建筑電氣設計專業中的工程設計探究

劉玉玲

摘要：隨著經濟的發展，人們開始越來越注重建筑物的自動化與智能化。自動化與智能化的實現必然要用到大量的電氣設備，建筑的用電量將會大大增加。建筑節能問題便成為建筑電氣設計中的重點內容。在本文中，筆者從建筑電氣設計中的具體技術問題入手，對如何提升用電中的安全節能問題提出自己的一些建議。

關鍵詞：建筑電氣設計；安全節能；措施

中圖分類號：TS958文獻標識碼： A

引言

近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對生活質量的要求也越來越高，這種高要求滲透到衣食住行各個角落。其中人們對于住的質量要求更為明顯，主要體現在兩個方面，安全與節能。人們對建筑的這兩項要求，也直接反應在了建筑電氣設計中。建筑電氣設計越來越重視安全節能問題。很多建筑電氣設計工程師，在進行電氣設計時，都會充分考慮這兩點要求。安全節能性問題的考慮，不僅僅是為了滿足人們的生活需求，更是符合人類可持續發展的目標。

1. 原則引導下的建筑電氣設計

建筑電氣設計的原則主要表現在三個方面。第一，要符合我國相關的法律規范。我國已經頒布了一系列與建筑電氣設計相關的法律規范，有國務院制定的，也有地方政府制定的。建筑電氣設計人員在進行建筑電氣設計時，應當嚴格依據國家法律工作，遵守國家對于建筑電氣設計的通用標準。第二，結合人們的生活需求。引言中，筆者認為建筑電氣設計的重要目標是安全與節能。不管是安全還是節能，都不能夠脫離人們的生活需求，要以方便人們的生活為最終目標，要保證建筑的各項功能都能夠正常運行。第三，考慮到成本。建筑電氣設計工程師在進行電氣設備設計時，不能夠僅考慮到安全、節能以及方便人們生活，應當將整個建筑的建造成本也考慮在內，節能設備的選擇不能夠超過成本預期，否則將會給建筑工程的運營帶來困難。

2. 建筑電氣設計的相應節能措施

（1）照明系統的節能

首先我們要對自然光進行充分利用，合理充分地對自然光進行利用，讓室內的人工照明與自然光合理結合，有效地控制單位面積燈具的安裝功率，從而大程度地節約人工照明的電能損耗。一般房間在滿足照明質量的基礎上，應該優先采用緊湊型熒光燈以及高效發光的熒光。推廣性能優秀，使用低能耗的光源用電附件。電附件主要指節能型電感鎮流器、電子變壓器、電子鎮流器、電器觸發器等。對于廠房、高大車間等室外照明，一般應該采用高效氣體放電光源（如金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等）。應該選用帶有無功補償的燈具作為公共建筑場所內的熒光燈，其中宜采用電子觸發器氣體放電燈，應該有限選用電子鎮流器緊湊型熒光燈。此外，采用各種節能裝置或開關，改進燈具的控制方式，也是行之有效的一種節電方法。以照明的使用特點為根據，可以采取適當增加照明開關點或者是分區控制燈光。

（2）配電變壓器的節能

綜合考慮年運行費用和投資，根據負荷的情況合理選擇變壓器的臺數和容量，選取電力負荷與容量相適應的變壓器，對負荷進行合理的分配，讓其在高效區內進行工作。變壓器的效率與符合的功率因數、變壓器的損耗和負荷有關，要改造或更換高能耗的變壓器，選用節能型變壓器。選用無勵磁調壓變壓器和節能型變壓器，10kV系列的短路損耗和空載損耗分別降低13.9%和41.5%，實現了變壓器的經濟運行，加強了運行管理。如果投運的變壓器數量不變，那么在符合變化的情況下，會使其超出經濟運行的范圍，其運行效率和負荷率都會發生一定的變化，所以，為了防止變壓器空載或輕載運行，要及時切除或投入部分變壓器。為了實現節能的目的哦，必要時應該按照實際荷載對長期輕載的變壓器進行更換，更換為容量較小的變壓器。

（3）節電裝置的應用

節電裝置由自動穩壓型交流電源集中控制，通過裝在內部的LC 無源濾波器抑制高次諧波造成的系統損耗和發熱,采用“電磁平衡原理”節電技術,通過負荷系統的感抗和裝置本身的感抗形成互感，吸收系統內部的失真電能，并將其轉化為有用的電能，高負荷系統的電能利用率可得到有效提高，也就是我們所說的高功率因數。節電裝置可以改善電能質量，對系統輸入的電能進行多方位管理和集中控制，節能裝置串聯接入電力系統中，將供電的參數調整到最合適負荷設備的工作狀態。

（4）降低線路電器的功率損耗

有很多供配電系統中的用電設備會產生滯后的無功電流，具有電感性，無形中增加了線路的功率損耗，經過高低壓線路從系統中傳輸到用電設備的末端，如：變壓器、家用電器、電動機、燈具的鎮流器等，我們應該采取以下措施來降低這部分的損耗：在低壓配電中盡可能不走回頭路，設計線路走直線；增大導線截面積，線路費用雖然會增加，但是由于節約了能耗所以減少了運行費用；對于供電線路來說，應該選用較小電阻率的導線；電流強度與電能損耗的平方由于在輸送功率不變的情況下成正比，與運行電壓的平方成反比，允許在額定的電壓波動的幅度內，運行電壓可適當提高；為了減少供電半徑，變電所應該靠近負荷中心等等。

3.建筑電氣設計的節能分析

3.1選擇合適的變壓器

在選擇變壓器時，應當盡可能的選用具有節能類型的。這些節能型的變壓器采用了優良的制造工藝，使得變壓器空載損失與短路損失減少到最低。根據相關數據表明，節能型的變壓器同老產品相比較，能夠使得空載損失與短路損失分別降低41.5%和 13.93%，每年能夠節省9kW·h。節能變壓器除了有優良的節能特性以外，還有損耗低、質量輕、效率高等優良特性，因此近些年來受到建筑電氣設計工程師的廣泛歡迎。

3.2電動機的節能分析（以某發達城市某地標建筑主體大廈電動機運行為例）

電動機是建筑電氣設計中的重要設備。因此對電動機進行節能分析，對于建筑節能來說意義重大。一般情況下，電動機在其運行過程中最耗電，因此，如何減少其運行過程中的電能損耗是電動機節能的關鍵所在。在電動機運行過程中，如果能夠提高電動機的工作效率與功率因數將會最大程度的節約電能，筆者認為可以采用變頻調速器對電動機進行控制，此時在提高電動機工作效率的同時，還能夠最大程度上保證電壓的穩定。某市某大型地標建筑2008年以前一直都是采用傳統的電動機運行模式，自2008年12月以后，對技術進行革新，采用變頻調速器對電動機設備進行控制之后，每年能夠節約百分之十五至百分之二十左右電能，并且據居民普遍反應電壓比以往更為穩定。

3.3合理安排照明節能

照明是人們生活中的重要能源使用途徑，如果能夠在照明上進行節能設計，對于節能工作的開展來說意義重大。節能照明最重要的要求是在不降低必要的照明要求的前提下，對照明用電進行最大程度的節約，在電氣設計過程中主要可以從以下三個方面進行考慮。第一，注重自然光的利用。電氣設計人員在進行室內照明安排的過程中，考慮到自然光的方向，在一些自然光充足的室內區域可以少量安排人工照明，從而在最大程度上減少人工照明電能。第二，在選用燈具時，傾向于選擇那些高效節能燈具，并且根據不同的照明場景選用不同種類的高效節能燈具。第三，照明燈的開關控制部分也是節能的重要方式。因此，在進行節能控制的過程中，可以根據不同的照明場所，選用不同的開關控制方式。比如在公共場所，可以采用聲控方式，而在床頭、病房等地方則可以采用調光開關。

4.結語

建筑安全節能的發展前景可觀，越來越多的安全節能措施被探索出來。相關的工作人員應當認識到安全節能對于建筑電氣設計的意義所在，在今后的工作中，對建筑電氣設計的安全節能方案進行不斷探索，對不同的方案進行仔細對比，從而選擇出一套適合某特定建筑的安全節能方案，從而使人們生活在安全綠色的環境之下。

參考文獻

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