论文部分内容阅读
摘要：现今，能源短缺已成为全球性的问题，节能降耗这个理念越来越深入人心，今年，由于经济的发展，高层建筑相继崛地而起，导致电能能源消耗剧增，因此，在建筑电气设计中贯彻节能原则是势在必行的。
关键词：能源；节能原则；建筑电气设计；应用
随着全球经济的高速发展，人们对能源的需求量越来越大，一直以来，人类都随意地从大自然中榨取各种能源，时至今日，全球能源都面临着短缺的问题，环境污染已经令大自然严重失衡了，人类吃到了自己种下的恶果。但是在经济蓬勃发展的今天，我们不可能完全不消耗能源，所以我们可以做到的只有尽量的节能降耗。我国面积大、人口众多，经济发展迅猛，自然是个能源消耗大国， 但相对的我们并不是一个能源大国。随着人口城市化进程的发展，越来越多的高层建筑崛地而起，导致建筑物的电能能源消耗剧增，也使建筑物的总耗电量在城市的总耗电量中所占的份额越来越大。实验证明，电气节能是建筑物节能的有效办法。因此，如何在建筑物中利用电气设计实现高效节能已经成为现今一个急需解决的问题。本文分析建筑电气节能设计的原则，对建筑电气设计中如何有效实现节能降耗提出一些解决办法。
一、建筑电气节能设计的原则
在进行建筑电气节能设计时，既不能以牺牲建筑功能为代价，又不能胡乱在电气节能设计上投资，这样做的话就是盲目的为节能而节能了。建筑电气节能设计要满足的原则有下列三个：
（一）以满足建筑物的基本使用功能为前提
满足建筑物的基本使用功能，简单来说就是能够给建筑物中必要的电气设备的运行提供足够的动力，能够提供给人们明亮舒适的工作和休息环境，满足人们的基本需要。满足这一点是实行建筑电气节能设计的首要前提。
（二）以平衡经济效益为原则
电气节能设计原本就是为了节省资源的，如果在得出合理的节能设计方案之前就盲目投入大量资金到节能工作上，造成公司收支失衡，这样就得不偿失了。我们应该以平衡经济效益为原则，按照得出的电气节能设计方案实行，把一小部分资金投入进去，如果收到明显效果后，再把节能省下的资金继续投入到电气节能中，从而既能实现节能又能保持公司的收支平衡。
（三）以省去不需要的能量损耗为原则
不需要的能量损耗，就是指没有实际作用，但一直在消耗着的能量损耗。而电气节能设计的主要目标对象就是这无意义的能量损耗。在确定省去某些能量损耗前，应该先分清建筑内什么是有用和无用的能耗，然后无用的可以省去，有用的则通过合理的电气设计将其能耗尽量降低。
二、节能原则在建筑电气设计中的应用
（一）供配电系统的节能设计
1、选择合适的供电电压等级
输电线路的电压量与输送的总容量和线路输电的距离成正比。我们在为建筑的输电线路选取供电电压时，应该根据输电线路输送的总容量、线路输电的距离与相关设备的实际情况等，通过进行综合全面的思考，选择合适的供电电压等级。避免因为选择不合适的供电电压造成不必要的能源消耗。
2、设计最短的供电线路
节省线路上的能耗主要是通过降低线路总电阻来实现的，电流在线路上流动时肯定会消耗一定的能源，而线路电阻=电阻率×线路总长度/线路横截面积，但如果依靠选择横截面大的线路来降低电阻的话，不但投资巨大，而且收到的成效并不理想。因此，我们可以利用缩短供电线路的方法来达到目的，简单来说就是设计供电线路时应该以多走直线、少走弯路为原则，因为直线距离是最短的。另外，还可以选取电阻率较小例如铜芯之类的导线作为节能的辅助。
3、选择空载损耗低、节能型的变压器
变压器的功率损耗公式：△Po=Po+Pkβ2，△Po指变压器的空载损耗，一般由变压器铁芯的涡流和漏磁损耗组成，Pk指变压器的有载损耗，β指变压器的负载率。而Po只会随着铁芯的硅钢片的性能和铁芯的制造水平而改变的。因此我们在选择变压器时，首选是一些空载损耗低、节能型的变压器，常见的有S9，SL9，SC8油浸型和干式等节能型的变压器。除此之外，还可以选择绕组阻值较小的变压器， 例如铜芯变压器等， 因为这类变压器电阻较小，因此对电流损耗也相对小。
（二）空调系统的节能设计
空调系统是建筑电气能耗大户，约占总能耗的30%～50%左右，所以空调系统的节能设计是建筑电气节能设计的重中之重。要减少空调系统的能耗，主要是通过建筑结构的方法实现。在建筑设计时，建筑的外形尽量设计成圆形或者方形，这样就可以有效地减少外表与太阳光的接触面，同时在保证室内有充足的阳光的条件下，要尽可能减小窗户面积， 从而减低建筑的制冷负荷。另外，在建筑外墙选料上也可以选用一些特殊材料来降低墙壁的传热性， 减少外界的热量传导到室内，从而增加空调系统的制冷负荷。当然，我们可以适当地调高空调的温度来降低空调系统的能耗。
（三）在建筑电气设计过程中对电动机进行节能设计
在建筑电气节能设计时，因为电动机和暖通、管道等是连为一体，配套使用的，并且是由提供商一致提供的设备，因此要开展节能措施，只能是在电动机运行的时候进行，这是节能降耗的可行方法，但是同时也需要尽量将电动机空载以及轻载频率降低。还应该选择合适的变频调速器，这样有利于实现自动调节转速，从而能提高电动机对负载变化的适应能力。这种方法的应用，有利于将电动机轻载效率提高，从而达到环保节能的目标，但是其具有很大的缺陷，主要是价格比较高，因此在投入使用往往会受限于资金困难而无法推广，因而，一般可以选择软启动器，其主要是依据时间变化来实现对电压的调控，从而达到平稳状态，并使得电动机能够在全压的情况下运行。该设备的一个主要特点就是，它可以通过对测速、电压负和电流正的反馈，并利用反馈信息对硅导通角进行进行控制，最终达到速度因负载变化而变化的效果。设备从启动到运行的过程，电流的变化一般在3倍左右，这样可以确保电压波动的最大值在允许范围内。另外，该设备的电压调控是采用可控硅进行的，因此，设备的对于散热和通风设施方面的要求较高。但是，设备的价格比变频器要低一点，因为这样的特点，该设备广泛应用到水泵系统中的大容量电动控制设备当中。
（四）建筑电气照明的节能设计
1.自然光的应用
基于环保节能的照明设计，应该借助自然光且结合室内照明进行设计。例如，选择太阳能灯具作为室外景光，可以借助自然光或能够调节照度的灯具以分片分区自动化控制的开停方式进行设置，起到一定的节能降耗作用，这样所获得的照明节能效用也是非常突出的。
2.节能光源的选用
确保照明质量的条件下，对径直、管细、紧凑型荧光灯管进行选擇，如果悬挂位置的要求较高，但照明要求一般的情况下可以对高压钠灯、金属卤化物灯、镇流高压荧光汞灯进行选用，而这些灯具费用较低、视觉质量较高，同样具有节约能源的作用。
3. 改进灯具的控制方式
与照明的特点相结合，依据分区控制对照明的开关点进行增减，同时选取节能型装置、开关。客房、病房、卧室选用可调光开关，高级客房可选取节电钥匙开关，公共照明、室外照明均采用声控、光电控制开关，而过道、楼梯则可选用节能自动熄灭开关。
结束语
总而言之，建筑电气设计中环保节能的实践是一项复杂的系统工程，在能源紧张的状况下必须进一步加快对环保性、节能性、适用性建筑设施进行设置，且从各方面进行考虑，促使这项工程的顺利完成，以确保环保节能在建筑电气设计中的充分实践与应用。建筑电气节能所要考虑的不仅仅有节能损耗， 而是要在改变建筑功能的前提上， 通过提高设备使用效率和减少设备使用时间来实现节能损耗， 为了使我们更好地在建筑电气设计中实现节能损耗，我们应该在实际生活中锲而不舍地积累经验，然后研究出更有效的建筑电气设计方法。
参考文献：
[1]陈晓明.江苏省建筑电气节能设计中存在的问题与思考[J].房材与应用，2011，（8）：65-66.
[2]吴哲.建筑电气工程供配电系统节能设计探讨[J].建筑与发展，2011，（10）：20-21.
关键词：能源；节能原则；建筑电气设计；应用
随着全球经济的高速发展，人们对能源的需求量越来越大，一直以来，人类都随意地从大自然中榨取各种能源，时至今日，全球能源都面临着短缺的问题，环境污染已经令大自然严重失衡了，人类吃到了自己种下的恶果。但是在经济蓬勃发展的今天，我们不可能完全不消耗能源，所以我们可以做到的只有尽量的节能降耗。我国面积大、人口众多，经济发展迅猛，自然是个能源消耗大国， 但相对的我们并不是一个能源大国。随着人口城市化进程的发展，越来越多的高层建筑崛地而起，导致建筑物的电能能源消耗剧增，也使建筑物的总耗电量在城市的总耗电量中所占的份额越来越大。实验证明，电气节能是建筑物节能的有效办法。因此，如何在建筑物中利用电气设计实现高效节能已经成为现今一个急需解决的问题。本文分析建筑电气节能设计的原则，对建筑电气设计中如何有效实现节能降耗提出一些解决办法。
一、建筑电气节能设计的原则
在进行建筑电气节能设计时，既不能以牺牲建筑功能为代价，又不能胡乱在电气节能设计上投资，这样做的话就是盲目的为节能而节能了。建筑电气节能设计要满足的原则有下列三个：
（一）以满足建筑物的基本使用功能为前提
满足建筑物的基本使用功能，简单来说就是能够给建筑物中必要的电气设备的运行提供足够的动力，能够提供给人们明亮舒适的工作和休息环境，满足人们的基本需要。满足这一点是实行建筑电气节能设计的首要前提。
（二）以平衡经济效益为原则
电气节能设计原本就是为了节省资源的，如果在得出合理的节能设计方案之前就盲目投入大量资金到节能工作上，造成公司收支失衡，这样就得不偿失了。我们应该以平衡经济效益为原则，按照得出的电气节能设计方案实行，把一小部分资金投入进去，如果收到明显效果后，再把节能省下的资金继续投入到电气节能中，从而既能实现节能又能保持公司的收支平衡。
（三）以省去不需要的能量损耗为原则
不需要的能量损耗，就是指没有实际作用，但一直在消耗着的能量损耗。而电气节能设计的主要目标对象就是这无意义的能量损耗。在确定省去某些能量损耗前，应该先分清建筑内什么是有用和无用的能耗，然后无用的可以省去，有用的则通过合理的电气设计将其能耗尽量降低。
二、节能原则在建筑电气设计中的应用
（一）供配电系统的节能设计
1、选择合适的供电电压等级
输电线路的电压量与输送的总容量和线路输电的距离成正比。我们在为建筑的输电线路选取供电电压时，应该根据输电线路输送的总容量、线路输电的距离与相关设备的实际情况等，通过进行综合全面的思考，选择合适的供电电压等级。避免因为选择不合适的供电电压造成不必要的能源消耗。
2、设计最短的供电线路
节省线路上的能耗主要是通过降低线路总电阻来实现的，电流在线路上流动时肯定会消耗一定的能源，而线路电阻=电阻率×线路总长度/线路横截面积，但如果依靠选择横截面大的线路来降低电阻的话，不但投资巨大，而且收到的成效并不理想。因此，我们可以利用缩短供电线路的方法来达到目的，简单来说就是设计供电线路时应该以多走直线、少走弯路为原则，因为直线距离是最短的。另外，还可以选取电阻率较小例如铜芯之类的导线作为节能的辅助。
3、选择空载损耗低、节能型的变压器
变压器的功率损耗公式：△Po=Po+Pkβ2，△Po指变压器的空载损耗，一般由变压器铁芯的涡流和漏磁损耗组成，Pk指变压器的有载损耗，β指变压器的负载率。而Po只会随着铁芯的硅钢片的性能和铁芯的制造水平而改变的。因此我们在选择变压器时，首选是一些空载损耗低、节能型的变压器，常见的有S9，SL9，SC8油浸型和干式等节能型的变压器。除此之外，还可以选择绕组阻值较小的变压器， 例如铜芯变压器等， 因为这类变压器电阻较小，因此对电流损耗也相对小。
（二）空调系统的节能设计
空调系统是建筑电气能耗大户，约占总能耗的30%～50%左右，所以空调系统的节能设计是建筑电气节能设计的重中之重。要减少空调系统的能耗，主要是通过建筑结构的方法实现。在建筑设计时，建筑的外形尽量设计成圆形或者方形，这样就可以有效地减少外表与太阳光的接触面，同时在保证室内有充足的阳光的条件下，要尽可能减小窗户面积， 从而减低建筑的制冷负荷。另外，在建筑外墙选料上也可以选用一些特殊材料来降低墙壁的传热性， 减少外界的热量传导到室内，从而增加空调系统的制冷负荷。当然，我们可以适当地调高空调的温度来降低空调系统的能耗。
（三）在建筑电气设计过程中对电动机进行节能设计
在建筑电气节能设计时，因为电动机和暖通、管道等是连为一体，配套使用的，并且是由提供商一致提供的设备，因此要开展节能措施，只能是在电动机运行的时候进行，这是节能降耗的可行方法，但是同时也需要尽量将电动机空载以及轻载频率降低。还应该选择合适的变频调速器，这样有利于实现自动调节转速，从而能提高电动机对负载变化的适应能力。这种方法的应用，有利于将电动机轻载效率提高，从而达到环保节能的目标，但是其具有很大的缺陷，主要是价格比较高，因此在投入使用往往会受限于资金困难而无法推广，因而，一般可以选择软启动器，其主要是依据时间变化来实现对电压的调控，从而达到平稳状态，并使得电动机能够在全压的情况下运行。该设备的一个主要特点就是，它可以通过对测速、电压负和电流正的反馈，并利用反馈信息对硅导通角进行进行控制，最终达到速度因负载变化而变化的效果。设备从启动到运行的过程，电流的变化一般在3倍左右，这样可以确保电压波动的最大值在允许范围内。另外，该设备的电压调控是采用可控硅进行的，因此，设备的对于散热和通风设施方面的要求较高。但是，设备的价格比变频器要低一点，因为这样的特点，该设备广泛应用到水泵系统中的大容量电动控制设备当中。
（四）建筑电气照明的节能设计
1.自然光的应用
基于环保节能的照明设计，应该借助自然光且结合室内照明进行设计。例如，选择太阳能灯具作为室外景光，可以借助自然光或能够调节照度的灯具以分片分区自动化控制的开停方式进行设置，起到一定的节能降耗作用，这样所获得的照明节能效用也是非常突出的。
2.节能光源的选用
确保照明质量的条件下，对径直、管细、紧凑型荧光灯管进行选擇，如果悬挂位置的要求较高，但照明要求一般的情况下可以对高压钠灯、金属卤化物灯、镇流高压荧光汞灯进行选用，而这些灯具费用较低、视觉质量较高，同样具有节约能源的作用。
3. 改进灯具的控制方式
与照明的特点相结合，依据分区控制对照明的开关点进行增减，同时选取节能型装置、开关。客房、病房、卧室选用可调光开关，高级客房可选取节电钥匙开关，公共照明、室外照明均采用声控、光电控制开关，而过道、楼梯则可选用节能自动熄灭开关。
结束语
总而言之，建筑电气设计中环保节能的实践是一项复杂的系统工程，在能源紧张的状况下必须进一步加快对环保性、节能性、适用性建筑设施进行设置，且从各方面进行考虑，促使这项工程的顺利完成，以确保环保节能在建筑电气设计中的充分实践与应用。建筑电气节能所要考虑的不仅仅有节能损耗， 而是要在改变建筑功能的前提上， 通过提高设备使用效率和减少设备使用时间来实现节能损耗， 为了使我们更好地在建筑电气设计中实现节能损耗，我们应该在实际生活中锲而不舍地积累经验，然后研究出更有效的建筑电气设计方法。
参考文献：
[1]陈晓明.江苏省建筑电气节能设计中存在的问题与思考[J].房材与应用，2011，（8）：65-66.
[2]吴哲.建筑电气工程供配电系统节能设计探讨[J].建筑与发展，2011，（10）：20-21.