谈低碳节能理念在建筑电气设计中应用

摘要：随着国家经济的不断发展，城市建设也日新月异，城市建筑耗能也在不断增多。据悉，电力在建筑总耗能中占60％～90％这一比例段，这也预示着其中有很多节能潜力可以挖掘。建筑行业是一种商业行为，很多开发商对于节能成本投入持保留态度，但是随着国家对于低碳节能理念的不断重视，建筑行业对于这一课题也越来越重视。在这样一种形势下，研究如何在建筑电气设计中兼顾低碳节能理念就非常有意义。本文主要通过研究建筑电气设计中通过多方面措施来实现低碳节能理念，从而实现建筑整体的节能环保理念。
关键词：建筑电气设计；实现；低碳节能理念
引言
随着国民经济的高速发展，电力需求量持续大幅度增加，造成电力供应相对不足，出现供不应求的电力供应紧张局面。去年7月14日，国家能源局发布6月份全社会用电量等数据显示，6月份，全社会用电量3965亿千瓦时，同比增长13.0%。1-6月，全社会用电量累计22515亿千瓦时，同比增长12.2%，但是从电力生产来看，同期全国发电设备累计平均利用小时为2306小时，同比增加44小时。其中水电设备1413小时，与去年同期基本持平；火电设备2592小时，增加59小时，出现了比较严重的缺电现象。电力的缺乏，直接制约着国家的经济建设。同时在城市化日益加剧的今天，随着城市一座座高楼拔地而起，能源消耗的不断增大这是不言而喻的事实。所以，在建筑电气设计中加入低碳节能理念，将这一理念在设计中加以实现，是电气设计人员应该重视起来的问题。

1 建筑电气设计中关于低碳节能的问题

现如今，很多建筑设计工程虽然符合国家规范，但是很多设计讲究“奢华”，很不注重低碳节能的设计理念，很多商业建筑的电气对于低碳节能也没有要求。在一些公共场所的建筑的设计中，也没用关于这一方面的专篇来进行研究。一些大型公共建筑电气设备低碳节能的控制措施不完善，如建筑物照明（室内照明、立面照明及庭院照明）及空调系统等未考虑智能化的节能控制方式，照明、空调风机及水泵起停控制仅采用手动控制；电梯未设群控或其它节能控制模式、自动扶梯未设节电感应控制等。这些问题的出现都表现出一些建筑设计施工团队对于低碳节能的忽视，过分注重施工的进度和当前经济效益，因此，在后续使用上很容易出现能源损耗严重的现象。

2 建筑电气设计低碳节能理念的原则分析

2.1满足功能需求。
建筑电气设计的基础是满足建筑物功能对能源的需求，其中又包含多个方面，如在电力供应照明中，应该保证亮度，建筑物使用者的舒适度及各项标准指数；其次，保持正常运行还应该兼顾一些特殊场所的用电，达到设计的标准。

2.2经济效益兼顾。

建筑是一种商业行为，因此，经济效益是需要考虑的重要方面，低碳节能理念在建筑设计上的应用应该在当前经济条件可以达到的情况下进行，如果仅仅为了在建筑运行后的节能，大量的进行成本投入，势必会造成低碳节能的效益大打折扣，在设计上应该适当进行投入，实现经济效益的尽快实现。

2.3减少损耗

减少损耗是在设计中实现低碳节能理念的中心内涵，在设计前，应该找准实现低碳节能的潜力发掘点，研究哪些现如今常用的设计方式对功能的影响不大，然后深入挖掘这一方面实现低碳节能理念的潜力，制定出科学可行的措施。

3 低碳节能理念在建筑电气设计中的实际应用

3.1低碳节能照明系统设计

照明系统是实现节能地碳的重要环节，照明系统的使用在能源使用上有很大潜力可以挖掘，上在低碳节能理念，通过总结研究，在照明系统中实现低碳环保，一般要在与照明器的数量、功耗、使用时间、配套照明设备上做文章。但是电气设计，需要遵循保证照明质量的条件下，来减少电量的不必要损耗。首先应该在设计上考虑自然光与电力供应的光进行互补结合使用，通过“采光窗.采光井.光导纤维”“光导管”等各种采光、集光和导光装备，将天然光引入室内，从而减少照明器的使用。同时，还

源于：论文写作www.udooo.com

应该选择合适的照明器，当然应该考虑建筑的功能来选择照明器，比如在室外供照明的照明器应该选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源。同时，还要在一些公共场所合理设计一些光电感应开关、声控开关，减少能源的损耗。
照明用电量L=WT(EA/FUM)=EA/UTη
T——开灯时间
E——平均设计热度
A——地板面积
U——照明率
F——每台灯具的灯泡光通量
M——保持系统
η——灯泡的综合效率
在一些情况下，如果合理使用变压器，也能达到低碳节能的效果。有功损耗包括铁损和铜损，铁损又称空载损失，其值与铁芯材质等因素有关，与负荷大小无关，且基本不变；铜损与负荷电流平方成正比，变压器的有功损耗可用下式计算：
△P=P0+Pkβ2
△P——有功损耗
P0——空载损耗
Pk——短路损耗
Pk——负载率
无功损耗由两部分组成，一部分是由励磁电流即空载电流造成的损耗Ｑ0，它与铁芯有关而与负荷无关，可用下式计算：
Q0=I0Sn10（-2）
I0——空载电流百分率
Sn——变压器额定容量（kVA）
另一部分无功损耗是指一、二次绕组的漏磁电抗损耗，其大小与负载电流的平方成正比，此损耗又称变压器无功漏磁损耗Ｑｋ，用下式计算：
Qk=UkSn10(-2)
Uk——变压器阻抗电压）（%）
变压器综合功率损耗是指变压器的有功损耗、无功损耗折算成有功损耗的两者之和，可用下式计算：
△Pz=△P+△Q
△Pz——变压器综合功率损耗（kW）
Kq——无功经济当量，指的是变压器每减少1kvar
无功功率损耗，引起连接系统有功损耗下降的千瓦值．
变压器的效率η是变压器二次侧输出功率Ｐ２与电源侧输入功率Ｐ１之比的百分数，可按下式计算：η=P2/p1=βSncos2Φ/βSncos2Φ+P0+Pkβ2
在变压器的使用上，我们应该考虑增加其使用效率，而变压器的效率与其负荷和损耗有着直接或者间接的关系，同时又与负荷功率的因数的关系非常大。其中，负载率为０．３～１时效率在实践中发现较高，但是负载率控制在０．５～０．６时效率则是最高的；当负载是非变量的时候，功率因数与变压器效率是正相关的关系。因此，在电气设计中，应该合理选择变压器的容量和台数，实现对负荷的合理分配，同时，还应该通过科学管理，实现变压器的节能运行。

3.2低碳节能的线路设计

电能在传输过程中，会不可避免的产生能量损耗，首先，线路的长短和电能损耗的量呈正比例关系，所以在线路设计中应该提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。首先应该合理设计线路的路径。有效的减小导线的长度。其次，还要合理选择加大导线的截面，在满足电路使用指标的情况下实现实现最大限度的节能。（3）在电路设计的低碳节能理念实施，最为恰当的着力点是是降低整个线路系统的电阻。导线电阻=电阻率×导线长度/导线截面积。电阻率越小，电能的利用率就越高，所以铜材质在这一方面有很大优势。

3.3低碳节能的空调系统设计

研究发现，空调系统在建筑总能耗中占有的能源消耗是非常可观的，有时甚至占到电能的50%，所以对于空调系统设计加以改进，使其适应低碳节能的理念是非常重要的一方面。因此，在减少建筑物外面面积以及窗墙比的前提下，再进一步采用合适的结构和材料降低维护结构的传热性能，能更进一步降低空调的制冷负荷，依据目前的技术条件，应该采用新型节能墙体。除此之外，设置合理的室内参数对于空调系统的节能也很重要，根据实测，在夏季，室内温度网上调高两度，冷负荷相应减少约1/5左右。
4 结论
通过分析，建筑电气设计实现低碳节能是一项非常重要的工程，它的实施将对能源的节约和推动可持续发展有着重要的作用，这项工程的要求是非常理性的，它要求在电气设计过程中不仅要实现建筑的电气功能，还要减少能量的不必要流失

摘自：毕业论文范例www.udooo.com

，实现低碳节能的理念在未来电气设计行业将成为一种风尚，也有很多可以挖掘的潜力，比如现如今节能灯具已经在很多建筑中被使用，另一方面，科技的发展也将推动建筑设计低碳节能理念的践行，如智能化控制科技的不断发展，它将代替管理员，运用更加科学的系统来合理规划能源使用。