在城市化进程不断推进下，建筑工程覆盖面积逐年增长。随着建筑行业发展水平的不断提升，能源消耗问题及能源浪费问题愈加严峻。如何提高能源利用水平，已成为社会各界关注的重点内容。在新时代下，国家给予节能减排足够重视程度，建筑行业发展过程中产生的能源损耗现象得到了有效控制，全面提高了建筑行业的经济效益与社会效益。在这一背景下，设计人员要充分发挥节能技术优势，降低建筑工程后续运行能源损耗，推动我国建筑行业健康发展。此外，随着物联网、人工智能等技术的发展，建筑电气节能设计也迎来了新的发展机遇，智慧建筑、绿色建筑成为未来发展方向。

 1 建筑电气设计中节能技术应用意义

 能源是推动国家经济发展的基础与前提，能源紧缺是阻碍我国经济可持续发展的主要因素。现阶段，节能减排理念在多个行业实现了推广与普及，节能减排已成为实现可持续发展战略目标的重要举措。在建筑工程使用阶段，能源损耗问题严重。应结合社会发展需求，优化建筑电气设计创新，实现能源控制目标，满足节能减排要求。建筑行业作为高耗能产业，涉及的电气设备数量和种类繁多，日常运行能源消耗严重，完善建筑电气节能减排设计工作具有重要的意义。

 从宏观层面看，建筑电气节能不仅关系到国家能源战略的实施，更是实现“双碳”目标的重要路径。据统计，建筑运行阶段的能耗约占社会总能耗的20%–30%，其中电气能耗又占建筑总能耗的40%以上。因此，通过电气设计实现节能，对降低全社会能耗、缓解能源压力具有显著作用。从微观层面看，节能设计可显著降低建筑物的运行成本，提升使用舒适度，延长设备寿命，同时也有利于提升建筑的市场竞争力与绿色认证等级。

 2 建筑电气设计中节能技术应用现状

 在建筑工程设计阶段，电气设计是不可缺少的重要构成部分。近年来，人民群众生活质量不断提高，建筑电能消耗逐年增加。在建筑工程初期设计阶段，部分电气设计人员未形成科学的节能减排意识，导致部分电气系统设置不规范。例如，仍沿用传统老旧灯泡作为照明设施，仍选择高能耗老旧动力设备使用等。此外，部分电气系统设计为符合行业标准，甚至出现粗放设计或直接使用其他设计方案的现象。设计人员仅满足用户的用电需求，未将节能意识与节能措施融入至建筑电气设计方案中，导致电能损耗明显增加，建筑工程后续运营成本也会随之上升。

 电能是人们日常生活中不可缺少的重要能源之一。现阶段，部分电气设备难以满足用户实际需求，但高耗能矛盾逐渐突出，与我国节能减排战略目标相悖，阻碍可持续发展社会建设。虽然部分老旧高能耗设备已被更换为节能设备，但其质量仍未达到行业要求，安全隐患普遍存在，后续住户日常生活受到影响，严重时诱发安全事故。除此之外，部分设计单位未给予电能损耗控制足够重视程度，节能意识薄弱导致不必要的能源浪费。为此，应从电气设计角度出发，依托节能技术，顺应时代发展要求，解决现阶段国内存在的能源紧缺问题^[1]。

 当前，一些先进地区和大型公共建筑项目已开始推广使用智能电表、能源管理系统（EMS）、光伏建筑一体化（BIPV）等新技术，但在中小型建筑和既有建筑改造中，节能技术的应用仍较为滞后。尤其是在老旧小区和农村地区，电气系统设计落后、设备老化、线损严重等问题依然突出。因此，亟需通过政策引导、技术培训和标准制定等手段，推动节能技术在更广范围内的应用。

 3 建筑电气设计环节中节能技术的应用要点

 3.1 照明系统节能设计

 3.1.1 加强高效光源应用

 在建筑电气照明系统节能设计阶段，设计人员应加强高效节能灯源的应用。在传统电气照明系统设计阶段，白炽灯照明装置安装及维护过程便利，价格低廉，且光色好，应用范围广。但白炽灯能源损耗问题严重，现已逐渐被淘汰，仅用于古董字画照明及局部艺术照明过程中。针对工厂及体育馆等照明装置，应优先选择低压钠灯与高压钠灯使用。低压钠灯与高压钠灯亮度更高，色温低，照明范围广。商场及展厅照明灯具，应优先选择三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，三基色荧光灯及稀土金属荧光灯色彩失真度小，照明范围广，能够凸显出物品的质感。

 近年来，LED灯具因其高效、长寿命、无汞环保等优势，已成为主流节能照明产品。LED灯具的光效可达100 lm/W以上，远高于传统荧光灯和白炽灯，且调光性能好，可与智能控制系统无缝对接。在设计中应优先采用LED灯具，并结合场景需求选择适当的色温和显色指数，提升视觉舒适度的同时实现节能目标。

 3.1.2 加强自然光应用

 为提高电气照明系统节能水平，应加强自然光引进及应用。针对建筑内部靠近室外区域，应科学调整窗体面积，优先选择透光率好的玻璃材料使用，确保外界自然光能够用于室内照明。对于教室及商场等大型空间，在照明系统设计阶段，可将灯具与外窗平行进行设置，实施分级控制，通过这种方式提高照明过程中双侧自然光的利用效率，降低照明系统在应用过程中产生的能源损耗^[2]。

 此外，可引入光导纤维系统、采光井等主动采光技术，将自然光引入建筑深处。结合光照传感器和自动调光系统，实现“按需照明”，即在自然光充足时自动调暗或关闭人工照明，进一步节约电能。

 3.1.3 其他节能措施

 在建筑电气照明系统节能设计时，为确保设计方案满足照明设计要求，应优先选择高效电子镇流器及节能电子镇流器使用，以此实现能源损耗控制目标。针对建筑楼梯间及走廊区域，应优先选择声控开关及光控开关，避免照明灯具出现常亮现象，实现照明系统智能化控制。针对宴会厅及会议室等区域，应优先选择智能照明控制系统，利用智能设备实现区域照明开关照明时间控制与照明亮度控制，打造良好室内环境。

 智能照明系统还可与建筑管理系统（BMS）集成，实现对照明、空调、窗帘等系统的联动控制，进一步提升能效。例如，在办公建筑中，可设置“人走灯灭”模式，通过红外或微波传感器检测人员存在状态，自动控制照明开关。

 3.2 供配电系统节能设计

 3.2.1 降低线路损耗

 为提高供配电系统节能水平，设计人员应加强供配电系统布置优化，降低系统在运行过程中产生的线路损耗。在此环节中，设计人员应科学设计配电室及变电室位置，确保配电室及变电室位置能够满足区域电气设备用电需求，尽可能的减少配电环节中线路敷设长度。在供配电设计阶段，设计人员应尽可能的利用直线的形式完成线路布设，降低导线长度。在低压线路布线期间，应尽可能的避免出现回头线，降低线路供电环节中产生的损耗^[3]。设计人员还应尽可能的缩短变压器与负荷中心的距离，降低供配电系统在运行过程中的供电距离。高层建筑供配电系统设计期间，设计人员应将配电室设置在竖井周围区域，利用配电室实现高层建筑内部各干线供电目的，通过这种方法提高供电效率及供电质量。

 此外，可采用大截面导线或铜芯电缆以减小电阻，降低线路损耗。在长距离输电时，适当提高电压等级也可有效减少损耗。对于数据中心、医院等重要负荷场所，还可考虑采用直流配电系统，进一步提高能源利用效率。

 3.2.2 科学选择节能产品及线缆截面

 在供配电系统节能设计阶段，设计人员应科学选择供配电系统内节能产品及线缆截面。在低损耗节能变压器应用过程中，设计人员应加强变压器质量管控，确保其能够满足建筑工程内部供配电应用要求。在线路设计阶段，应科学调整线缆截面，在确保电流输送得以满足的基础上，使线路在运行期间保持恒定稳定状态^[4]。

 推荐使用SH15、SCB13等型号的高效节能变压器，其空载损耗和负载损耗均显著低于传统变压器。同时，应合理选择电缆截面，避免因截面过小导致线路过热和能耗增加，也避免因截面过大造成材料浪费。可通过电气计算软件进行模拟分析，找到经济性与节能性的最佳平衡点。

 3.2.3 科学应用三相负荷平衡

 在供配电系统节能设计阶段，设计人员应做好供配电系统三相负荷平衡，提高供配电系统内部用电设备功率。在此环节中，设计人员应提升建筑工程内部用电设备自然功率因数，避免用电设备在运行过程中出现无功需求。除此之外，还应优先选择高功率因数同步电机，以此实现建筑工程内部供配电系统高压输电线路及低压输电线路运行过程中的无功功率控制。将无功补偿设备应用至供配电系统中，利用就地安装的方法，降低供配电线路无功传输功率，实现节能减排目标^[5]。现阶段，我国建筑工程内部变压器大多为低压侧集中补偿，该种运行方式可降低变电站中高压线路中的无功补偿，提高区域功率因数。针对区域内部用户而言，无功由变压器低压母线经过输电线路传输至各用户点中，设计人员应采取就地补偿的方法提升功率传输期间功率因数。

 此外，还可采用有源滤波器（APF）治理谐波，避免谐波引起的额外损耗和设备损坏。对于非线性负载较多的场所，如医院、实验室等，应特别重视谐波治理与无功补偿的结合应用。

 3.3 电动机系统节能设计

 电动机是建筑中耗能较大的设备之一，尤其在暖通空调、给排水系统中广泛应用。设计时应优先选用高效电机（如YE3、YE4系列），其效率比普通电机提高3%–5%。同时，应采用变频调速技术（VFD），根据实际负荷自动调节电机转速，避免“大马拉小车”现象。例如，在空调系统中使用变频水泵和风机，可节电20%–30%。

 此外，还应重视电机与传动装置的匹配，避免因配套不当导致效率下降。定期维护和检测电机运行状态，及时更换老旧设备，也是保证系统高效运行的重要措施。

 3.4 建筑能源管理系统（BEMS）的应用

 建筑能源管理系统（BEMS）是通过集成自动化、传感、通信和数据分析技术，对建筑内各类能耗设备进行实时监测、控制与优化的综合平台。BEMS可实现对用电、用水、用气等的分项计量，识别能耗异常，制定节能策略，并通过可视化界面为管理者提供决策支持。

 例如，系统可根据天气预报自动调整空调运行策略，利用谷电时段进行蓄冷蓄热，降低运行成本。同时，BEMS还可与智能电表、光伏发电系统、储能装置等联动，构建高效、灵活的建筑能源系统。

 4 案例分析与技术展望

 4.1 实际工程案例

 某大型商业综合体在电气设计中对节能技术进行了系统应用：照明系统全部采用LED灯具，并结合智能感应控制；供配电系统选用低损耗变压器，合理布置配电间，采用无功补偿装置；空调系统采用变频控制与冰蓄冷技术；同时建设了光伏发电系统，年发电量约50万度，实现了部分能源自给。经运行数据统计，该综合体年节电量超过200万度，节能率高达25%以上。

 4.2 技术发展趋势

 未来建筑电气节能技术将更加注重系统化、智能化和集成化。一方面，通过BIM技术与电气设计的深度融合，可实现设计阶段的能耗模拟与优化；另一方面，人工智能算法将用于能耗预测与故障诊断，进一步提升系统能效。此外，随着储能技术成本的下降和政策的支持，“光储直柔”建筑将成为可能，即通过光伏、储能、直流配电和柔性用电技术的结合，实现建筑能源的清洁、高效与可靠使用。

 结语：总而言之，在建筑电气设计阶段，依托节能技术不仅能够提高能源利用效率，还能够降低电力设备在使用过程中产生的能源损耗。在电气设计阶段，应结合建筑工程实际需求，立足整体做出科学调控，确保节能技术落实到位。从照明系统、供配电系统、电动机系统及能源管理系统等多角度出发，提高节能设计水平，为人民群众创造安全、舒适、便利的生活环境，推动我国建筑行业可持续发展。未来，随着技术的不断进步与政策的持续支持，建筑电气节能将迈向更高水平的智能化与绿色化。

 参考文献：

[1]程玲军.公共建筑电气设计中绿色节能技术的应用研究[J].工程与建设,2022,36(04):1156-1158.

[2]王作舟.医院建筑电气设计中节能技术的应用探讨[J].绿色环保建材,2021(10):73-74.

[3]石传广.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2021(02):113-114.

[4]杨昊明,王菁,李厥瑾.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用研究[J].居业,2020(08):12-13.

[5]梁志毅.民用建筑电气设计中照明节能技术的应用研究[J].居舍,2019(17):99.