建筑电气设计中节能研究论文

【摘要】本文以建筑电气设计为研究视角，针对电气系统节能设计展开分析讨论，集中探讨了变压器节能设计、线路导线节能设计和照明设备节能设计的方法。【关键词】建筑工程;电气设计;节能技术为达到建筑电气节能设计目标，设计者需要把握建筑节能设计的基本原则，积极引入新技术、应用新材料，降低电气系统运行能耗。今天小编给大家找来了《建筑电气设计中节能研究论文 (精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

建筑电气设计中节能研究论文 篇1：

建筑电气设计中节能问题研究

【摘要】随着社会经济不断的增长，能源对经济的发展有着非常重要的作用。社会各行业都把节约能源摆在首要位置，建筑行业是能源消耗的大户，在建筑施工中有效的节约能源势在必行。而从建筑电气设计中采取节能措施，能从源头做起，有效节能。本文通过对节能的重要性进行深刻的阐述，并提出通过有效的技术控制能对建筑照明、动力系统、供配电系统、建筑智能等方面的能耗得到有效地节约，从而对建筑电气设计提供依据。

【关键词】电气设计;节能;研究;

随着经济的发展，能源在社会发展中有着越来越重要当地位，是实现经济发展和社会进步的重要保障。但是大多数能源是有限的，不是取之不尽用之不竭，目前我国已经感受到了能源供应不足的危机。而能源短缺正制约着我国经济的发展。建筑耗能是能源消耗的大户，而且我国建筑行业并未提出行之有效的方法进行节能。据有关部门的报告显示，同纬度国家的建筑能耗是我国的三分之一，所以从根本上推进电气节能设计势在必行。

建筑电气系统的节能是要从设计入手，才能达到从根本上节约能源。建筑电气设计节能要想最大限度地减少无功功率首先应该考虑的是降低配电系统的线损及配电损失。其次是在灯具的选择上要下功夫，尽量选择节能光源和灯具，这样能降低照明电耗，提高电能的利用率[1]。

一、照明系统节能设计

在建筑电气设计中首先要考虑的是照明系统的节能设计，而照明节能则是重中之重。照明节能设计的出发点虽然是要以节约为目的，但是也要满足人们工作，生活的照明标准。这是在设计之初就应该考虑的问题。

1.1 照明光源的选择

建筑电气设计中节能的首要因素是光源。而发光的效率则是光源节能的根本。气体放电灯是高效光源的代表。所以针对光源选择的设计方面应注意以下几个方面的内容[2]。

(1)在户外高大场地或者是高大的工业厂房的这样的地方，一般采用的是金属卤化灯和高压钠灯。金属卤化灯的色温和显色指数较好，而高压钠灯的特长则是高光效和使用寿命更长。

(2)在较为低矮的室内，高度小于4.5米的场所。如：办公室、教室、商城等场所则一般采用的是直管荧光灯。我国的这些室内场所一般采用直管荧光灯的型号是T8灯管和T12灯管。由于T8灯管的光效强，使用寿命长，并且在节电方面比T12灯管节电10%以上。所以逐渐的T8灯管取代了T12灯管，成为了低矮室内首选的直管荧光灯。

(3)在较为安静的室内，如住宅、旅馆、餐厅等场所。在这些场所中一般都应使用紧凑型荧光灯。因为紧凑型的荧光灯较白炽灯而言节能效果显著。两者相较而言紧凑型荧光灯既能够提高照明水平又可以节约能源。但是唯一的缺点就是成本比较高。从长远发展的眼光来看，一次投资，使用长远且效果显著，足以补偿初期投入。

1.2 照明灯具的选择

照明系统的节能不仅要在光源上节能，而且灯具节能更是不可缺少。灯具的选择较光源的选择上往往会被人们所忽视。在人们的观念中往往觉得光源的选择对节约能源来说是最重要的，而灯具的作用则是强调其装饰性。在一些民用建筑和一部分工业建筑中，选择灯具往往首先考虑其装饰是否和建筑物搭配，而忽视了灯具的效率。这样的做法一方面浪费了资源，更重要的是在浪费资源的前提下也没有起到很好的照明效果。所以在灯具的选择上首先要选择高效灯具。在选择灯具的时候要特别注意，要选择效率在60%以上的灯具，如高强度气体放电灯，开敞式灯、格栅或透光罩灯、低压荧光灯、透光罩灯。

二、供配电系统节能设计

2.1 变压器的合理使用

电压器容量的合理选择是变压器经济运行的需求。变压器容量的大小直接决定着配电供系统是否节能。如果变压器过载损耗严重增加，那么说明变压器的容量过小，直接会导致变压器负荷运转。如果变压器的容量太大，则变压器的容量无法得到充分的利用，那么将导致空载损耗增加[3]。因此为了保证变压器运行在最佳的负荷状态，需要根据实际负荷的程度来选择变压器容量大小。变压器的最佳负荷状态为负荷率不能够低于30%，不能高于80%。在这个范围状态下运转的变压器为最佳状态，同时在变压器的选择上，则可以根据企业实际用电的特点来选择较为灵活的接线方式。

2.2 线路上减少耗损

(1)导线长度尽量减少。在设计的过程中首先要考虑的是低压柜和配电箱的出线口。这些地方的出线口尽量不走或者少走回头线，走直线最好。在变电所位置的选择上则尽量选择靠近负荷中心。在电线的安装上，要尽量减少电缆长度，如：低压线路的供电半径不能超过200米，大负荷密集地区供电半径不能少于100米，中负荷密集地区供电半径不能超过150米，大负荷密集地供电半径不宜超过250米，这样可以实现供电距离最短。

(2)导线截面积增大。增大导线截面积对于较长线路安装有着重要的意义。但是增加导线截面积也应该有着一定的条件，如满足载流留量、热稳定、保护配合及意义电压降等。增加截面积在一定程度上增加了线路的费用，但是这些费用能够在运营的过程将节约能耗的费用进行补偿。

(3)在高层建筑中，为了减少干线缆的长度，在变配电室应靠近电气竖井。而面积较大的高层建筑的变配电室应尽量设在建筑物的中部，这样能在一定程度上减少水平线缆的敷设的长度。

(4)针对负荷进行分类。对家用电气的负荷进行分类，将家用电器中空调机、新风机、电热水器等普通负荷的设备在安装时应由一条主干电缆进行供电。这样能够在一定程度上改善非空调季节使用而导致干线截面传输电流的减少，从而减少线路的损耗[4]。同时能够便于消防用电切电时造成的对家用电器的损害。

2.3 抑制谐波进行节能

随着社会不断进步，建筑行业的发展也是日新月异，各种电力、电子设备在建筑行业中被广泛使用。电力、电子设备所产生的谐波电流对配电系统有着一定的危害，它能够在一定程度上致电动机发热率下降、线路损耗增加、变压器局部严重过热以及对铜的损耗和铁的损耗等。同时继电保护和自动装置的误动作等也是谐波的存在所致。由此可见，谐波的存在不仅能够增加配电系统的电能损耗，同时对配电设备和线路的安全都存在很大的隐患。在建筑电气设计中，为了抑制谐波，通常采用的方法是将源虑波器、无源虑波器安装置变压器低压侧。还可以采用源虑波器、无源虑波器安装置进行混合使用[5]。这两种方法都能够在一定程度上谐波带来的安全隐患。谐波的消除不仅能够对电路进行净化，更能够降低能源的消耗，提高设备的使用年限。

建筑电气的节能设计是从源头上克制能源的消耗，建筑电气设计人员首先要有工作的责任意识，将节约能耗，从源头抓起。在设计时要尽心设计，要将多种方案比较进行，只有这样才能设计出真正节约能耗的方案，为经济的发展贡献效益。再次应在设计中做到有据可依，在工作中总结节约能耗的方法，并向有关部门提出便于操作的节能措施，将节约能源变为法制化、标准化和规范化。

参考文献：

[1]林卓铭. 建筑电气设计中的节能问题探究[J]. 科技致富向导，2011，09：388.

[2]郑志武，黄俊华. 浅谈建筑电气设计中的节能方式[J]. 广西城镇建设，2005，12：20-22.

[3]陈宏飞. 建筑电气设计中建筑节能探析[J]. 建筑设计管理，2011，02：70-71.

[4]李浩. 建筑电气设计中节能措施的探讨[J]. 科技风，2014，08：157.

[5]张哲，黄民德. 建筑电气设计中节能问题的探讨[J]. 天津建设科技，2009，02：15-16.

作者：杨诗伟

建筑电气设计中节能研究论文 篇2：

建筑电气设计中节能设计问题研究

【摘要】本文以建筑电气设计为研究视角，针对电气系统节能设计展开分析讨论，集中探讨了变压器节能设计、线路导线节能设计和照明设备节能设计的方法。

【关键词】建筑工程;电气设计;节能技术

为达到建筑电气节能设计目标，设计者需要把握建筑节能设计的基本原则，积极引入新技术、应用新材料，降低电气系统运行能耗。

1、变压器节能设计

1.1 变压器容量科学选择

现代建筑节能设计过程中，变压器容量的科学选择是关键环节。通常情况下，变压器容量低于实际需求且运行中出现超载现象时，电能的损耗会明显增多，容易导致电气系统长时间处于超荷载的运行状态，最终变压器容量会出现安全隐患。反之，如果建筑工程变压器容量选型超出实际需求，就会增加供电系统空载损耗概率，影响变压器的整体运行效率。基于此，变压器容量选型中，需要系统了解工程项目的符合需要，科学确定变压器容量，通常需要将负荷率控制在30%-80%。

1.2 节能型变压器的应用

随着电气技术的提升，节能型变压器不断增多，主要包括箱式变压设备、干式变压设备、单相配电的D10型号变压设备、以及S11型号变压设备等。S11型变压器是受到普遍关注的节能型变压设备，在实践应用中可以极大程度的减少空载损耗，通常可以减少10%-25%，并且其在运行中生成的空载电流与叠片铁芯型变压器相比可以降低50%以上。另外，S11型节能变压器在运行中生成的噪音污染极低，具备节能性的基础上也符合环保要求。D10型节能变压器也是建筑电气节能设计中广泛应用的对象，该设备选择柱上式密封结构，可以将其布设在负荷的中心附近，运行维护十分简单。D10节能变压器的负载损耗以及空载损耗都小于相同容量的三项变压设备，制作中对于材料的消耗量较小，造价低于同容量变压器20%-30%左右。而SBH15型变压器是目前节能型变压设备的佼佼者，其属非晶合金变压设备，空载损耗仅为20%-30%左右，与S11型变压器设备相比明显降低，节能系数更高。但是SBH15型变压器的价格相对较高。总而言之，为进一步提高建筑电气节能设计水平，设计人员需要结合工程实际情况做好变压器选型工作。

2、配电线路导线合理选择

2.1 科学选择导线材质与规格

在开展建筑电气节能设计的过程中，导线材质与规格也是需要设计者集中思考的问题，设计师需要利用公式计算出配电线路的能耗：

?P=3I2R×10-3

上述公式中?P表示输电线路运行中生成的损耗，单位为KW;I表示电流值，单位为A;R表示电阻值，单位为Ω。电阻R与导线的长度、电阻率之间呈正相关，与导线的截面积呈负相关，公式为：

上公式中L表示导线的长度，S表示导线截面面积，ρ表示电阻率。现代建筑电气系统中选择导线材质基本以铜芯和铝芯为主。两种导线相比较来看，虽然铝制导线的价格相对较低，但是其具备的导电性能以及安全性能等远不及铜质导线，所以在具备经济条件的时候，设计师需要选择铜质导线，以提高通电率，达到降低能耗的目的。

2.2 结合实际选择导线

选择导线材质与规格的过程中需要结合建筑项目的实际情况。例如，针对建筑工程照明系统输配电线路展开设计工作的过程中，为达到节能设计的目标，必须采取行之有效措施降低电能损耗，这就要求设计者结合电压允许范围科学选择导线的截面;同时要依据导线自身的机械强度、发热性能等因素做好精准验算。通常情况下来讲，在选择四线三相输配电系统的时候，配电线路当中的最大三相不平衡电流以及单相负荷最大值必须控制在零线截留量的允许范围内，同时要在接零保护技术的支持下完成各项安装工作。但是，在单相线路中，由于流经零线和相线的电流是相同的，所以设计中相线的截面积应该与零线截面积保持一致。在针对距离较长的输配电线路展开设计的过程中，为进一步提高导线的通电率，设计人员需要适当增加导线截面积，导线界面的选择中需要参考电压降的限定值，以达到预期节能设计目标。实践中，虽然将导线截面积增加会导致电气线路的敷设成本增加，但是建筑电气系统运行中将会极大程度的减少能耗，提高通电率，进而会减少运行成本。另外，设计人员也可以通过提高电压等级方法去减少线路损耗，实践表明在电压增加10%的情况下，可以减少17.4%的传输损耗，亦可达到节能设计的目标。

3、照明设备的科学选择

建筑工程中照明系统是用电量极大的环节，所以科学合理的选择照明设备可以降低建筑电气系统能耗，达到节能设计目標。设计人员在选择照明设备的时候，需要充分考虑到各类灯具的效率因素，尽可能去选择低压荧光灯、透明罩灯以及敞开式等类型的照明设备，并且灯具的效率尽量控制在60%以上，切实保证照明设备满足用户实际需求的基础上，减少对电能的损耗。现阶段，新型LED灯具以其较大的功率和极好的照明效果受到广泛亲睐，可以极大程度满足建筑电气节能设计需要。例如，在设计面积较大的工业用地、体育馆等照明系统的时候，设计者可以结合使用需求和节能目标去选择卤化灯或者高压钠灯等，满足建筑对照明光效的需要，并节约电能消耗;而在设计办公室、学校等建筑项目的照明系统时，因为这些建筑的高度通常在4.5以内，所以可以直接应用直管荧光灯等照明设备。如市场上比较受欢迎的T5型灯管，其不仅具备极好的光效，同时使用耐久性极强，与传统灯管相比可以提高10%的节能效果。而在现代民用住宅、餐饮场所等建筑项目的电气设计中，设计人员需要结合场所的实际需要，尽量选择节能效果更好的照明设备，如紧凑式的荧光灯等照明设备，虽然荧光灯的建设成本相对较高，但是其在后期使用中的运行效果比较明显，并且使用耐久性比较强，利于降低能耗，降低运行成本。

结语：

综上所述，现代建筑节能设计需要遵循节能性与经济性两项基本原则，同时要确保电气系统安全稳定运行和运维便利。设计者在开展电气节能设计中，需要深入分析建筑项目的实际情况以及用户的使用需求，积极引进新技术、新材料，提高电气设备、输配电线路等环节的节能水平，降低电气系统的整体运行损耗。

参考文献：

[1]唐日强，张君义，王自鹏.建筑电气设计中的变压器节能分析讨论[J].智能城市，2019，5(20)：84-85.

[2]谌书琪.建筑电气设计中的节能对策分析[J].地产，2019(12)：65.

[3]严国志.智能化建筑电气的节能优化设计[J].建材与装饰，2019(09)：84-85.

作者：黄茂祥

建筑电气设计中节能研究论文 篇3：

建筑电气设计中节能降耗的重要性及应用研究

摘 要：随着我国经济的日益发展，社会人民已经不再关注吃穿问题，逐渐将关注的重点放在了资源节能降耗上面，而在建筑施工中如何降低损耗、在电力上节约能源以达到资源的高效合理利用，是当今社会建筑行业需要面临的问题。在建筑方面，合理利用电力节能降耗措施，这样能最合理最大化的将能源节约控制在特定范围内，在建筑电气设计中实现节能降耗，能降低我国在经济发展与能源供应上所产生的矛盾，促进经济循环，加快可持续发展经济建设。

关键字：建筑电器设计;节能降耗;应用研究;重要性

由于我国经济建设的飞快发展，我国的建筑行业也在日益增多，而在建筑电气設计中节能降耗起着至关重要的作用，在建筑施工中，应针对供电系统中的照明环节以及电路设计环节进行节能设计措施，这样能将能量损耗降至最低，在全方位的对节能进行考虑后再结合一些比较先进的建筑电气设计，其次再使用一些节能频率较高的设备，按照一定的标准进行节能降耗工作，这样能给人们居住空间提供一些健康的保证。

一、设计节能降耗的实质原则

(一)节能降耗的实质

建筑电气设计中节能降耗其实质就是在建筑物一定要达到人们要求的舒适度情况下以及在建筑物投入使用时能满足其基本功能为前提，将建筑能源降耗合理的控制到一定程度内。在设计、建造、规划一些居民以及公共建筑时，应按照相关标准对建筑物实行节能降耗，对可再生资源进行合理的利用，将建筑能源消耗最大程度的控制到一定的范围内，以实现节能降耗、对再生资源的利用率最大程度的进行提高为目的。

(二)设计原则

1、节能降耗在建筑电气设计中应使建筑物本身应有的基本功能得以满足，无论是建筑物在设计照明时的显色指数、照度以及色温等方面都应该将人类要求的舒适的居住环境考虑在内，同时应注意一些比较特殊的建筑设备在用电时应按照正常的标准要求，保证运输的各项通道都没有障碍。

2、将能源损耗降低到最大程度。在一些额外的能量损耗上进行节省时，设计人员应了解对是不是跟建筑物供电系统有关的地方，再进行节能降耗。同时在节能降耗时应采取那些对应的措施去实施，建筑电气在施工以及设计阶段，应尽量避免不必要的能源消耗，将节能降耗控制到最好。

3、节能降耗要将实际产生的经济效益充分考虑在内，并根据我国的国情来进行节能降耗措施，在其间，不要使节能变得盲目，更不要因为节能就增加一些不必要的投资，而是要仔细的衡量能不能在最短的时间内且有效的将外在增加的投资回收回来，这样能将建筑电气设计中节能降耗产生最好的效果。

二、节能措施中的供配电系统

(一)所设置的变电站的具体位置应在电力负荷中心范围内，这样能将供电半径缩小，同时也节约了电力电缆的投资。并且将供电半径缩小，能将线路损耗降至最低。

(二)在变压器容量以及数量的选择上应极其慎重，在一些较小的建筑物或者学校建筑，如果达到节能降耗的效果，变压器可以设计两台或者以上最为合适，这样变压器根据自身的负荷情况随着季节性变化而变化，这样避免了因为变压器承载较轻的情况下产生的浪费。

(三)在供电配电系统中应提高系统的功率，一般供电部门要求每位用户在一个月内平均功率应控制在零点九以上，为达到相关要求，我们在设计供电配电系统时应将“无功功率补偿设备”安装在内，将用户用电功率因数提高。在用电设备相对比较滞后带有的无功电流可以与电容器所产生的无功电流相互抵消，这样能将无功电流的整体数量降低，将功率因数提高到一定程度。

(四)在线路能量产生的损耗上应合理的控制。在安装线路时应尽量使用一些电阻率相对较低的导线，将导线的长度控制到一定范围内，同时将导线的截面积也适当的增加。就近看来，可能会产生一定的浪费，但从长远利益出发，这样有利于以后实现节能目标，减少了能源损耗的数量。

三、节能措施中的照明系统

应选择一些使用起来比较简单方便，且发光发热效率较高、性价比较高以及能源消耗较低的电气设备。以节能降耗为标准，分析一些比较特殊的建筑物。比如一些商业、居住类的建筑和公共场所以及户外建筑物，都应该进行光源选择。同时应将设备在运行时所需要的时间控制在合理的范围内，减少因为设备运行时间带来的损耗，在照明系统中，可以使用一些声光或者人体感应的控制系统，这样都能减少资源的浪费，为将损耗降至最少，应将照明路线进行好好的规划。在电机运行中也应将其产生的损耗控制到最好，这时可以采取一些比较新型的或者智能化较高的节电设备，通过计算机控制变频技术，对有产生负荷情况的设备进行跟踪，并随时随地的将风机风量的大小进行调节，在我们日常生活中，应使用一些能变频能调速的水泵，这样将节能降耗达到最大化。

四、建筑电气设计中节能降耗的重要性

在最近几年，随着人口的不断增加，我国由一个资源大国变成现在的资源相对比较紧缺，由于人们生活水平的提高，工业化发展速度也加快，造成我国的环境污染比较严重，而实际能利用的能源其效率也在慢慢下滑。根据相关资料了解，我国花在建筑施工项目上的能量消耗在整个社会中的能量消耗总和占百分之三十左右，并且在建筑行业所需要的能量消耗在每年中还在呈一个上升的发展趋势，而建筑施工作业中，电气能量消耗占整个建筑能量消耗的一大部分。对着社会主义经济的发展，在建筑行业对用电的需求也在不算的增加，因为电网供电以及发电机的供电能力都打不到一个合适的程度，致使在建筑施工作业中不断的增加电力设备的数量并且远远超过了一些发电设备的数量，这就使在建筑施工作业中出现电能源供应不足的现象。在我国大范围的地区都有拉闸限电的情况发生，这就要求人们在建筑电气设计中应将节能降耗作为工作中的重中之重。

电力能源本着覆盖面广，且效率快等特点，对电力能源消耗进行有效的控制，将电力能源使用程度提高，这对与我国显得格外重要。在最近这些年，我国一直在倡导节能降耗，不管是政府部门还是个人，都意识到节能降耗势在必行，同时也对其重要性具有了深刻的认识和了解。

在我国进行的十一五规划时，国家将电力能源节能降耗环节作为工作中的重中之重提出来，并将建筑点射设计中节能降耗工作列入国家的重点产业中，所以建筑电气设计中节能降耗工作是势在必行。

五、结束语

综上所述，建筑电气设计中的节能降耗工作是作为组成整个建筑施工的最重要部分，也是国家在对可持续发展工作中进行实施的最重要步骤。所以在对建筑电气进行设计的过程中，应进行科学合理的分析，在不对居民产生一定影响的基础上，并制定一些切实可行的施工工艺设计方案，在结合一些现代的新型的高科技设备辅助建筑电气进行安装，在建筑行业实现优化配置电气设备，减少了施工成本，也将电力能耗降至最低，其次，要在建筑电气设计中对利用电力能源的效率进行充分提高，从而使国家制定的可持续的、全面发展的战略得以顺利实施。

参考文献：

[1]陈晓林.王胜利.对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2011，3(01)：16-28

[2]倪海峰.建筑电气设计阶段环保节能措施浅谈[J].山西建筑，2011，2(09)：12-19

[3]王胜利.陈晓林.浅谈建筑电气设计中的几种节能方法[J].黑龙江科技信息，2011，2(08)：26-35

[4]张文礼.关于建筑电气设计施工中与结构相关问题的讨论[J].中国新技术新产品，2011，4(06)：45-60

[5]蒋国璇.浅析节能设计在建筑设计中的应用[J].黑龙江科技信息，2010，4(35)：56-70

作者：张军