谷雨 冉志远
中国建筑科学研究院建筑设计院 北京 100020
摘要：建筑电气设计工作中采取合理的节能降耗措施，不仅可以提升能源实际的利用效率，减少能源消耗，而且让建筑完成电气系统的全面经济运行。所以，在建筑电气进行设计时应该由从电气使用的具体情况作为切入点，依据本地实际的供电情况，全面考虑每个层面节能的落实，在保证其功能完整且可以正常使用的条件下，建筑电气对于电气的使用实施采用节能设计，从而完成使建筑更加低耗能、高节能的运行。
关键词：建筑电气；设计；节能降耗；应用；重要性
中图分类号：TU85 文献标识码：A
1建筑电气设计节能降耗措施应用的重要性
1.1建筑电气节能设计有利于缓解能源紧张
随着我国经济步入新常态的发展阶段，能源紧缺已成为制约经济发展不可忽视的问题。电力工程的发展使得电力资源的缺口变大，导致电力资源愈发紧缺，再加上该行业高耗能、高污染和高投入的特性，节能减排已成为必然发展趋势。目前建筑电气工程的节能设计已提上日程，这对缓解能源紧张可以起到较为显著的作用。所以，为实现节能减排，缓解能源紧张，强化电气工程能源设计已成为推动该行业更新换代的关键环节。
1.2建筑电气节能设计有利于提高环境质量
改革开放起来，我国经济实现了突飞猛进的发展，生产力的爆炸式发展造成了严重的环境污染，污染问题亟待解决。作为现代科技领域的重要产业，电气工程在发展中产生的污染也不容忽视。所以，将节能设计运用到电气工程中既能低能耗，实现绿色发展，还能减少污染，保护环境[1]，从根本上改善环境质量，从而提升人们的生活质量，进而影响到居民的生活方式，由此达到节能减排的目的和效果。这不仅有助于节约资源型和环保友好型社会的构建，还能将环保理念深入人心，对人们的生产理念、生活理念甚至是消费理念都能产生深远的影响。
2建筑电气设计中节能降耗的技术措施
2.1配电变压器节能降耗措施
配电变压器节能技术措施主要从变压器运行的无功功率损耗、有功功率损耗、综合运行功率损耗三个方面着手。其中，有功功率损耗主要针对有功电量，有功功率损耗主要考虑提高变压器运行功率因数，综合运行功率损耗应兼顾有功电量与有功功率损耗或降低供配电系统网损。因此，在优化配电变压器节能方式时应当兼顾无功功率与有功功率配电系统网损[2]。现今，大量建筑是由数台变压器分列供电，变压器损耗的总和包含变压器无功功率与有功功率。针对多台变压器运行模式进行优化时，无论是单独运行还是并列，均需经济分配变压器总负载，将无功功率损耗、有功功率损耗均降至最低。
在进行配电变压器设计、优化供配电系统布线时，应着重注意变压器三相负荷配电不平衡问题。不平衡的三相负荷配电变压器易形成三相压差过大产生负序电压、易造成磁路不平衡，引发漏磁通进而产生杂散损耗，同时引起的变压器部分相绕组形成过大负荷电流也会造成变压器损耗增大。变压器的布设应以靠近负荷中心位置为基准。针对布设有大容量单相电气设备的高层建筑应设计与供配电系统高压网络直接相连的专用的单相变压器，并进行消谐、无功补偿设计。
大量研究表明，配电变压器的额定电压值与运行过电压水平之比由20减少至10时，配电变压器内部铁损量将会由15%增加到50%以上，与此同时，变压器内部空载电流值、无功损耗总量将显著增加。因此，优选新型节能配电变压器十分必要。
2.2供配电线路节能降耗措施
建筑电气系统供配电线路设计应在综合考虑机电设备负荷容量、机电设备特性、机电设备空间分布、供电距离等因素的基础上进行科学布线。布线的基本原则：整个供配电系统做到清晰、简单，配电级数宜小于三级，并应加强研究供电线路节能技术措施，这是因为支干线路错综复杂且总长度普遍在万米级别，线路电能损耗不容小视。相关人员应当在导线类型选型、减少输电线路长度、增大线缆截面、采取就地无功补偿措施四个方面加强方案优选。
（1）优选导线类型。优选导线类型的依据是选用的导线型材具有较小的电导率且经济合理。大量研究表明，铜芯电缆较铝芯电缆具有电导率更小、输电效率更佳、成本偏高的特点。设计供配电线路时，应兼顾铜芯电缆的高效性和铝芯电缆的经济实惠，例如，在负荷量较大的线路采用铜芯电缆，在负荷量较小的线路采用铝芯电缆[3]。（2）优化输电线路长度。在进行变配电所的选址时以其尽可能与负荷中心更近、低压配电室尽可能与建筑强电竖井更近为原则，因为这样可以有效缩短馈电线路距离，进而降低线路电能损耗。（3）增大线缆截面。在对难以靠近馈电系统的部分机电设备进行导线类型优选时，应在综合考虑线路载流量、电压降、热稳定、保护需要等基本功能的基础上，根据工程实际情况适当增大线缆截面以达到降低线路损耗的目的。（4）采取就地无功补偿措施。在对无功功率需求较大、距离配电所较远的电气设备线路设计时，可进行就地无功补偿设计，从而在保障电气设备运行稳定的基础上有效降低无功传输损耗，实现节能降耗。
2.3照明系统节能降耗技术措施
合理搭配照明系统是照明系统节能降耗的重要手段。具体设计措施如下：（1）建筑照明应综合考虑经济型、艺术性、适用性等原则的基础上进行设计，尽可能地避免出现过多考虑艺术追求而造成建筑照明系统经济适用性能的大幅降低的设计。（2）针对空调房间的建筑照明设计应优选照明-空调组合型节能系统。（3）对建筑物进行照明系统分区，例如划分一般照明区、混合照明区等，并分别布线。（4）在对高照度、多光色有特殊要求的客厅、商业设施进行照明设计时，优选通过两种及以上光源组合的方式设计照明混光系统[4]。
合理选择光源是实现照明系统节能降耗的重要方式之一。实际工程设计时，灯具光源类型的选择需综合考虑工程特点、经济性、使用的照明场所、使用者对照明的视觉要求等因素而定，重点考虑照明区域显色性、满足启动时间要求、安装维护简单方便、显色性好、发光效率高、运行可靠安全、使用寿命长、性价比较高等原则。例如，书房、会议室等对装饰性要求较低、没有特殊照明系统、灯具安装高度较低的场所优先选择使用寿命长、显色性高、光通维持效率水平高、光效性能高、性价比大的T5、T8细管荧光灯。多功能厅、办公营业厅等对装饰性要求较高、灯具安装高度较高的场所优先选择金属卤化物灯、高压钠灯，如果在显色性要求上有特别要求的场所优先选择陶瓷金属卤化物灯。酒店大厅、特殊娱乐场所等安装与维护均较为不易的场所优先选择综合光效高、使用寿命长的高频无极荧光灯。
综上所述，落实建筑电气设计中的节能措施，是建筑行业践行节能减排的重要方式，更是有效推动社会可持续发展的主要力量。为此，建筑电气设计人员要结合建筑工程的具体特点以及相关需求，对建筑电气节能设计进行不断的优化与完善，保障各项节能措施的针对性与实效性，才能确保建筑电气节能措施获得理想的应用效果，促进社会的和谐发展。
参考文献
[1]刘晖.浅谈建筑电气设计中常出现的几个问题[J].中华建设，2019(07):80-81.
[2]李博才.建筑电气施工图设计及审查若干问题浅析[J].现代建筑电气，2019，10(05):9-12.
[3]朱卫红.智能建筑电气设计中应注意的几个问题[J].城市建筑，2019，16(12):88-89.
[4]翟宝璐.建筑电气工程中的强电设计相关问题分析[J].建材与装饰，2018(50):101-102.