建筑电气设计中的节能措施

建筑电气设计中的节能措施

摘要：在建筑工程中，电气系统是一重要的组成部分，其直接关系到供电系

统的稳定性以及人们的生活环境质量。大量研究表明，建筑物的主要能耗形式是

电气能耗，电气设计工作从开始设计，需要充分考虑实施电气节能降耗措施，这

对于降低整个建筑物的能耗来说意义重大。

关键词：建筑电气；设计优化；节能措施

1建筑电气设计中节能降耗措施的意义

在国民经济快速发展的前提下，工业化水平也得到了明显的提升，能源危机

已经成为目前影响社会发展的关键问题。节约能源是我国基本国策，在实施电气

设计工作的过程中，最主要的内容是考虑加强用能管理，采取技术上可行、经济

上合理，从设计规划、产品选型到使用各个环节，降低能耗、减少损失，有效、

合理、高效的利用能源。建筑领域中建筑电气能耗占据着重要部分，而且随着经

济的快速发展，建筑电气能耗在社会能耗中的占比也呈现出逐渐增长的趋势。据

不完全统计，相比于发电设备增长速度，我国电力设备增长速度比较迅猛，这样

一来就会加剧我国能源供给的威胁。因此，研究电气节能降耗措施，能够降低建

筑电气的能耗或者减缓建筑电气的增长速度，这对社会发展来说意义重大。

2建筑电气设计中的具体节能措施

2.1供配电系统方面

配变电所深入负荷中心、大功率用电设备，以减少低压配电网路损耗。

高层或超高层建筑可根据用电负荷容量分段在避难层设置配电变压器，对于

分期建设或投产的建筑，可结合近期、远期用电规划，采用多台变压器供电方案，避免设备轻载运行，增大损耗。

与此同时，对于电缆的敷设，要尽可能缩短距离，最大限度保障节能效果，

就需要严格遵循直线敷设的原则。

在低压配电系统中，存在大量的单相用电负荷，如果单相用电负荷在各相上

分配不平衡，或者在使用中大量存在不同期使用的现象，就会使得中性线导体中

电流增大，降低供电质量，也带来较大的电能损耗。在设计中需结合使用情况考

虑三相负荷尽可能平衡分配，在单相负荷较多的供电系统宜采用部分分相无功自

动补偿装置。

科学提高功率因数可有效减少线路损耗，并且提高功率因数，供给同一负荷

功率所需要的视在功率及负荷电流均相对于减少，可减少供电线路的电缆截面积

变压器容量，从而节约设备造价。通常通过用电设备就地补偿及低压侧无功补偿

与高压无功补偿来提高功率因数，设计需结合供配电系统布置情况、用电设备布

置情况及特点合理设置以上补偿方式，从而取得较好的节能效益。

2.2节能设备方面

2.2.1选择合适的变压器

由于高压供电现象在建筑电气中难以避免，所以，合适的变压器的选择至关

重要。变压器的电能损耗在整个建筑电气总体能耗中占据的比例比较大，而变压

器中的主要能耗是铁耗和铜耗，这两种材料的损耗会直接影响到系统的负荷。所以，对于变压器的选择需要充分考虑到它们之间的这种关系。通过结合实际建筑

工程项目的负载变化，严格把控使用变压器的数量以及变压器的具体容量，对变

压器进行系统化的设计，来起到有效控制影响变压器负荷变化的铜耗和铁耗。

还可选用非晶合金铁芯材料变压器及立体卷铁心变压器等能有效降低变压器

空载损耗及空载电流的节能变压器。

2.2.2选择合适的动力设备

电气设计工作的开展，对于风机以及水泵等动力设备的应用必不可少，然而，这些设备的使用对于能源的消耗量也比较大，因此，应该从电动机的选择入手，

将节能环保作为选择电动机的主要依据，充分结合建筑项目的实际需求确定电动

机的种类。但是，在使用电动机的过程中，空载问题比较常见，这就要去应该有效落实电动机运行过程的监督管理工作，尽可能使电动机在满足使用需求的前提下减少能源消耗。

如果有条件时，大容量电动机可采用10KV供电。

电梯等选用配备高效电机及先进控制技术的设备，同一个电梯厅设置多台电梯时，客梯控制系统应具备按程序集中调控和群控的功能。自动扶梯与自动人行道应具有节能拖动及节能控制装置，并设置感应传感器以控制自动扶梯与自动人行道的启停。

2.2.3配电线路的选择

配电线路导体通过电流时，会产生电能损耗，其值与导体材料、截面积及线路长度等因素有关。电气设计时在经济合理下应选用导电率高的铜导体，在满足导体载流量及线路电压降的前提下，可适当按经济电流选择加大导体截面积。

2.3建筑照明方面

在保证照明质量，为生产、工作、学习和生活创建良好的光环境的前提下，尽可能的节约照明用电。主要从以下方面具体考虑实施

2.3.1根据工作、生产特点和作业对视觉要求来确定合适照度水平，不盲目提高照度。根据实际情况合理采用一般照明、分区一般照明或混合照明灯照明方式。设计时严格执行相关标准规定的照明功率密度限制值，有条件时执行照明功率密度目标值。

2.3.2选择优质、高效的照明灯具

在无特殊要求的场所，应选择效率高的直接型灯具，不宜选用透射比不高的漫射型灯具，实际设计中，还应根据灯具在房间内的安装高度及室形指数选择配光曲线合理，利用系数高的灯具，以便减少灯具布置。灯具配套的镇流器也应选用高能效、低频闪、无噪音等节能型。

2.3.3合理利用自然光源

建筑照明设计工作的开展，需要将自然光源和人工照明的有机结合作为一项

重要内容。在建筑物室内尽可能引入自然光源，这样一来不仅能够满足室内照明

的要求，同时还能够提高室内实际温度，在降低室内照明电能损耗的同时起到节

约能源的作用。

2.3.4合理设置照明控制方式

为了能够有效达到建筑照明节能设计目标，就需要设置合理的照明控制方式。对于不同地区的照明情况，需要采取分区、分时、分组控制，在公共区域中，为

了节省照明能耗，需要用到声控、触摸控制以及感应控制、场景控制等控制照明

灯具的方法。设计按照场所不同，采取不用照明控制方案，如居住建筑等白天有

天然采光、夜间走动人员较少场所，可采用红外感应或雷达控制等节能自熄开关

控制方式。车库的那个场所可结合场景、时间等采用感应自动光暗调节控制。室

外照明可设置光线感应、时间控制、节假日模式等综合智能照明控制灯具开关，

以达到节能目的。

2.4对电能进行专业计量与科学管理

电气设备的实际能耗与电气系统计量装置的精准性和专业性有着直接的关系，所以，对于电能的计量和管理，需要用到科学专业的方法进行。首先，用电计量

装置的选择应该以工程项目的实际需要以及相关标准要求为依据。其次，对于电

能计量装置各项相关指标的确定，不能仅仅凭借标准的各项数字参数来判断，需

要以计算的方法来获取有功功率、电压电量以及无功功率等各项电能计量装置的

参数指标。再次，计量仪器的选择应该严格遵循合理性以及科学性的原则，以免

由于测量误差而引发能源损耗问题。

2.5分布式能源系统

分布式能源主要是指在一个区域内将风、光、地热、水等可再生能源，或将

天然气、石油、煤炭等化石能源，或将工业废气、工业余热等能源进行综合回收

利用，向胡勇提供冷、热或电灯多种用能需求的一种更高效、更环保、更可靠的

能源转换技术系统。