摘要：随着时代的发展，建筑机电设备电气节能设计日益成为一项至关重要的工作。本文主要从影响建筑机电电气设计质量的几个问题、建筑机电电气节能设计的原则和解决建筑机电设备节能设计问题的办法三方面进行了分析。
关键词：机电设备；电气；节能设计
前言
建筑机电设备电气节能工程设计涉及到很多方面的因素， 属于系统性的复杂工程。要实现节能就要在设计的每个环节制定严格的技术标准， 根据标准进行操作。而节能和设计人员有着密切的关系， 要掌握新兴的节能产品， 才能和先进的节能设计方法进行配合，将节能措施应用和推广到工程的设计之中， 实现真正的节能。我国的建筑机电电气节能设计通过不断的完善已经取得很大的进步， 显示出了低成本和高效率节能设计的理念， 为我国社会经济保持住长期可持续发展， 做出了重大的贡献。
1影响建筑机电设备电气设计质量的几个问题
机电安装专业方向70%的电能消耗在动力设备合格的节能，在设计中是相当重要和必要的，合格的建筑机电节能工程设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对机电节能工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就是本人在施工实践中碰到的一些存在的问题：
1.1设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。
1.2设计深度不够。目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误；也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注，也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。
1.3相关专业设计文件衔接不清，不按规定协调配合的问题普遍存在，极易导致施工错误。设计文件是工程施工与监理的最主要根据，设计能否认真执行国家规定、设计文件的深度及相关专业的密切配合等问题都直接影响工程质量。近年来设计质量滑坡现象已成为不争的事实，究其原因可能是多方面的。上文提出常见的设计弊病，并非痼疾或顽症，只要设计单位稍加重视，比如组织设计人员认真学习相关设计规范，加强设计过程管理、重视设计会签与评审，便可以基本根治。
2建筑机电设备电气节能设计的原则
2.1优化供配电设计，促进电能合理利用
在进行建筑节能工程机电设计时，首先考虑的是适用性、经济性，也就是能够为建筑机电设备的运行提供必需的动力，为建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源；能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求；能够保证建筑机电设备对于控制方式的要求，从而使机电设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性，机电线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度，确保供电、配电与用电设备的安全运行；有可靠的防雷装置，防雷击技术措施；特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施，按建筑物的重要性与火灾潜在危险程度设置相应必要的技术措施。
2.2提高机电设备运行效率，减少电能的直接或间接损耗
在满足建筑物对使用功能的要求和确保安全的前提下，尽可能减少建设投资，最大限度的减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用，提高能源的综合利用率。
2.3合理调整负荷，选取合理的设计系数，提高负荷率和设备利用率
设计时尽可能合理调整负荷，选取合理的设计系数，在特殊用电的情况下选择合理的节能措施，提高负荷率和设备利用率，达到节约电能的目的。总之，在建筑机电节能工程设计的过程中要贯彻适用、安全、经济合理、技术先进的原则。
3解决建筑机电设备节能设计问题的办法
3.1电压等级选择
（1）城镇的高压配电电压宜采用10kV ，低压配电宜采用220V/380V。
（2）用电企业的供电电压，应根据其计算容量、供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划，及当地公共电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定。
（3）当小负荷用户用电时宜接当地低压电网。当用户的计算容量为200kVA 或用电设备单台功率大于250kW；以及供电距离大于250m，计算负荷大于100kVA的用户，宜采用高压供电。
（4）地区电网提供的电源电压为35kV，且采用35kV配电经济合理时，经当地供电部门同意，可采用35kV/0.4kV的供配电方式。若根据用电设备的具体情况，选用6kV配电技术经济合理时，也可采用6kV配电。
3.2供配电系统设计
（1）设计供配电系统时应简单可靠，配电级数不易过多。同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级，低压一般不宜多于三级，三级负荷不宜多于四级。
（2）应根据用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，以缩短低压供电半径，降低电能损耗，节约有色金属，减少电压损失，提高供电质量。
（3）10kV配电系统应简单灵活，有较大的适应性。根据负荷等级、容量、分布及线路走向等情况设计，配电系统宜以环式为主，也可采用放射式或树干式。
3.3变压器的选择
（1）减少变压器的有功功率损耗。空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗和漏磁损耗组成，是固定不变的部分，其大小随硅钢片的性能和铁芯制造工艺而定。所以，在设计选择变压器时应选用节能型的，如采用高导磁硅钢片；绕组采用优质铜导线，增加导线截面积；采用先进的硅钢片剪切工艺，改进铁芯叠片方式。如S9、SC9及AMDT等型油浸变压器或干式变压器。铜损的大小取决于变压器绕组的电阻和流过绕组电流的大小。因此，应选用阻值较小的绕组，并采用铜芯变压器。
（2）正确选择变压器的负载率。虽然在负载率β=50%时，变压器的能耗最小。但在实际使用中有一半的变压器容量没有投入运行，所以目前设计规范要求设计变压器的负载率为75%～85%。民用建筑在使用上有季节性负荷。建筑物季节性负荷就是冬季取暖，夏季空调制冷，用电量大。当季节性负荷很大，设计时应选择专用变压器。
（3）三相电源分相单独供电时，会使流过的三相电流产生不平衡。这种不平衡的状态会引起电网的失调、中线电位升高及变压器本体损耗增加。三相不平衡越大，损耗增加也越大。减少负荷不平衡的方法有：a.将单相用电设备均匀分接在三相电源上，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不宜小于平均值的85%；b.220V照明负荷的线路电流小于等于30A时，采用单相供电；大于30A时，采用三相四线制供电；c.使用单相自动补偿设备。
3.4减少电能在线路传输上的损耗
由于电路上存在电阻，电流流过时，就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。因此，减少线路的损耗应从以下几方面入手：
（1）选用电导率较小的材质做导线，铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。
（2）减小导线长度。a.线路尽可能走直线，以减少导线长度；b.低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；c.变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设2个配电所，以减少干线的长度；d.在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。
（3）增大导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面。例如，建筑机电工程所增加的费用为M ，由于节约能耗而减少的年运行费用为m ，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给长期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。例如，将空调风机、风机盘管与照明、电开水器等计费相同的负荷集中在一起，采用同一干线供电，既便于采用一个火警命令切除非消防用电，又可在春秋两季空调不用时使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小了线路损耗，这就相当于充分利用了季节性负荷的线路。
3.5提高供给和配电系统功率的的因数。
供电的部门普遍要求用户月平均率达到0.9以上，因此为了达到要求，供电系统设计时应安装必要的补偿设备，可以提高用户功率的因素，比如在民用的建筑工程项目，电气的设计比较常用的方法就是并联式的电力电容器，在低压侧集中补偿。
4结语
综上所述，建筑机电设备电气的节能设计涉及到诸多的内容，因此需要相关的专业人员引起重视，注意细节，保障设备在运行的过程中做好节能工作，是设备电气节能设计的主要核心要素。
参考文献：
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[2]刘兴祥.浅谈建筑电气的节能设计[J].中国新技术新产品，2013（05）
[3]董云丽.建筑电气设计中运用的节能措施[J].网友世界，2014（11）