引言
伴随社会经济的发展，我国建筑工程建设规模日渐扩大，同时社会各界也对绿色环保问题更为重视，基于此需求在建筑电气设计流程中，加强对节能技术的应用，为电气设备的绿色设计打下坚实的基础，降低建筑电力能源消耗，实现对建筑电气设备科学合理的设计，推动资源节约型、可持续发展社会的建设。
1建筑电气设计中采取节能技术的意义
在建筑的电气设计中，运用科学化的节能技术，可以显著提高能源利用率，减少废物排放，从而促进经济的发展。随着建筑行业的持续发展，能耗越来越大，尤其是电力系统的设计工作所反映出来的直接结果，对于能源的消耗问题并没有引起人们的关注。节能设计是一种与人类生活息息相关的方式，它可以直接影响人们日常生活与工作等各个方面。如果不进行科学化的设计，将会造成资源的巨大浪费。合理地进行节能设计，有利于我国建筑行业的长期发展。同时，节能技术的推广可以有效解决当前的能源短缺问题，加强环保意识，推动建筑行业的设计能够更加健康稳定地发展。合理利用资源能使人民的要求得到更大程度的满足，从而可以让社会价值与经济价值都得到稳定的提升。
2建筑设计中电气节能设计原则
2.1降低能源损耗
把节约的概念引入建筑的设计中，可以更好地利用能源，寻找造成能耗损失的根源，并根据这些因素进行有针对性的节能设计。例如，合理地进行配电线路的相关设计，从而降低功率的相关损耗；使用节能型灯具；将用电量相对平均地分配在三相电源上等节能措施。
2.2注重经济性
在真实的工程设计之中，应重视对于设备造价的控制，使用科学化的规划，选用最佳的电气设备和相关的材料。在电气系统的节能设计中，不能将其直接计入工程造价，应兼顾初期投入与后期运营费用的均衡。
2.3强调实用性
电气系统是在建筑工程中非常关键的一个部分，是连接暖通、建筑以及给排水等相关组织的重要纽带，它的实用性非常好。维护电气系统稳定以及正常运转是设计师的首要工作。
2.4满足基本要求
设计电气系统的时候，应优先考虑建筑物本身功能的相关要求，保证其能够正常运行。例如，在对通道走廊进行设计的时候，必须首先保证行人在通道中的安全与通畅，同时利用感知技术，有效改善长廊的舒适性，以满足更高的要求。在进行室内设计时，采用能源监控以及楼控系统，既能有效地满足用户对于供电方面的相关要求，又能确保用电的相关安全性。针对特定的建筑物，要根据具体条件，调整配电网结构，以达到建筑自身的特定要求。在节能设计上，既要符合实际的要求，又要重视新技术、新设备的应用，以达到节能减排的目的。
2.5符合建筑领域相关标准原则
建筑是一个系统性工程，电气工程只是整体施工的一个组成部分，因此，电气节能技术应用过程中应遵循建筑领域各项法律法规、技术标准规范等要求，各项设计在追求个性化、节能化、智能化过程中，需要关注质量和可行性问题，避免出现“天马行空”现象。除此之外，电气节能技术应用还需要遵循电力等领域要求，如优化电网结构需要确保电力系统可以保持安全稳定运行；优化电网应确保其可以满足该区域电压、电力负荷需求，否则会导致后续返工，并引起大众消费者不满。
3建筑电气节能技术应用中存在的问题
3.1环保意识不足，对节能技术不够重视
随着经济的发展，能源的耗尽成为了各国人民面临的一个大问题，而在中国推行了环保工程之后，虽然很多人都选择了居住，但却并没有将环保放在心上，大部分的客户都还停留在房子的需要上，不愿意花钱去投资绿色的房子，因为他们的客户越来越少，所以他们的投资效益大打折扣，另外，很多开发商都很难将项目变成真正的绿化，这就导致了项目的建设和运营成本的增加，同时也会影响到整个项目的进度。施工单位一是因为不愿意投资，二是因为电力系统的技术问题，就算环保工程可以完成，但在未来的运营中，很可能会被外部的环境所左右，而业主的行为会直接影响到对绿色建筑的管理。结合工程实践来看，建筑施工单位的管理水平普遍较低，在认识上还未对节能技术给予充足的注重，因此诸多节能技术的运用效果也无法获得发挥。而且，当前我国对于建筑行业的法律建设也相对乏力，而没有法律法规的约束，以及施工技术与管理模式也较为落伍，不只工程效率受到限制，导致工期延长，而且还造成了资源的浪费，导致施工成本提升，降低了经济效益。此外，还加剧了环境的污染，给社会生态造成损害。
3.2建筑电气发展水平有限，设备等技术方面的欠缺
尽管目前我国的建筑电气系统同以往时期相比功能完善不少。但是与发达国家进行横向对比发现，建筑电气的发展水平依然处在偏低的级别，这是由于我国建筑电气的发展起步相对偏晚。不过我国的建筑行业发展却是极其迅速，建筑规模也越来越大，诸多先进的电气设备与技术工艺均获得了十分宽广的运用，但也伴有建筑电气能耗大幅增加的现象。因此，我国的建筑电气水平还没有跟上建筑行业的发展步伐，由此导致能耗问题无法得到有效的管控。伴随绿色建筑的成功建设，后期的电力系统的规划要考虑到环保和安全，为用户的需要对电缆和管线的安装技术提出更高的技术标准，在实现环保的同时还能节能减排。不过，光从节能的角度来看，电力系统就需要重新设计，一旦出现突发情况，必须要保证用户的电力供应，否则的话，光靠常规的设备，不仅会产生巨大的污染，而且还会产生巨大的能量损失。
3.3成本压力过大，节能技术落实不到位
虽然在低碳经济的发展理念下，建筑行业对于节能减排技术的重视程度越来越高。然而结合建筑工程实践就可以发现，建筑行业所需要的投资成本也是其他行业不可比拟的，比如在电气设计的过程中，建筑企业就会为设计人员提供一个成本指标，要求设计人员在成本的范围内进行设计。而设计人员在巨大的成本压力之下，基本也无法选择节能设备。
4建筑电气设计中节能技术的应用策略
4.1照明设计节能
建筑照明设计首先必须满足建筑最基本的照明需要。建筑照明数量和质量指标应符合国家标准规定，根据不同类型建筑物的使用特点，确定相应的照度要求。在保证安全的前提下，尽量降低能耗，提高能源利用率。按照国家有关规范选择合适的照明灯具，合理布置空间位置。各功能房间均应配置高效节能光源或高效灯具（包括指示标志灯等），并与常亮型灯具配套使用；LED光源可单独使用；楼梯间、走廊照明宜采用声光控制或开关控制灯具；节能型灯具应与节能电子整流器配套使用；应使室内照度达到3～5lx/（m2·h）以上；不得使用白炽灯泡等高能耗灯具。为防止光污染，应尽量选择绿色光源。金属卤化物灯用电感镇流器及就地补偿装置的功率因数均在0.9以上；在符合眩光限制及配光要求的前提下，应选择具有较高灯效或功效的灯具[。照明光源多选择LED光源，有的选择与电子镇流器配套使用的细径直管型T5型三基色荧光灯；在保证安全和满足舒适性条件下，尽量选择大口径管。对不同类型建筑，应根据其实际使用情况进行合理设计与安装。镇流器选择一拖一式的低谐波，灯具的功率因数需大于0.9。一层厅每间灯均为就地分组，其他楼层的公共区域，走廊和楼梯间均为自动切换的声光延时控制灯具。设计人员从照明方式和控制方法入手，使照明系统进一步达到节能的要求，同时也完成日常的设计任务。智能控制系统采用“传感器+控制器驱动”模式，通过智能系统对外界环境进行监测和分析，从而实现对自然光的有效利用，为室内照明系统提供更多便利。在开放式办公区域设置外窗和照度感应器，若室外光线较亮，则自动关闭照明灯具，以确保室内环境亮度不低于标准范围内规定值。同时，还可以设定白天和夜晚两种模式。基于感应到的当前状态日光光照强度由控制器对该区域内的灯进行开关控制，避免日光照射区灯亮而导致的反复照明问题。通道上安装有移动感应器，并与照度传感器相配合，使整个智能照明系统更具针对性。光导管的问世使得建筑照明系统把能源消耗降到最低限度。在传统照明模式下，照明用电占总用电量的30%~40%，而采用光导管后，这一比例可降低至20%左右。该技术以自然光源为基础，利用其自身特性进行能量转换。通过对自然光源进行分析和研究发现，利用自然光源可以有效地解决室内区域照明问题；智能照明系统利用光导管和反光面调节光照强度，很好地解决了上述问题。该照明系统属于近零能耗系统；但是由于前期投资稍大，后期操作维护成本较高，以及在没有自然光的情况下仍然需要人工照明等多种因素的影响，光导管技术目前还没有得到大范围的普及。而光导管作为照明系统节能的一项有力技术措施，前景非常可观。
4.2绿色产品节能
在目前的社会大环境下，伴随着科学技术突飞猛进的进步，各类清洁型电气设备也逐渐走入人们的视线。由于我国特殊的地理位置和自然条件，使得低碳能源开发成为可能，而低碳能源是未来电气设计的发展趋势之一。风力和水力作为自然力中最清洁的可循环能源之一，受到越来越多的关注。光伏发电因具有安全可靠、无污染和不受环境限制等优点而成为提高城市能源质量的重要途径之一。利用建筑物的外立面和屋面等不能有效使用的地区铺设光伏板，以实现建筑物的自我发电和节省电网消耗。当太阳光线不足时，太阳能电池会自动转换为电能存储到蓄电池中；而当阳光充足时，蓄电池会把剩余电量通过逆变器输出给负载设备或其他用电设备。即使在光照强度较大的区域、用电低谷时段，也可将光伏发电建筑反向送至公共电网。
4.3自控系统节能
建筑设备管理系统由空调通风控制系统、污水监视系统、智能照明控制系统、智能变配电监控系统及其他子系统组成。通过对这些系统的控制和管理，可使建筑设备管理系统处于良好的运行状态。该系统能使其集中配置、集中利用，同时该系统还可以依据大楼运行历史记录分析并做出趋势报告。此外，还能对未来的能耗进行预测与优化，在保证建筑物安全稳定运行的前提下，最大限度地节约能源。结合大数据分析向操作人员清晰地显示建筑中各个设备、系统的运行状况，并且在系统中控设备处于停机状态的时候可以通过现场DDC进行监控。
针对空调系统联系温度控制区的实际，应用冷热负荷量进行运行台数和运行工况的调控。系统监控主要包括空调机组、空调风机的防冻保护、风过滤堵塞及风阀启停等。冷冻机房及换热机房内各设备之间形成一个自成系统的整体，并对其运行设备进行监测和管理，如故障报警、冷热水供回水温度、流量等数据采集与分析以及建筑管理系统；对于新风系统，该系统对上述参数进行监测，从而使整个空调系统内的各种设备相互配合，减少空气处理需要消耗的能量。通过该控制系统可以随时掌握整个建筑物内各种设备的工作情况及运行状况，并及时采取应对措施。使建筑在保持比较低能耗的前提下得到舒适健康的空气，达到节能的目的。
建筑设备管理系统对供配电系统内高压配电系统进出线电流和电压、有功和无功功率、计量数字等进行监测，对低压配电系统的出线开关和母联开关的工作状态、进线功率因数、计量数字进行监测；监控主机通过通信总线与上位机连接。当柴油发电机出现故障时，通过检测蓄电池电压和日用油箱油位来进行故障报警；与电梯运行状态、故障报警及其他信号一起汇集到控制室。通过监控计算机，对变配电设备在配电室内的运行状况以及建筑内部设备运行状况和用电计量等方面进行有效的管理。
4.4供配电系统节能
供配电电压等级的合理选择是降低电能损耗及电压损失的关键。依据供电距离、用电设备的容量、受电变压器的容量以及用电区域公共电网的状态，分别选取35kV,10kV,6kV和220V/380V供电电压级别｡根据用户需求,在满足市政公共供电要求的前提下,可采用10kV､6kV和220V/380V负荷的三相四线制供电方式。随着用户对配电距离要求越来越高，对配电的电压偏差也提出了更高的要求。低压电器（如接触器、熔断器）安装时，应注意其接线方式与主电路相序一致。低压电缆宜采取单芯敷设形式，并应装漏电保护器，以防止触电事故发生。国家标准《供配电系统技术规范》GB50052-2009规定，当电动机用于一般照明或其他用电设备时，应保证配电端电压偏差不超过额定电压的5%。随着我国城市人口急剧增长，对低压电器产品提出了更高的质量要求，必须考虑供电安全问题，尽量不发生“倒送电”事故。对于供电半径比较大的电缆，可根据实际情况加大电缆截面以减小电压偏差。
干式变压器采用D和Yn11两种接线形式，且损耗小、噪声低。低压侧宜采用集中无功自动补偿和自动投切装置，以提高功率因数至0.9以上；在10kV供电进线时，要求功率因数达到0.95以上；变压器空载合闸时，一般采用单相控制方式。在高压侧加电容补偿，低压侧加消弧线圈进行补偿。功率因数低的原因是多方面的，可从用户和用电设备进行分析，并采取抑制谐波的对策，加装无源滤波装置。
结束语
目前，随着社会经济蓬勃的发展，社会大众越来越重视绿色节能环保，因此，为了保障建筑工程的功能性同时也进一步提升其绿色环保性，就必须对建筑电气设计中的节能技术进行探究，对相关技术进行优化和改进，从而实现更加科学且绿色的建筑设计。
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