任公司 新疆 833699

摘要：随着当今社会经济与科学技术的发展，电气工程中的节能设计将日益引起人们的重视。城市建设电气工程的节电设计可有效减少能源消耗，实现节电目的。所以，在当今的城市建设电气工程中，节电工程设计已作为重大的投资建设项目，有关单位都应该遵循建筑电气工程及其自动化节电设计方案，真正提高了民用建筑电气工程及其自动化的节电效益。

关键词：建筑电气；电气工程；节能设计

中图分类号：TU85文献标识码：A

引言

建筑运行碳排放能否尽早达峰和实现碳中和，不仅关系到我国建筑业绿色低碳发展质量，也关乎我国碳达峰碳中和目标能否如期实现。建筑运行能耗是指建筑在运行阶段用于维持建筑室内环境并保障建筑使用功能的所有终端能源消费量。建筑机电系统作为建筑用能的载体，承担着主要的建筑用能。在绿色高质量发展背景下，建筑机电节能显得尤为重要，双碳目标下，需要将节能和低碳思维融入到全过程机电设计和运维中，从负荷源头开始，应用系统化思维和全过程设计模式，将电气设计与建筑运维融合，并制定长期的节能减碳路径。

1 建筑电气设计的基本原则

（1）安全可靠是民用建筑的主要标准和根本标准。因此，民用建筑的基本结构必须与电气结构的设计有效结合，以确保实现土木结构的安全可靠的基本原则。在民用建筑电气工程的节能设计中，要充分考虑设计成本，既要降低能耗，又要提高设计效率。此外，在选择节能设备时，应分析节能设备的效率，便于设备更好的运行和维护，城市建筑中的电气设备具有巨大的节能潜力。（2）在节能设计中，要顺应其内部结构，有效改变民用建筑的功用。在设计节能设备的过程中，必须在原本的民用建筑的设计理念和设计水平上与民用建筑的需求相匹配才能避免各种不利影响。在节电计划中要重点避免本末倒置。在实施节能计划时，需要对数据进行非常深入的分析，以有效地选择电气设备，使其能够正常工作。同时民用建筑电气工程、节电工程设计也应该按照民用建材行业的技术原理，利用节电措施在民用建筑能源问题上有所贡献，也可以使用先进的采矿与节能技术设备来处理这种问题。在电缆与变压器等设备之间，可能会有更多的功率消耗，所以在制作节电工程设计的时候，就必须通过采用先进的节电方法解决这些棘手的问题。

2 现阶段我国建筑电气设计中节能问题分析

随着人民生活水平提升，各行业对能源的需求也呈现出了明显上升的趋势，同时还有很多高能耗既有建筑，缺少绿色低碳建筑设计理念。在建筑电气节能技术应用中存在设计水平不高或合理性不够的问题，影响了实际应用效果。我国的建筑节能低碳设计思想提出较晚，而且节能技术设计中缺乏实践性的系统总结和探索，施工技术也制约了设计方案，使一些节能技术无法落实。同时，电气节能技术的不完善也体现在建筑功能日益复杂。一些设计师更喜欢更大的设计功率来实现未来稳定的运行，例如大功率变压器带来的能源消耗莫名其妙地增加。建筑设计中也缺乏对自然环境的利用，没有整合建筑的整体功能和实践，例如利用自然光和自然通风环境来降低能耗。

3 建筑电气设计常用节能措施

3.1 照明设备选择

LED节能照明灯具、金属卤化灯、节能荧光灯等都是重要的建筑节能灯具。近年来，金属卤化灯被广泛用于建筑电气照明领域，展现了很好的应用效果。金属卤化灯的色温和亮度较高，还具备优良的电气节能效率和发光效率。节能荧光灯的光源颜色主要包括绿色、红色和蓝色，可以替代白炽灯。节能性良好的荧光灯既可以用于民用建筑，也能广泛用于工业建筑、大型商业广场和室外景观照明设计领域。LED节能照明灯具是使用太阳能的全新照明设备，表现出良好的灵活性和实践应用优势，有效防止了电气照明系统存在过热等安全隐患。现阶段，LED节能照明灯具的发光元件主要利用太阳能进行电气照明，会受到附近空间环境的显著影响。为了确保使用太阳能的建筑电气照明光源发挥预期的照明效应，要实时检测照明电池是否获得了充足的太阳能供给，防止发生突发性的供电中断。

3.2 线路的节能设计

合理的电缆截面选型应考虑技术和经济两方面，根据经济选型选择电缆截面，不仅可以节约电力线路的总投资，还可以大大提高电力运行的稳定性和可靠性，确保电气设备的安全、稳定运行。根据《电力工程电缆设计规范》，电力线路在设计电缆截面时，宜选择电缆经济截面，也就是按经济电流来进行截面的选型设计。电力电缆由于自身阻抗的存在，将产生功率损耗和电能损耗。电缆截面的大小也决定着损耗的大小及其费用，越细的电缆截面其产生的损耗也就越大，耗费的费用也将增加。增大电缆截面虽然能降低损耗，但也增大了线路的成本，因此应该在两者中间找到一个平衡点，选取一个最为理想的截面，使年运行费用最低。

3.3 配电系统设计中的节能技术

为了实现节能设计，有必要选择合理的变压器来降低功率损耗。应选用损耗较低、能效比较高的节能变压器。通过节能变压器对电压进行有效控制，是为了确保建筑电气设备的运行效率和建筑内用户用电安全。在传输方面，由于负载的功率因数与传输功率成反比，因此电压和线路电流成反比。因此，在考虑输电设计时，应适当使用变压器来提高电压。此外，还可以通过采用并联运行的方式，以便获得变压器的临界的负载值，以具体使用的负荷量为依据，对变压器的运行进行有效的调整，以实现电气节能目的。在设计中还应考虑建筑群落的规模和发展，针对分期建设的建筑工程应设计多台变压器为具体的方案，避免荷载过程中的损耗。在建筑的配电系统中，最大的电能损耗就是线路，不合理的管线分布让配电过程中的损耗较大，还容易造成电力安全隐患，因此需要科学合理的设计号配电线路。

3.4 减少线路损耗

当电流通过导线时，电流会因电阻而消散。为了减少线路工作时的损耗，可以采用以下4个步骤。（1）需要实际解决的是直线路径，这就需要严格控制线材的长度。（2）为了符合安全标准，保证有效地接收他们提供的辐射能量。（3）不能在选择原料的时候随意选择，要看它的实际用途。（4）在根据横截面选择导体时，要综合截面大小、生产成本和载流量大小采取调整措施。

3.5 优选变压器

建筑电气节能设计还应该从变压器的选用着手，变压器作为整个建筑电气系统中不容忽视的关键构成要素，如果在选用中出现较为明显的偏差问题，不仅仅会影响到整个电气系统的运行安全性，还会带来不必要的电力能源损耗，应该引起设计人员高度重视。在变压器选用时，设计人员应该首先明确变压器的型号，确保变压器的运行功能较为适宜合理，避免因为性能方面的不足，影响到变压器应用功能的呈现，杜绝该方面电力能源损耗问题。基于变压器型号的选用而言，设计人员应该重点考虑到负载率的分析，确保变压器的负载率能够处于较为理想的状态，以此有效保障变压器的运行效率，提升电力能源利用率。

结束语

由于现代民用建筑能耗很大，对能源生态的可持续使用以及节能减排方面也存在着不利作用，所以现代民用建筑中电气工程的主要任务就是节能减排。在现代电气工程和自动化的建筑结构设计中，节约设计的运用更加完善了许多建筑构件中的采光系统、通风系统、电力系统和交流变压器的设计以及电力构件的设计，并能促进现代民用建筑业的发展。

参考文献

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[2] 穆然楠，程继东.关于建筑电气设计中的安全及节能问题的思考[J].房地产世界，2020(16):36-37.