基于建筑电气设计中的节能问题分析
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摘要：随着能源消耗量的不断增加，能源日益枯竭，在这种情况下，节能成为当前社会发展过程中的重要元素。建筑作为能源消耗的大户，建筑电气节能已成为当前节能工作中非常重要的内容。通过对建筑电气进行节能设计，可以有效的实现能源的节约，加快经济社会的快速发展。
关键词：建筑电气；节能设计；问题措施
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
我国虽然能源储量较多，但同时也是一个能源消耗大国，而且在能源利用上存在着较严重的浪费现象。电能作为二次能源，近年来呈现供需上的矛盾，对我国经济发展起到了较大的制约作用，所以节能问题越来越受到了大家的重视，已发展成国家长远战略问题。特别是近年来房地产业的蓬勃发展，大量建筑的开发和利用，空调及电器所占建筑能耗的比例呈不断增长的趋势，在这种情况下，加强对建筑电气节能刻不容缓。
一、建筑电气节能设计的重要性
经济发展与能源是相互促进、相互制约的关系，经济发展需要以消耗能源为前提，而只有实现对能源的合理利用，节约能源，才能确保能源的可持续发展，从而促进结济发展速度的加快。一旦无节制的对能源进行消耗，则会导致能源出现枯竭，从而制约经济的发展速度。因此节约能源已成为当前我国经济发展的重要问题。所以加强建筑电气节能设计具有极为重要的意义。通过电气节能设计，可以有效的节约能源，缓和当前电力紧张的局面，不仅能够加快经济的发展速度，而且也会产生显著的经济效益；电气节能需要贯穿于建筑电气项目的全过程，同时在施工时选择高效合理的设施，实现能源的节能，同时也具有较好的生态效应。既实现了对环境的保护，而且还促进了科技的发展，可谓是经济效益和社会效益的双丰收。
二、建筑电气节能设计遵循的原则
建筑电气节能设计需要有步骤、计划的进行，注意设计时的各个细节，在设计时遵循必要的原则，从根本上实现建筑电气节能。
1、满足且完善建筑物功能需求
建筑电气节能设计不能单纯的利用对电气的控制和减少来实现，其需要在确保建筑物的整体功能需求得以满足的前提下进行节能设计。即建筑物的照明、显色和色温各项指数都要很好的满足，同时还在确保各运输通道的畅通，确保建筑的卫生舒适性，在此基础上来尽量减少设备的能源损耗，提高能源的有效利用，从而实现节能的目标要求。
2、电气节能设计应该经济合理
在进行建筑电气节能设计时，需要依照当前我国的基础国情，同时还要从工程的实际投资进行多方面的考虑，在确保节能设计的实际经济效益的实现，不能利用节能来增加投资的成本。在节能设计时对于多增加的成本，则需要利用最少的运行时间来利用节能所节省下来的运行费用进行有效的回收。
3、节能设计节省无用损耗能量
在进行建筑电气节能设计时，需要对与建筑物功能发挥无关的能源消耗找出来，从而在实用、经济及技术先进性的原则下采取合理的设计措施，实现节能的目的，如在设计时，对于采光非常好的房间则可以采用高效的节能灯具来降低能量的消耗，而且在节能设备的选择上，需要经过经济性和技术性进行全面对比后，来进行选择，确保其具有实用性和经济性。
4、提高功率因数减少电能损耗
提高功率因数可以减少线路损耗。如果输电线路导线每相电阻为R，则三相输出线路的功率损耗为：
P1=3I2R×10-3
式中：P1-三相输电线路的功率损耗（kW）；U-相电压（V）；I-相电流
（A），I=P/ Ucosφ；P-电力线路输送的有功功率（kW）；COSφ-电力线路输送负荷的功率因数。
公式表明，功率因数提高了，可以减少线路的损耗，从而达到节能的目的。输电线路的损耗P1包括了线路的传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物所必需的，是不变的，而线路的无功损耗是可以减少甚至避免的
三、建筑电气节能设计
1、供配电系统合理设计
建筑内供配电系统的设计，需要根据整个建筑的负荷容量和供电距离及设备的特点来进行具体考虑，在此基础上对供配电系统进行合理设计，确保供配电系统不仅操作简便，而且结构上简单可靠，在进行变配电所设计时，以越接近负荷中心越好，通过将配电半径进行有效的缩短，从而实现对线路损耗的有效控制。
2、合理选择变压器容量
变压器能耗量较大，所以对于建筑内变压器台数和容量选择时需要根据负荷的情况进行合理设计，同时还要对不同季节负荷的变化进行充分的考虑，确保变压器能够做到灵活的投切，确保其运行的经济性，对于可能导致损失的轻载运行则尽量避免。因此对于季节性用电设备，则宜设立单独的变压器，同时将一些重要的负荷和维持正常工作需要的负荷要集中在一台或是几台变压器上，其他不重要的设备另设变压器，这样有利于在使用备用电源时方便切除。
3、合理选择导线经济截面
长期以来在对电力电缆选择时，通常电缆的截面会根据发热载流量、短路电流和电压来进行，以满足安全为基础，然后确保截面的最小化，认为这样可以实现节约。但这样进行设计的结果往往是导致电能损耗费用的增加，导致运行成本的增加。所以对于电缆截面的选择，还需要以经济载流量来进行，确保选择的导线截面具有较好的合量性，降低线路的损耗，确保在电缆的生命周期内实现总费用的最小化，按电缆的经济载流量（经济电流密度）合理选择导线的经济截面，减少线路损耗，并使得电缆在寿命周期内总费用最低。
4、配电线路的节能
建筑供配电系统设计时要尽量减少在运送，转换和运行过程中产生的损耗，提高供配电系统的效率。合理设计供配电系统要根据供电的距离和分布，用电设备的特点以及负荷容量等因素，使系统尽量简单方便。供电的场所应该接近负荷中心，线路路径的合理选择能减少线材，降低线路耗能。还要在考虑变压器的容量前提下，根据变压器工作的环境等因素选择高效节能的变压器。
选用电导率较小的材质做导线。以铜芯最佳，铝芯次之。国家从节能、环保的角度出发，提倡采用铜质导体。减小导线长度。首先，变配电室应尽量靠近负荷中心，以缩短供电半径，减少线路损耗；其次，线路尽可能走直线，少走弯路和回头路，减少导线长度；最后，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，宜将开环运行改为闭环运行。可明显降低线路损耗。
增大导线截面。按经济电流密度法合理选择导线截面，以减少损耗；对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失等要求外，宜加大一级导线截面；除消防等重要负荷或大容量负荷外，应优先采用母干线分支方式配电。
5、照明系统的节能
建筑电气消耗中非常重要一项即是照明，这是建筑节能设计不可或缺的重要部分。在建筑照明节能设计时，由于照明的范围较广，而且用量较大，所以照明节能设计具有较大的空间，这就需要对照明节能设计进行优化，根据建筑物本身的特点和实际使用用途来对各项照明装置进行科学、合理的设置，确保正常照明功能的前提下，实现最大限度的节能。
照明系统的节能设计，一方面照度、色温、显色指数要达标，另一方面又要达到节能的目的。由于电气照明设备的耗电量与照明设备用电使用时间、照明设备的损耗、房间面积、照明器数量等因素成正比关系，与照明电气的发光效率成反比关系。因此，照明系统的节能设计可从以下方面来考虑。
减少设备使用时间。在设计的时候，楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式，做到人来灯亮，人走灯灭。考虑到线路损耗，对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控：面积较大的房间采用多灯一控的方式。同时，设计时，应充分利用天然光。
提高光源的利用效率。首先要改善环境的反射条件。即建筑物内的墙壁、天顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素，屋顶和墙面的光反射系数宜在 55％~60％之间，地面宜为 15％~35％。
6、动力设备系统的节能设计
在进行建筑电气节能设计时，动力设备系统无疑是很重要的一部分。采用高效率电动机，并且减少电动机各个部分的耗能；根据电动机工作的用途和场合合理地选择电动机，提高电动机的运行效率。合理选用电动机的启动方式对于节能也是非常重要的，电动机自行调节转速，提高了电动机的工作效率，达到节能目的。此外，我们还要积极寻求新能源的综合利用，例如，风力发电，太阳能发电等等这些新型能源正逐步发挥重大的作用。
结束语
建筑电气节能是一项系统的工程，具有十分复杂的特点，但其又是建筑节能的重要部分，所以建筑电气节能设计的好坏直接关系到整体建筑节能的效果，因此需要电气设计人员根据建筑自身的特点，对节能进行多方面的综合考虑，加强对低能耗、高效的节能设备的应用，从根本上实现建筑电气的节能，加快我国经济社会的快速发展。
参考文献
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