建筑电气工程
朱军 白玉青 蒲海英 张亚清
摘 要 本文主要对电气工程的能耗进行了分析，探讨节能设计原则，进而研究节能技术的发展及应用，对现代建筑的发展具有积极的指导意义。
关键词 节能技术；现代建筑；电气工程
中图分类号 TU7 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）11-0096-02
随着现代建筑工程事业的不断发展，电气工程中存在的能源资源消耗问题也逐渐突出。举例来说，在我国社会能源消耗总量中，房建工程能源消耗所占据的比例达到了22%左右，且随着建筑工程规模的不断扩大，能源资源消耗也呈上升趋势。节能技术主要是通过利用技术手段，最大限度提高能源使用效率，将建筑工程的能源消耗控制在合理的范围之内。在建筑工程应用节能技术时，应结合建筑工程的实际，严格按照《公共建筑节能设计标准》《建筑照明设计标准》等相关的准则，提高节能设计的科学性。
1 现代建筑电气工程能耗分析
据相关数据统计，2016年我国每万美元的单位GDP的能耗值在3.7吨标准煤。就现阶段我国国民经济发展的状况来说，虽然能源消耗呈下降趋势降，但与其他国家相比其中存在的问题还比较突出，具体的能耗比较如表1所示。
由此可见，节能技术的发展与应用尤为重要。在现代建筑的电气工程中，为了更好地提升节能效果，必須明确其中存在的能耗问题，进而有针对性地进行电气工程节能设计。现代建筑电气工程中，在能耗方面存在的问题如下。
1）电力电缆方面，这是现代建筑中较为突出的能耗问题，电力能源的输送需要依靠电力电缆来实现，但是导线中存在的电阻会导致电力资源的损耗，此类损耗的计算公式如下：
另外，现代建筑逐渐向着功能多样化以及高层化的方向发展，建设施工的环境也发生了一定的变化。为了满足某项使用工程而采用一些长距离电缆，在此类电缆项目中的能耗问题更大，电力资源在传输的过程中，在外界环境的作用下转换成为一部分热能，导致电力资源的浪费，在一定程度上增加了能源资源的消耗。
2）变压器方面，变压器在现代建筑电气工程中发挥着重要的作用。若电压器的负载发生变化，其有功损耗率也会随之变化，但是变压器在运行的过程中，负载波动相对较大，会出现能源资源的损耗现象，无功功率损耗失变压器能耗中的主要构成部分。广义的电力系统中，这种能源消耗在总发电量中占据的比例达到了10%。变压器选择的型号及参数选择不当，运行效率低下，也会加剧在运行过程中的能耗。
3）照明系统是现代建筑电气工程能耗中极为重要的构成部分，据相关研究表明，在整体能耗中占据的比例在1/6左右。照明系统在现代建筑电气工程中是不可或缺的重要组成部分，不仅具有照明量大的特点，覆盖范围也相对较广，因此在照明系统中具有很大的节能潜力，在保证照明系统满足工程需求的前提下，可尽量选择高效灯具，减少在照明系统中产生的能耗，最终实现节能的目的。
2 现代建筑电气工程节能设计原则
1）节能性原则。将节能技术应用在现代建筑电气工程中，可更好地实现节能效果，提高能源资源的使用效率，必须要根据相关的行业规范，遵循节能性的原则，这是电气工程节能技术应用的最基本原则。所选择的技术必须以实现能源资源节约为最终目标，减少电气工程中不必要的资源浪费。
2）适用性原则。保证现代建筑电气工程的各项功能正常的发挥是节能技术应用的前提。在进行节能设计时，不能为了追求节能效果，影响电气设备的正常运行。应充分考虑电气工程的具体特点，针对其中存在能耗的环节加以控制和分析，在满足人们生活需求的基础上选择相应的节能方式。以照明系统为例，应先分析建筑工程对于照明的需求而适当降低能耗，防止出现过度降低能耗的问题，影响照明系统的正常运行。
3）可行性原则。随着科学技术的不断发展，应用在电气工程中的节能技术也逐渐增多，在进行节能技术选择时应结合实际情况，确保在工程中具有可操作性，能够高效地应用在安装施工的过程中，且保证后期的正常运行。避免出现所选择的节能技术无法适应电气工程的实际情况，导致节能效果较差。
4）经济性原则。在现代建筑电气工程中运用节能技术，不仅要实现节能减排的目的，还要考虑相关的经济效益。在工程节能设计时，如果在节能方面消耗大量的资金，不仅会影响建筑工程的施工质量，还会增加后期的运行及维护成本。在具体操作过程中，以经济性原则为指导，选择与工程实际情况相符合的节能设备及相关技术，降低设备运行维护成本，科学合理的调整设备参数，促使电气工程节能向良性循环方向发展。
3 现代建筑电气工程节能技术研究
1）供配电系统节能技术。在变压器设备中存在的阻抗消耗了大量的能源资源，降低有功损耗以及无功补偿设置的科学性是主要的手段。其中有功损耗的计算公式为：
式中空载损耗又称之为铁损，与变压器一次绕组外施电压有着密切的关系，因此所选择的变压器中的绕组应尽量保证阻值较小。近年来也出现了一系列新兴的节能变压器，在抗冲击以及节能方面的效果十分显著。因此需要根据建筑工程的供电需求，尽量选取节能型的变压器设备，提高电力运输传送的效率，最终实现建筑节能目的。此外在供配电系统中，无功补偿也是影响节能效果的一项重要因素，对于无功补偿的优化能够提升电气工程中的最终节能效果，尽量降低配电系统中存在的无功电流，使功率因素得到有效提升。
2）电动机节能技术。提高电动机的工作效率及功率因数是实现电气工程节能的有效途径。所选择的电动机应与电气工程中的设备向匹配，保证整个电力系统能够正常运行。在进行电动机设备选择时，应了解其负荷特性，掌握电动机运行过程中的实际转矩与转速。尽量选择高效率的电动机，相关研究数据表明，高效电动机的平均功率较较普通电动机高7%～9%，能源总消耗的减少量在20%～30%。软启动器设备的应用能够有效的控制电压变化，它对于节晶闸管导通角的调节主要是根据启动时间，因此起动时较为平稳。空载和负载时电机的能源损耗是检验运行效果的重要指标，需要根据工程的实际情况不断进行优化，保证最终节能目标的实现。
3）电力电缆节能技术。电力电缆节能方面主要从导线截面积以及导线长度两点。其一，在导线分布时尽量沿直线，减少导线长度，尽量在负荷中心附近设置变压器，缩短电力运输距离，将电力能源运输过程中产生的损耗降至最低。其二，控制导线截面积，尤其是对于电缆线较长的项目，在保证线路的负荷能力满足电气工程要求的前提下，可适当增大导线截面积，进而有效地降低线路中的电阻。电力电缆截面选取时应遵循《电力电缆工程设计规范》，根据电气工程的实际情况，实现导线截面的最优化，防止出现截面选取过大，导致初始投资增加。
4）照明系统节能技术。在现代建筑电气工程照明系统中的能耗较高，且具有很大的节能发展空间。在《建筑照明设计标准》等相关规范中，规定了不同类型建筑的照明功率密度以及照度标准值，在进行照明系统节能设计时，应严格遵循相应的标准。首先，根据不同照明度标准，选取高效节能光源，既能保证照明质量，也起到了保护视力的目的。荧光灯使用较为广泛的灯具，不论是在发光效率还是在使用寿命方面，都远高于普通的白炽灯，其次是限制热辐射光源，此类光源的光效较低，使用的经济性能差。在电气工程具体安装施工的过程中，技术人员应结合工程的实际情况，合理配置照明系统，在满足建筑照明需求的基础上，实现能耗的降低。
4 结论
综上所述，随着国民经济发展程度不断提高，现代建筑的规模和数量都在不断增加，在能源资源消耗方面存在的问题也日益突出，迫切需要加强节能技术的发展与应用。电力电缆、变压器、照明系统等是电气工程中能源消耗的问题较为突出的部分，必须根据建筑工程的具体情况有针对性的选取节能技术，尽量降低在电力资源运输中的消耗，提高能源资源的使用效率，推动现代建筑事业的发展。
参考文献
[1]邵民杰.绿色环保与节能控制技术在现代建筑电气领域中的应用[J].现代建筑电气，2012（4）：5-8.
