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摘要：建筑工程節能設計既包括降低能耗、抑制需求，又包括提高能源利用效率、簡化能源消費，從而實現經濟效益與社會效益的共同提升。因此，建筑節能設計首先要滿足人們對居住環境的要求，改善生活質量，提高工作效率。建筑節能設計涵蓋眾多領域，電氣設計是其重要組成之一。通過科學合理的設計降低建筑電力消耗量，緩解國內能源緊缺局面，推動建筑行業乃至整個國民經濟穩定發展。因此，建筑師應當重視建筑設計中的電氣節能設計，利用先進的節能方法降低建筑能耗。文章重點分析建筑電氣設計中的節能方法[1]。
關鍵詞：建筑；電氣設計；節能方法；分析
近年來，建筑行業呈現出蓬勃的發展態勢，建筑工程數量越來越多，規模越來越大，人們對建筑節能設計也越來越關注。建筑屬于高耗能、高污染行業，尤其是建筑電氣設備，在運行過程中需要消耗大量能源。在這種情況下，設計師應當樹立節能環保理念，認真研究建筑電氣設計中的節能方法，并將其應用到具體工作中。根據實際情況優化設計方案，以此降低建筑工程中電氣能源消耗量，充分利用新能源和新技術，推動建筑行業可持續發展。文章介紹了建筑電氣設計的基本原則，針對現階段建筑電氣設計中的節能方法進行具體分析，以期為建筑設計師提供參考。
1建筑電氣設計原則
1.1經濟性原則
在建筑電氣設計中，其設計基礎就是經濟效益。設計師不能忽略實際情況，盲目增加投資。在選擇電氣設備、材料時，必須嚴格按照經濟、合理、科學的原則，以此實現電氣系統的節能運行，從整體上提高建筑工程的經濟效益。
1.2適用性原則
在建筑物內部創設或者維持良好的人工環境時，必須以一定的能源作為基礎，這就是建筑電氣設計的適用性原則。例如：針對一些建筑電氣設備，在滿足其動力、負荷容量以及電能質量需求的前提下，對用電設計進行優化，從而做到合理利用電能。
1.3節能性原則
電氣設備的損耗應當作為節能設計關鍵，包括輸電線路額外損耗以及變壓器功率損耗等，通過制定科學合理的節能措施，實現建筑電能損耗的減少，這就是建筑電氣設計的節能性原則[2]。
2建筑電氣設計中的節能方法分析
2.1風機水泵的節能方法
選擇效率較高的風機水泵。隨著科學技術不斷進步，國產風機和水泵類型越來越多，效率也明顯提升，應將其推廣應用到建筑電氣設計中；根據工況進行風機水泵等設備型號、額定值的選擇，確保其運行狀態達到最佳，運行效率達到最高；通過調速控制流量，以免出現過多節流損失。當前在流量控制上，一般采用閥門或者擋板，即通過人為操作的方式降低流量，這種方法不夠經濟合理，因此可以對原動機轉速進行調整，代替人工操作的方式控制流量；對管網進行合理設計，以此降低管道阻力。在電力輸送管網設計過程中，設計師應仔細計算管徑、管道走向等，確保管道內壁光滑無雜物，從而減少功率損建筑電氣設計中的節能方法的重點分析薛源成都西南交通大學設計研究院有限公司，四川成都610031失；將復合材料涂刷在管網及葉輪表面，使其與金屬粘接更牢固。在葉輪及管道內部涂刷復合材料，能夠減小管道、葉輪及流體摩擦系數，同樣可以實現損耗的降低；將葉輪直徑控制在合理范圍內。如果風機與水泵的額定值超出所需風壓、流量時，可以將葉輪直徑適當減小，以此降低風機和水泵輸入功率，減少能源消耗量；對入口處的導向葉片進行調節。在調節離心式、軸流式風機水泵時，這種方法較為常用。對入口處的導向葉片進行調節，可實現流量與壓力曲線的改變，相較于閥門或者擋板的調節方式，該方法軸功率較低[3]。
2.2照明系統的節能方法
首先，選擇高效光源作為照明系統，發光效率比較高的照明設備有氣體放電燈。在設計建筑照明系統時，還要對建筑環境加以考慮，高壓鈉燈不僅使用壽命長，而且色溫優良，適用于大體型建筑物。如果建筑高度比較小，日光燈無論是使用壽命還是光照效果，都是一項不錯的選擇。緊湊型熒光燈既能保證照明效果，又能減少能源消耗，盡管前期費用較高，但是長期使用還是比較經濟合理的；其次，選用高效的照明燈。在建筑照明系統中，照明燈與光源的作用同樣重要，選擇高效照明燈能夠大幅度節約能源。在民用建筑電氣設計中，不僅要考慮到燈具的裝飾效果，還要考慮其電能利用率、照明效率等，以免出現能源浪費現象，同時影響照明效果。在選擇、布置燈具時，應同時考慮美觀、經濟、環保等各類要素。加強照度控制，以此減少建筑照明系統的電能消耗量。采取有效措施提升能源利用效率。在燈具選擇過程中，還要設置必要的鎮流器，以此強化節能效果；最后，對照明控制方法進行科學設計。在進行建筑電氣節能設計時，設計師除了要考慮光源、燈具的用電效率，還要認真研究照明控制方法，做到設計科學。
2.3供電設施的節能方法
在建筑電氣節能設計過程中，不但要關注照明系統的節能方法，還要重點關注供電設施的節能方法。在節約電能上，一個性能優良的電動機可以起到關鍵作用。在電動機選擇過程中，首先要對發動機的機械效率加以關注，有效提高電動機的電能向機械能的轉化效率。除此之外，電動機的選擇還要考慮到用電設備，確保前者的輸出功率與后者的額定功率相互適應，以免造成電能浪費。安全設計在電氣設計中也是不容忽視的重要內容，建筑中有許多配電設備，通常分為變壓設備、應以供電設備兩種類型，選擇真空開關手車式的開關柜，可以有效確保變壓供電設備運行安全。為防止火災事故，油浸變壓器不可作為應急供電設備，此外，選用燃氣作為應急設備的動力安全性較高[4]。
2.4輸電線路的節能措施
在建筑電氣設計中，就配電、供電線路而言，降低輸電階段的能源消耗是電氣設計的主要目的之一。首先，要想節約變壓器能耗，最重要的是降低其有功功率消耗。因此，變壓器設計要點應放在兩次變壓上，通過有效措施將兩次變壓過程中的電力損耗降低。在這種情況下，設計師可將變壓器容量、變壓器負荷適當增加，以此提升變壓器能源利用效率。其次，對于建筑電氣系統的傳輸電路，在輸電線路上不可避免地會存在電阻，由此會導致輸電線路出現能源損耗。設計師可以通過合理計算，結合自身設計經驗，將輸電線路的電阻降低，例如，使用性能良好的輸電線，以此實現節能目標。除此之外，在輸電線路設計中還能通過變壓器將電壓提高，再進行傳輸，這樣同樣可以實現節能目標。我國建筑使用的標準電源電壓很大，并且利用單母線實現自動切換，為了避免線路低壓段出現短路現象，通常要將聯絡裝置設置在變壓器之間。在選擇配電線路時，高低壓線路的放射狀連接是應當極力避免的連接方式，最好采用高低壓線路混合式連接，這樣不但能提高輸電設備的質量，還能減少輸電線路的能源損耗。
2.5變壓器的節能方法
功率因數和變壓器損耗呈反比關系，要想將變壓器損耗降低，針對無功消耗大、長時間運行的電氣設備，需加設補償裝置，從而將供配電系統的功率因數提高。除此之外，在建筑電氣設計中，設計師可以對系統功率因素和理想值的偏差范圍進行計算，電容補償可通過設置靜電電容器來實現，以此確保電氣節能系統運行正常。在建筑電氣系統中，非線性設備應盡量避免使用，以免出現線路電壓損失過高的情況。電線線路傳輸有兩種，即無功功率傳輸、有功功率傳輸。前者在向用電設備輸送過程中，功率損耗已經在線路上產生，要想實現電能節約，需要有效減少這部分損耗。
2.6合理利用新能源與新技術
2.6.1利用太陽能光伏供電
這種供電方式能夠將光能向電能轉化，供電系統主要由三部分組成，即太陽電池板、充電控制單元以及放電控制單元。太陽能照明、太陽能熱水器都是通過太陽能光伏供電實現的。隨著建筑節能技術的不斷發展，太陽能光伏供電方式將會向更多領域普及。
2.6.2建筑電氣新技術的運用
由于變壓器的無功補償和功率因數存在密切聯系，要想節約能源，可以將功率因數提高。傳統的低壓補償對于負荷不高的電力網絡比較適用，但是隨著經濟社會的發展，單相負載在計算機網絡等領域越來越普遍，導致傳統三相的不平衡增加。現階段，科學先進的控制方法能夠有效解決這一問題。比如：利用計算機對建筑溫度、照度進行調節，以此降低電能消耗等。
3結語
綜上所述，經濟的發展帶動了建筑行業發展?，F階段，建筑工程數量和規模有了較大提升，其能源消耗量也越來越大，已經影響到社會經濟的可持續發展。在這種情況下，必須加強建筑節能設計，尤其是建筑電氣節能設計。加強設計優化，利用先進技術降低電能消耗，能夠大大緩解我國能源供需矛盾，有效達成建筑節能目標。設計師應當了解和熟悉節能電氣設備的性能、工作原理以及效果，在此基礎上開展設計工作，對設計方案進行經濟技術論證，不斷提高建筑電氣設計水平，降低建筑運行能耗，在保障人們居住質量的同時，實現能源資源節約，推動建筑行業健康發展。
參考文獻
[1]江秋健.建筑電氣設計中幾種節能方法的探討[J].建材與裝飾，2018（34）：91-92.
[2]李保強.建筑電氣設計中電氣節能標準的應用[J].中國標準化，2017（12）：146-147.
[3]覃穎.建筑電氣設計中幾種節能方法的探討[J].建材與裝飾，2016（41）：88-89.
[4]劉憲軍.小議建筑電氣設計中幾種節能方法[J].綠色環保建材，2016（1）：103-104.
作者:薛源 單位:成都西南交通大學設計研究院有限公司
