论文部分内容阅读
摘要：随着我国经济的高速发展，已经有越来越多的能源被消耗殆尽，我国已经面临严重的能源危机问题。就现在的能源缺乏来说，需要尽可能的在有限的可以使用的能源限制内提高能源的利用率。这一问题不仅在我国如此，在全球范围内同样如此。已经有资料显示，在我国建筑能耗是一般发达国家的三倍左右。对此本文主要研究了建筑电气节能设计中的优化方案，主要从建筑电气节能设计的基本原则，基本措施及应用进行了相对的研究，发现在电气节能设计中可以从照明系统、供配电系统、降低线路损耗、动力设备系统和空调系统方面进行优化节能设计，做到充分利用自然光线、不同的照明控制模式、大力推广发光二级管（LED）、新型光源等绿色光源等，减小导线的电阻率，选用铜作为导线，其次选择铝线。应尽量合理排布线路的路径，尽可能的让其直线行走，不转弯。
关键词：建筑；电气节能；设计
伴随着我国经济的高速发展，已经有越来越多的能源被消耗殆尽，我国已经面临严重的能源危机问题。就现在的能源缺乏来说，需要尽可能的在有限的可以使用的能源限制内提高能源的利用率。这一问题不仅在我国如此，在全球范围内同样如此。已经有资料显示，在我国建筑能耗是一般发达国家的三倍左右。且在每年的总消耗能量中，建筑能耗约占比可以达到30%，并且还继续呈现出一个上升的趋势，故建筑节能工作是一件非常重要的任务，需要引起足够重视。在建筑能耗方面，电气能耗的占比较重，故建筑电气节能设计在建筑节能方面是起到关键性作用的工作。本文将对建筑电气节能设计进行讨论研究。
1 建筑电气节能设计的基本原则
建筑电气节能不仅需要满足基本的功能要求，还需要尽可能的降低能源的损耗，提高其利用率，这需要对电气节能设计进行合理配置，同时还需要进行科学、合理的操作与管理，以此达到节能的目的。不能仅仅为了降低电气的耗能而进行控制，这将导致无法实现建筑物的基本功能，得不偿失。建筑电气节能设计需要始终遵循科学的设计理念，同时设计人员需要不断地研究学习世界先进的节能技术，以实现理想的节能效果。
2 建筑电气节能设计的基本措施及其应用
2.1 照明节能设计： 对于建筑物来说，照明方面的节能设计需要在可以保证照明质量的前提下进行，达到最大化的能源利用率。主要需要做到以下几点：①根据我国颁布的建筑照明设计标准进行严格施工。同时根据建筑物不同区域的不同功能的要求，合理的进行照明设计，对于照明要求较高的场所可以适当的采取混合照明的形式进行重点突出。②充分利用自然光线。因为自然光是可再生的资源，且其取之不尽、用之不竭，安全、绿色、环保。故在进行设计时需要充分的对自然光线进行应用，与人工采光进行结合，以实现最佳的照明效果，同时达到最好的节能目的。③合理选择光源。根据光源提高的照明亮度、使用的寿命和价格等因素对其进行综合分析比较，对不同的区域采用不同的光源进行照明。④使用不同的照明控制模式。对有不同区域可以分别采取分组控制、分区控制、调光控制以及声音控制等模式进行照明控制，以实现节能的目的。④大力推广发光二级管（LED）、新型光源等绿色光源。这类光源的电压较低、光利用率较高、节电等，可以大大降低能量的消耗。
2.2 供配电系统节能设计： 根据不同的负荷容量和用电设备的特点等来对供配电系统进行设计。应尽量做到简单可靠，方便操作。
2.2.1 合理选择变压器： 变压器是一种较为基本的设备，其在配电系统中消耗的能量占比为6%左右。变压器耗能主要是由铜损和铁损构成的。铁损的主要是有制造的工艺与使用的材料造成的，铜损则主要是有负载的情况决定的。一般变压器最节能的负载率可以控制在75%到85%。在供配电的节能设计方面，需要对变压器进行相应的优化，使其能在高效率、低能耗的情况下工作。
2.2.2 降低线路损耗： 供配电系统在线路上的能量损耗主要与线路的长短和其负载的情况有关，减小线路损耗的方法可以归纳为：①减小导线的电阻率，一般可以选用铜作为导线，其次选择铝线。②应尽量合理排布线路的路径，尽可能的让其直线行走，不转弯。配电房需要尽量靠近负荷中心，使供电的半径降低、③合理选择导线的截面。导线截面一般需要依据经济条件和电流的指标进行确定。如果线路较长，则可以适当的将其截面进行扩大，这样虽然是线路的成本增加了，但是却可以达到节能的作用，总体来说每一年运行的成本是在减少的。④提高传输线路的电压等级。一般电压每上升10%，能耗就可以下降17.4%，故将电压的传输线路的等级提高可以达到节能的效果。⑤提高系统的功率因数及设备的自然功率因数。线路损耗与电力用户的功率因数的平方成反比，因此提高功率因数也是降低线路损耗的有效措施。
2.3 动力设备系统的节能设计： 电动机一般被普遍作为动力源进行使用，其消耗的电量非常大。如果要降低电动地消耗的电能，可以通过将电动机的功率因数和效率提高来进行操作，具体如下：①选用高效率的电动机，尽可能的减少电动机因为空载而产生的能量消耗，相应的提高电动机的运行效率。②根据实际情况选择适合的电动机，以免出现选用功率过大的电动机而造成浪费的现象。③对于轻载电动机来说可以使用降压运行，以达到节能的效果。④根据电动机负载的情况，改进电动机的运行控制方式，以提高效率。
2.4 空调系统的节能设计：在公共建筑中暖通空调消耗的能量占建筑总体的消耗能量超过了50%，故暖通空调系统的节能优化非常有作用。设计时应遵循以下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬、夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内二氧化碳浓度控制新风量等。
3 小结
在建筑物的节能设计中，电气节能设计发挥的作用非常巨大，对于电气节能设计的工作人员需要在设计之前就要考虑周全，对其可靠性、安全性和经济性进行深入研究。在本次的研究中笔者认为可以通过照明系统、供配电系统、降低线路损耗、动力设备系统和空调系统方面进行优化节能设计，做到充分利用自然光线、不同的照明控制模式、大力推广发光二级管（LED）、新型光源等绿色光源等，减小导线的电阻率，选用铜作为导线，其次选择铝线。应尽量合理排布线路的路径，尽可能的让其直线行走，不转弯。选用高效率的电动机，尽可能的减少电动机因为空载而产生的能量消耗；改进电动机的运行控制方式，以提高效率；对暖通空调系统的节能进行有效设计安装。按照这样方法可以大大降低建筑电气节能的能耗问题，以实现节能的最终目的。
参考文献：
[1] 建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇电气[M].北京：中国计划出版社，2007.
[2] 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].2版.北京：中国电力出版社，2006.
[3] GB50034-2004建筑照明设计标准[S].中国建筑工业出版社，2004.
[4] 谢同建.浅谈建筑电气节能设计[J].江苏建筑，2010.
[5] 德山、孟庆峰、张玉珊、杨志芳，住宅工程太阳能热水系统建筑一体化的实践与思考[M].全国住宅工程太阳能热水应用研讨会论文集，2004.
[6] 中华人民共和国建设部，GB 50364—2005，民用建筑太阳能热水系统应用技術规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2006-01-01.
关键词：建筑；电气节能；设计
伴随着我国经济的高速发展，已经有越来越多的能源被消耗殆尽，我国已经面临严重的能源危机问题。就现在的能源缺乏来说，需要尽可能的在有限的可以使用的能源限制内提高能源的利用率。这一问题不仅在我国如此，在全球范围内同样如此。已经有资料显示，在我国建筑能耗是一般发达国家的三倍左右。且在每年的总消耗能量中，建筑能耗约占比可以达到30%，并且还继续呈现出一个上升的趋势，故建筑节能工作是一件非常重要的任务，需要引起足够重视。在建筑能耗方面，电气能耗的占比较重，故建筑电气节能设计在建筑节能方面是起到关键性作用的工作。本文将对建筑电气节能设计进行讨论研究。
1 建筑电气节能设计的基本原则
建筑电气节能不仅需要满足基本的功能要求，还需要尽可能的降低能源的损耗，提高其利用率，这需要对电气节能设计进行合理配置，同时还需要进行科学、合理的操作与管理，以此达到节能的目的。不能仅仅为了降低电气的耗能而进行控制，这将导致无法实现建筑物的基本功能，得不偿失。建筑电气节能设计需要始终遵循科学的设计理念，同时设计人员需要不断地研究学习世界先进的节能技术，以实现理想的节能效果。
2 建筑电气节能设计的基本措施及其应用
2.1 照明节能设计： 对于建筑物来说，照明方面的节能设计需要在可以保证照明质量的前提下进行，达到最大化的能源利用率。主要需要做到以下几点：①根据我国颁布的建筑照明设计标准进行严格施工。同时根据建筑物不同区域的不同功能的要求，合理的进行照明设计，对于照明要求较高的场所可以适当的采取混合照明的形式进行重点突出。②充分利用自然光线。因为自然光是可再生的资源，且其取之不尽、用之不竭，安全、绿色、环保。故在进行设计时需要充分的对自然光线进行应用，与人工采光进行结合，以实现最佳的照明效果，同时达到最好的节能目的。③合理选择光源。根据光源提高的照明亮度、使用的寿命和价格等因素对其进行综合分析比较，对不同的区域采用不同的光源进行照明。④使用不同的照明控制模式。对有不同区域可以分别采取分组控制、分区控制、调光控制以及声音控制等模式进行照明控制，以实现节能的目的。④大力推广发光二级管（LED）、新型光源等绿色光源。这类光源的电压较低、光利用率较高、节电等，可以大大降低能量的消耗。
2.2 供配电系统节能设计： 根据不同的负荷容量和用电设备的特点等来对供配电系统进行设计。应尽量做到简单可靠，方便操作。
2.2.1 合理选择变压器： 变压器是一种较为基本的设备，其在配电系统中消耗的能量占比为6%左右。变压器耗能主要是由铜损和铁损构成的。铁损的主要是有制造的工艺与使用的材料造成的，铜损则主要是有负载的情况决定的。一般变压器最节能的负载率可以控制在75%到85%。在供配电的节能设计方面，需要对变压器进行相应的优化，使其能在高效率、低能耗的情况下工作。
2.2.2 降低线路损耗： 供配电系统在线路上的能量损耗主要与线路的长短和其负载的情况有关，减小线路损耗的方法可以归纳为：①减小导线的电阻率，一般可以选用铜作为导线，其次选择铝线。②应尽量合理排布线路的路径，尽可能的让其直线行走，不转弯。配电房需要尽量靠近负荷中心，使供电的半径降低、③合理选择导线的截面。导线截面一般需要依据经济条件和电流的指标进行确定。如果线路较长，则可以适当的将其截面进行扩大，这样虽然是线路的成本增加了，但是却可以达到节能的作用，总体来说每一年运行的成本是在减少的。④提高传输线路的电压等级。一般电压每上升10%，能耗就可以下降17.4%，故将电压的传输线路的等级提高可以达到节能的效果。⑤提高系统的功率因数及设备的自然功率因数。线路损耗与电力用户的功率因数的平方成反比，因此提高功率因数也是降低线路损耗的有效措施。
2.3 动力设备系统的节能设计： 电动机一般被普遍作为动力源进行使用，其消耗的电量非常大。如果要降低电动地消耗的电能，可以通过将电动机的功率因数和效率提高来进行操作，具体如下：①选用高效率的电动机，尽可能的减少电动机因为空载而产生的能量消耗，相应的提高电动机的运行效率。②根据实际情况选择适合的电动机，以免出现选用功率过大的电动机而造成浪费的现象。③对于轻载电动机来说可以使用降压运行，以达到节能的效果。④根据电动机负载的情况，改进电动机的运行控制方式，以提高效率。
2.4 空调系统的节能设计：在公共建筑中暖通空调消耗的能量占建筑总体的消耗能量超过了50%，故暖通空调系统的节能优化非常有作用。设计时应遵循以下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬、夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内二氧化碳浓度控制新风量等。
3 小结
在建筑物的节能设计中，电气节能设计发挥的作用非常巨大，对于电气节能设计的工作人员需要在设计之前就要考虑周全，对其可靠性、安全性和经济性进行深入研究。在本次的研究中笔者认为可以通过照明系统、供配电系统、降低线路损耗、动力设备系统和空调系统方面进行优化节能设计，做到充分利用自然光线、不同的照明控制模式、大力推广发光二级管（LED）、新型光源等绿色光源等，减小导线的电阻率，选用铜作为导线，其次选择铝线。应尽量合理排布线路的路径，尽可能的让其直线行走，不转弯。选用高效率的电动机，尽可能的减少电动机因为空载而产生的能量消耗；改进电动机的运行控制方式，以提高效率；对暖通空调系统的节能进行有效设计安装。按照这样方法可以大大降低建筑电气节能的能耗问题，以实现节能的最终目的。
参考文献：
[1] 建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施 节能专篇电气[M].北京：中国计划出版社，2007.
[2] 北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册[M].2版.北京：中国电力出版社，2006.
[3] GB50034-2004建筑照明设计标准[S].中国建筑工业出版社，2004.
[4] 谢同建.浅谈建筑电气节能设计[J].江苏建筑，2010.
[5] 德山、孟庆峰、张玉珊、杨志芳，住宅工程太阳能热水系统建筑一体化的实践与思考[M].全国住宅工程太阳能热水应用研讨会论文集，2004.
[6] 中华人民共和国建设部，GB 50364—2005，民用建筑太阳能热水系统应用技術规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2006-01-01.