林钧
南宁银象房地产开发有限责任公司广西南宁530000
摘要：随着经济的不断发展，建筑水平也在不断提高，尤其是节能意识在其中影响深远。在现代建筑中，电气设计占有很大部分，其影响着建筑中电力系统的稳定运行，也决定着建筑对电能的消耗情况，因此建筑节能也在于电气节能。
关键词：建筑工程；电气设计；节能
近年来，能源短缺问题，成为影响我国各行各业发展的一个重大挑战，而作为高能耗的建筑业，如果再继续保持原有的粗放的发展模式，将难以为继。为促进可持续发展，建筑业越来越重视能源的节约。电气设计，是建筑工程设计中的重要环节，其影响着建筑中电力系统的稳定运行，也决定着建筑对电能的消耗情况，因此要在建筑设计中节能，就需要在电气设计中运用更多的节能技术措施，而本文也正是以此为主要内容来进行探讨的，以总结出相关的节能方案。
一、建筑工程中电气设计的节能措施
1、电压等级的确定
供电电压对于电能的质量具有重要影响，电压偏差是其中的主要指标，其不仅影响建筑内部供电系统的稳定运行，而且也影响着电气设备的节能。以最简单的白炽灯为例，如果电压过高，将不具有较好的发光效率，并且影响其寿命，而若电压过低，将不能满足照明要求。因此，在建筑电气设计中，首先应确定电压等级，一般情况下，高压配电往往采用10KV，而低压配电则采用220V或380V的。建筑的供电电压在确定时，应综合考虑其容量、供电距离、用电设备所具有的特性、供电回路数量，并结合当地公共电网的现状、及相应的远景规划等来确定。如果建筑内的用电设备，其设备容量在100KW以下，或变压器容量低于50KV?A时，可采用220V或380V来进行供电；而对于大容量用电设备，如用作制冷的机组，通常适宜采用10KV的电压，在实际应用中，一般以350KW作为采用高压，还是低压的一个分界点。
2、变压器的选择
建筑物，尤其是那些常用的，其室内的电气设备，在使用中将会形成季节性负荷，如在冬季需要取暖，而在夏季需要制冷，相对而言，春季和秋季，则比较平淡。因此，在建筑工程的电气设计中，如果出现季节性负荷，应使用专用变压器。变压器，是电力系统中不可缺少的组成部分，一般而言，变压器的能耗可占发电量的10%左右，占线损的50%左右，尤其在农电系统中，该比例更大，因此，要节能，就不能忽视对变压器的合理选择。变压器对电能的有功功率损耗，主要包括空载损耗和负载损耗，空载损耗是与电能负载大小无关的固定损耗。一般与容量成正比，对此，可选用节能型的变压器，如S10，或其他非晶合金材料的变压器；而负载损耗的大小，则取决于变压器内部绕组电阻和电流的大小，因此可选用阻值较小的绕组，如采用铜芯为绕组的变压器。在实际应用中，建筑物的负荷系数，不仅仅是季节性的，同样在一天当中也是随着时间变化的，即在每天也存在着负荷高峰和低谷，因此在选择变压器时，要节能，就应该促使变压器的平均效率与最佳效率相近，计算变压器容量时，不应仅仅按照其最佳负荷率来设计，而应略大于最佳负荷率，并且为减少变压器的自耗，还可改变变压器的运行方式。如果在建筑中需要使用多个变压器来并联供电时，应根据建筑中实际负荷的大小，来选择运行的变压器数量，以减少变压器的自身损耗，在此过程中，如果多台变压器，如果负载率相等，则整体损耗最小，因此在设计中，应均衡变压器的负荷，即将负荷较大的变压器其中的部分，切换到负荷较小的变压器上，促使每台变压器都处于最佳的负载率运行下。
3、减少电能在运输中的损耗
在建筑工程中，电缆存在的目的是为了将电能从电源点运输到使用点，但由于电缆中电阻存在，将不可避免地产生电能的消耗，而转化为热的形式，一般情况下，该能耗的大小，主要取决于电流和电阻的大小，即W=I2R。当然，电流I的大小，取决于电缆所承载的负荷大小，而电缆中电阻的大小，则相对而言是一个固定的常数，其与电缆导体的材质和横截面、电缆长度，即传输距离有关。从电缆导体的材质来看，电阻较小的是铜芯，因此在建筑电气设计中，对于电缆，可采用铜芯，但为了贯彻节约用铜的原则，一般在负荷较大的一类、二类建筑电缆中，使用铜芯，而在负荷相对较小的建筑电缆中，则使用铝芯导线。从电缆导体的横截面来看，电缆导体横截面的确定，主要是由足够的电流、热稳定、电压损失、经济电流密度等因素构成的，对线路较长的电缆规格进行选择时，除满足所需的要求外，应额外加大导线截面，减小电阻。从电缆的长度来看，这主要取决于电缆的分布，因此，在具体的设计中，应保证电缆走直线，以减小电缆的长度；同时要避免迂回供电，降低电能的损失；此外，还可调整变压器与负荷中心的距离，从而减小电缆的长度。
4、电动机的节能
在建筑工程中，电动机是将电能转化为机械能，其耗电量极大，一般电动机的负荷占总电量的60%左右，而交流电动机占总电量的比例则达到85%，因此，要在电气设计中进行节能，就不能忽视对电动机这方面的节能。从根本上来说，降低电动机的能耗，主要是从提高电动机的工作效率和功率因素来实现的。因此，一方面要注意对电动机的选择，了解电动机的负荷特性，即其是连续的，不是断续的。如果负荷是连续的，则应该明确电动机的输出功率是否与建筑内的负荷所匹配，如果像风机和泵等，由于其负荷特性是呈递减的，因此在轻负荷时，就应该打开阀门及风门，并对电动机进行调速，以节约电能，如果负荷是断续的，则应了解在负荷较轻时，能否停止电动机的运行，若不能，则应在选择的过程中，挑选交流变频调速装置，可实现在低速运行时，使电动机的最大转矩不变，达到节能的目的。另一方面，在提高电动机的功率因数角度，要减少无功功率流动所引起的损耗，就应改变传统上将电容器集中安装的做法，而应对容量超过10KW的风机、水泵等，实行就地补偿，对一些安装高度超过20m的空调主机，也同样应该如此。
5、照明系统的节能
从我国建筑中，电气的耗能水平来看，照明部分所耗用的电能占总电量的六分之一左右，因此，注重照片系统的节能，提高照明效率，无疑也是一个较好的措施。在建筑照明系统的节能中，要严格遵守相应的照度标准，不允许为了降低耗能，而降低照度。设计照明时，首先应计算房间的面积和高度，进而计算出房间内的室内空间比。然后按照业主需求，选择具体宽、中、窄哪种光束，其次，还要根据房间内的天花板、墙面、地面等材质的不同，确定其反射系数，以计算出光束在房间内的利用系数，通过合理的灯光配比，来提高灯光的利用效率。在建筑的电气设计中，对于照明容量大，且有集中空调的场所，应将空调回风口，与灯具组合布置；而对于照度要求高，或者需要改变光色的场所，则可以采用两种以上的光束来形成混合照明。从光源的高效利用和具体的选择来看，灯具安装高度较低的场所，一般选用荧光灯，并且从经济的角度来看，比较推荐T5、T8型的灯管；而在灯具安装高度较高的场所，则使用金卤灯为宜，当然有显色要求的，则可使用陶瓷金卤灯；在灯具安装高度较高，并且维护不方便的场所，如高大的厅堂，可使用高频无极荧光灯。
二、结语
随着能源问题的日益突出，各行各业都开始注重节能，而建筑业也不例外。对建筑而言，不仅要降低其建设过程中的能源消耗，更要降低以后使用过程中的能源消耗，因此，在建筑工程的设计中，尤其要注意电气设计，最大限度地降低电能的消耗。
参考文献：
[1]马利辉.浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J]黑龙江科技信息，2011（8）
[2]蔡献民.浅谈建筑工程电气设计中的节能[J]中国石油和化工标准与质量，2012（01）
作者简介：
林钧（1986-），男，助理工程师，本科，从事房地产工程管理工作。