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摘要：建筑工程节能设计既包括降低能耗、抑制需求，又包括提高能源利用效率、简化能源消费，从而实现经济效益与社会效益的共同提升。因此，建筑节能设计首先要满足人们对居住环境的要求，改善生活质量，提高工作效率。建筑节能设计涵盖众多领域，电气设计是其重要组成之一。通过科学合理的设计降低建筑电力消耗量，缓解国内能源紧缺局面，推动建筑行业乃至整个国民经济稳定发展。因此，建筑师应当重视建筑设计中的电气节能设计，利用先进的节能方法降低建筑能耗。文章重点分析建筑电气设计中的节能方法[1]。
关键词：建筑；电气设计；节能方法；分析
近年来，建筑行业呈现出蓬勃的发展态势，建筑工程数量越来越多，规模越来越大，人们对建筑节能设计也越来越关注。建筑属于高耗能、高污染行业，尤其是建筑电气设备，在运行过程中需要消耗大量能源。在这种情况下，设计师应当树立节能环保理念，认真研究建筑电气设计中的节能方法，并将其应用到具体工作中。根据实际情况优化设计方案，以此降低建筑工程中电气能源消耗量，充分利用新能源和新技术，推动建筑行业可持续发展。文章介绍了建筑电气设计的基本原则，针对现阶段建筑电气设计中的节能方法进行具体分析，以期为建筑设计师提供参考。
1建筑电气设计原则
1.1经济性原则
在建筑电气设计中，其设计基础就是经济效益。设计师不能忽略实际情况，盲目增加投资。在选择电气设备、材料时，必须严格按照经济、合理、科学的原则，以此实现电气系统的节能运行，从整体上提高建筑工程的经济效益。
1.2适用性原则
在建筑物内部创设或者维持良好的人工环境时，必须以一定的能源作为基础，这就是建筑电气设计的适用性原则。例如：针对一些建筑电气设备，在满足其动力、负荷容量以及电能质量需求的前提下，对用电设计进行优化，从而做到合理利用电能。
1.3节能性原则
电气设备的损耗应当作为节能设计关键，包括输电线路额外损耗以及变压器功率损耗等，通过制定科学合理的节能措施，实现建筑电能损耗的减少，这就是建筑电气设计的节能性原则[2]。
2建筑电气设计中的节能方法分析
2.1风机水泵的节能方法
选择效率较高的风机水泵。随着科学技术不断进步，国产风机和水泵类型越来越多，效率也明显提升，应将其推广应用到建筑电气设计中；根据工况进行风机水泵等设备型号、额定值的选择，确保其运行状态达到最佳，运行效率达到最高；通过调速控制流量，以免出现过多节流损失。当前在流量控制上，一般采用阀门或者挡板，即通过人为操作的方式降低流量，这种方法不够经济合理，因此可以对原动机转速进行调整，代替人工操作的方式控制流量；对管网进行合理设计，以此降低管道阻力。在电力输送管网设计过程中，设计师应仔细计算管径、管道走向等，确保管道内壁光滑无杂物，从而减少功率损建筑电气设计中的节能方法的重点分析薛源成都西南交通大学设计研究院有限公司，四川成都610031失；将复合材料涂刷在管网及叶轮表面，使其与金属粘接更牢固。在叶轮及管道内部涂刷复合材料，能够减小管道、叶轮及流体摩擦系数，同样可以实现损耗的降低；将叶轮直径控制在合理范围内。如果风机与水泵的额定值超出所需风压、流量时，可以将叶轮直径适当减小，以此降低风机和水泵输入功率，减少能源消耗量；对入口处的导向叶片进行调节。在调节离心式、轴流式风机水泵时，这种方法较为常用。对入口处的导向叶片进行调节，可实现流量与压力曲线的改变，相较于阀门或者挡板的调节方式，该方法轴功率较低[3]。
2.2照明系统的节能方法
首先，选择高效光源作为照明系统，发光效率比较高的照明设备有气体放电灯。在设计建筑照明系统时，还要对建筑环境加以考虑，高压钠灯不仅使用寿命长，而且色温优良，适用于大体型建筑物。如果建筑高度比较小，日光灯无论是使用寿命还是光照效果，都是一项不错的选择。紧凑型荧光灯既能保证照明效果，又能减少能源消耗，尽管前期费用较高，但是长期使用还是比较经济合理的；其次，选用高效的照明灯。在建筑照明系统中，照明灯与光源的作用同样重要，选择高效照明灯能够大幅度节约能源。在民用建筑电气设计中，不仅要考虑到灯具的装饰效果，还要考虑其电能利用率、照明效率等，以免出现能源浪费现象，同时影响照明效果。在选择、布置灯具时，应同时考虑美观、经济、环保等各类要素。加强照度控制，以此减少建筑照明系统的电能消耗量。采取有效措施提升能源利用效率。在灯具选择过程中，还要设置必要的镇流器，以此强化节能效果；最后，对照明控制方法进行科学设计。在进行建筑电气节能设计时，设计师除了要考虑光源、灯具的用电效率，还要认真研究照明控制方法，做到设计科学。
2.3供电设施的节能方法
在建筑电气节能设计过程中，不但要关注照明系统的节能方法，还要重点关注供电设施的节能方法。在节约电能上，一个性能优良的电动机可以起到关键作用。在电动机选择过程中，首先要对发动机的机械效率加以关注，有效提高电动机的电能向机械能的转化效率。除此之外，电动机的选择还要考虑到用电设备，确保前者的输出功率与后者的额定功率相互适应，以免造成电能浪费。安全设计在电气设计中也是不容忽视的重要内容，建筑中有许多配电设备，通常分为变压设备、应以供电设备两种类型，选择真空开关手车式的开关柜，可以有效确保变压供电设备运行安全。为防止火灾事故，油浸变压器不可作为应急供电设备，此外，选用燃气作为应急设备的动力安全性较高[4]。
2.4输电线路的节能措施
在建筑电气设计中，就配电、供电线路而言，降低输电阶段的能源消耗是电气设计的主要目的之一。首先，要想节约变压器能耗，最重要的是降低其有功功率消耗。因此，变压器设计要点应放在两次变压上，通过有效措施将两次变压过程中的电力损耗降低。在这种情况下，设计师可将变压器容量、变压器负荷适当增加，以此提升变压器能源利用效率。其次，对于建筑电气系统的传输电路，在输电线路上不可避免地会存在电阻，由此会导致输电线路出现能源损耗。设计师可以通过合理计算，结合自身设计经验，将输电线路的电阻降低，例如，使用性能良好的输电线，以此实现节能目标。除此之外，在输电线路设计中还能通过变压器将电压提高，再进行传输，这样同样可以实现节能目标。我国建筑使用的标准电源电压很大，并且利用单母线实现自动切换，为了避免线路低压段出现短路现象，通常要将联络装置设置在变压器之间。在选择配电线路时，高低压线路的放射状连接是应当极力避免的连接方式，最好采用高低压线路混合式连接，这样不但能提高输电设备的质量，还能减少输电线路的能源损耗。
2.5变压器的节能方法
功率因数和变压器损耗呈反比关系，要想将变压器损耗降低，针对无功消耗大、长时间运行的电气设备，需加设补偿装置，从而将供配电系统的功率因数提高。除此之外，在建筑电气设计中，设计师可以对系统功率因素和理想值的偏差范围进行计算，电容补偿可通过设置静电电容器来实现，以此确保电气节能系统运行正常。在建筑电气系统中，非线性设备应尽量避免使用，以免出现线路电压损失过高的情况。电线线路传输有两种，即无功功率传输、有功功率传输。前者在向用电设备输送过程中，功率损耗已经在线路上产生，要想实现电能节约，需要有效减少这部分损耗。
2.6合理利用新能源与新技术
2.6.1利用太阳能光伏供电
这种供电方式能够将光能向电能转化，供电系统主要由三部分组成，即太阳电池板、充电控制单元以及放电控制单元。太阳能照明、太阳能热水器都是通过太阳能光伏供电实现的。随着建筑节能技术的不断发展，太阳能光伏供电方式将会向更多领域普及。
2.6.2建筑电气新技术的运用
由于变压器的无功补偿和功率因数存在密切联系，要想节约能源，可以将功率因数提高。传统的低压补偿对于负荷不高的电力网络比较适用，但是随着经济社会的发展，单相负载在计算机网络等领域越来越普遍，导致传统三相的不平衡增加。现阶段，科学先进的控制方法能够有效解决这一问题。比如：利用计算机对建筑温度、照度进行调节，以此降低电能消耗等。
3结语
综上所述，经济的发展带动了建筑行业发展。现阶段，建筑工程数量和规模有了较大提升，其能源消耗量也越来越大，已经影响到社会经济的可持续发展。在这种情况下，必须加强建筑节能设计，尤其是建筑电气节能设计。加强设计优化，利用先进技术降低电能消耗，能够大大缓解我国能源供需矛盾，有效达成建筑节能目标。设计师应当了解和熟悉节能电气设备的性能、工作原理以及效果，在此基础上开展设计工作，对设计方案进行经济技术论证，不断提高建筑电气设计水平，降低建筑运行能耗，在保障人们居住质量的同时，实现能源资源节约，推动建筑行业健康发展。
参考文献
[1]江秋健.建筑电气设计中几种节能方法的探讨[J].建材与装饰，2018（34）：91-92.
[2]李保强.建筑电气设计中电气节能标准的应用[J].中国标准化，2017（12）：146-147.
[3]覃颖.建筑电气设计中几种节能方法的探讨[J].建材与装饰，2016（41）：88-89.
[4]刘宪军.小议建筑电气设计中几种节能方法[J].绿色环保建材，2016（1）：103-104.
作者:薛源 单位:成都西南交通大学设计研究院有限公司
