浅谈建筑电气工程的节能设计
摘要：随着我国科技的进步和经济的发展，城市化、现代化进程也在不断地加快，这势必会带来能源消费的增长，目前我国的能源问题十分严重，能源利用率低、能源短缺问题已经成为制约社会可持续发展的障碍。

建筑电气节能作为建筑
节能不可或缺的部分，相关的节能设计要合理地运用到工程设计中，做到电气系
统不但安全性高，而且能够减少能耗和投资成本。

本文将对建筑电气共工程节能
设计策略进行相关探讨分析，以供参考。

关键词：建设工程；电气工程；节能设计
为解决能源过度紧张以及使用的不合理问题，我国提出了将节能问题当作一
项关乎国内经济持续发展的长远战略方针来抓。

为顺应国家节能的方针政策，在
进行建筑电气设计时应充分考虑电气节能设计，在确保能良好地完成电气功能需
求的情况下，应设法降低能源消耗水平，着力提升能源的利用率，对建筑电气设
备进行优化配置，利用科学、节能及高效的管理模式进行日常管理，并应避免因
盲目追求建筑电气功能需求而忽略能源消耗的高消耗设计模式。

在建筑电气做到
节能设计后，还存在着所设计的节能方案能否按设计标准实施的问题。

一、供配电系统节能设计
供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、系统设备和供电线路的能耗。

(1)优化用电负荷计算与负荷分配，选择最佳变压器负载率，从而降低变压器
容量，减少变压器损耗。

(2)采用集中或分散方式进行无功补偿，提高低压侧功率
因数，使其大于0.9，减少变压器损耗及配电线路损耗。

(3)合理确定配电点位置，配电间或配电柜应靠近负荷中心，从而减少电压损失与电能损耗。

(4)控制各类非
线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，减少变压器、电动机、线路
等的电能损耗。

(5)采用峰谷调节能量控制。

二、电动机运行节能设计
在建筑电气中常用的电动设备如风机、水泵和电梯等都是由设备制造厂商统
一供应的，因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中。

除了上述采用就地电容器
补偿以减少线路的无功损耗外，还应减少电动机轻载和空载运行，因为在这种情
况下电动机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。

采用变频调
速器，当负载下降时，通过变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。

采用这种方式可提高电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。

但是，这种
设备的价格仍然偏高，因此在应用中受到一定的限制。

另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控
硅的导通角，以控制电压的变化。

由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完
毕即全压投入运行，此设备也可采用测速反馈，电压负反馈或电流正反馈，利用
反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。

它可用在电动机
容量较大的设备以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合，因为它从起动
到运行，其电流变化不超过3倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内但它
是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上不会返回电网。

因此，它要求散热通风措施完善，其价格比变频器便宜，在大容量的风机、水泵
用电动机的控制设备中可以应用。

三、供电线路和导线节能设计
根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置合理的靠近用电负荷
中心，减少供电半径、减少电能的损耗。

据统计，照明线路的损耗约占输入电能
的4％左右，影响照明线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。

在满足允许载
流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆
及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。

按经济电流密
度合理选择导线截面。

一般按年综合运行费用最小原则确定经济电流密度。

（1）尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。

（2）尽可能减少
导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走
或少走回头路。

变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。

（3）增大
导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求
的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。

这样增加的线路费用，由于节约能
耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。

四、照明节能设计
照明的节能设计是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能，具体的节能措施有
以下两种：
（1）合理确定照明标准，配置合理照明方式
在照明设计之前应先详细了解工程概况，根据工程性质、功能、环境、规模，确定主要房间及场所的标准照度值和功率密度值，以判断照明设计是否满足标准。

照度标准是固定的，要有效地控制单位面积灯具安装功率，根据照明不同需求，
可将照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明。

一般照明是指适合工作场
所的照明设置；局部照明是指根据不同区域的不同要求，在同一场所内为满足特
殊的需求而设置；混合照明就是以上两者的结合，当一般照明或局部照明都无法
满足某些特殊场所的需要时，可以采取这种照明方式。

（2）合理选择光源，尽可能采用高效光源
光源是电能转换成光的器件，是实施照明节能的核心环节，其效率的高低很
大程度上决定了照明系统效率的高低。

光源的选择主要考虑光效、色温、显色指数、光源寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标，以及价格和安装场所等
因素。

各种光源均有其应用范围，必须做到合理地选用。

照明节能设计时光源选
用应根据不同的使用场合，在满足照明质量的前提下，尽可能选择高光效光源，
降低照明功率密度值。

五、软启动器设备节能设计
比变频器价格便宜的另一种节能措施是采用软启动器。

软启动器设备是按启
动时间逐步调节可控硅以控制电压的变化。

由于电压可连续调节，因此启动平稳，启动完毕，则全压投入运行。

软启动器也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正
反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到转速随负载的变化而变化。

软启
动器通常用在电机容量较大、又需要频繁启动的水泵设备中，以及附近用电设备
对电压的稳定要求较高的场合。

因为它从启动到运行，其电流变化不超过三倍，
可保证电网电压的波动在所要求的范围内。

但由于它是采用可控硅调压，正弦波
未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。

因此，它要求散热条件
较好、通风措施完善。

六、结语
节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题，而建筑电气节能设计的空间
还很大，因此，在这过程中扮演重要角色的电气设计人员，应在设计中精心考虑，反复衡量，除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，电气设计人员还应该综合考虑各种因素，将节能技术，运用到建筑电气节能
设计中去，精心思考，反复斟酌。

从而真正达到提高照明效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。

参考文献：
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[2]胡海鹏. 探讨建筑电气工程照明节能设计[J]. 城市建筑, 2017(3):22-22.
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