发布时间：2022-05-14 08:24:49
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的建筑节能设计论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
近年来，环保是一个经久不衰的话题，发展节能建筑也是环境保护的需要。建筑行业是一个高耗能的行业，也是一个容易产生垃圾的行业，在生产过程中，产生出来的废水废渣废气等垃圾如果不能得到及时的处理就会对周边环境产生不小的污染，这些污染对人民的生命健康安全产生了严重威胁，如近年来愈演愈烈的雾霾，数值越来越大的PM2.5已经超出了人民的忍耐程度。所以，建筑行业的环境保护已经已经引起了人们强烈的重视，而加强建筑节能设计也是一条必由之路。
2我国可持续发展战略的需要
可持续发展战略是我国现在的经济发展所坚持的重要战略之一，可持续发展要求不仅要考虑到建筑行业现在的利益，更要兼顾到其长远利益，好的建筑节能设计一定是能够不断满足行业的长远发展需求，不能满只足于现有的利益，图一时之好而牺牲了长远利益。可持续发展原则还要考虑建筑行业的发展和能源节约的统一性，把建筑节能工作落到实处，不能让建筑节能影响建筑行业的正常发展，经济发展不能影响建筑节能，建筑节能也不能制约经济发展。
3当前建筑设计中节能的设计
3.1设计之合理选址
建筑设计首先遇到的问题就是建筑地理位置的选择，建筑的选址是一件很重要的工作，要进行充分合理的勘察检测，综合各位置的自然环境、社会环境等因素进行考虑，最后选择最优的位置。建筑的选址要考虑以下几种要素，首先是气候因素，建筑设计想要达到节能的效果，必须考虑气候因素，保证气候环境在建筑使用周期内处于持续的稳定状态，以避免由于气候环境频繁变化而消耗大量的能量。其次是环境因素，任何建筑的选址都以环境为基础，所以在建筑选址时一定要考虑好环境因素，要以不破坏环境为原则，进而能够保护环境，最终能够达到节能的目的，提高能源的利用率。
3.2设计之建筑规划和设计
规划设计是节能建筑设计的关键部分，在进行这部分设计时要充分考虑以下几个要素。首先是建筑当地的环境，包括当地的历史、风俗等，结合当地的具体情况，坚持因地制宜的原则进行建筑节能设计。其次是建筑物的形态和布局，这些因素会影响建筑的采光和通风，科学合理的设计可以保证建筑物能够获得充分的阳光、保持良好的通风，这也是居住者在购房时非常关心的问题。再次是季节因素，由于冬季太阳高度角最小，所以楼间距要根据冬季的情况进行安排，才能保证一年四季楼房最底层的住户可以见到阳光。在设计的过程中，节能建筑设计要充分考虑如何充分利用自然环境来降低能耗，提高能源的利用率。
3.3选用性价比高的节能技术
随着人们需求的增加，建筑节能设计方案已经出现了不少，如何选择性价比最高的节能技术也是我们需要探讨的问题。目前建筑行业流行的节能技术要么造价高，要么质量低，所以要权衡利弊，通过比较选择一些性价比高的节能建筑设计方案。例如可以充分利用太阳能进行发电，既能起到较好的环保效果，又能最大程度的节约能源。同时在选择建筑节能设计方案的时候要结合当地的经济发展水平，不能一刀切。
3.4建筑设计中进行合理的外部环境设计
建筑设计时，建筑外部的环境设计至关重要，因为单纯的建筑进行节能技术应用，要是外部的环境影响较大，也会直接导致节能效果的下降。因此，根据每一个建筑功能的需要，通过合理的外部环境的布局设计来完善现有的微气候环境，为建筑节能创造有力的环境。最基本的设计就是在建筑周围进行相关的绿化，改变周围的微环境，以降低噪音，阻挡风沙，净化空气，降低温度。同时可以在不破坏周边整体环境的情况下，人为进行仿自然环境的打造，例如建造人工湖等，目的也是通过改变建筑周边的微环境，降低建筑对能源的消耗，达到节能的目的。
4结语
我国民用建筑节能设计需要考虑整体及外部环境等因素，如选址、规划、外部环境和建筑物体型设计等都为建筑节能创造了条件。国家提出新型民用建筑节能50%的要求，若将这50%定义为1（即100%）的参数，那么民用建筑中围护结构耗能比例减少50%左右，建筑高效设备耗能比例减少30%以上，建筑电气、电器耗能比例减少10%以上，所以围护结构设计是主要因素。建筑围护结构部分包括墙体、门窗、地面、屋顶等。若将民用建筑中围护结构耗能比例减少50%左右也定义为1（即100%）的参数，那么墙体耗能比例为30%左右，门窗耗能比例为50%左右，地面、屋顶耗能比例为20%左右，建筑围护结构部分的墙体、门窗、地面、屋顶的设计是主要部分。
1、墙体节能设计
墙体的主要功能是承重、防水、防潮、隔热、保温,是建筑护结构的主体。外墙应采用低传热值的新型节能墙体材料，如加气混凝土砌块、新型建筑模网、外墙保温材料等。墙体复合保温方式主要包括内保温和外保温两种。内保温是指在外墙内侧增加保温措施,施工简便宜行。内保温热稳定性差,室内温度调节的速度快,适用于间歇使用的空调房间。外保温即保温材料在墙体的外侧，有利于室内水蒸汽通过墙体向外散发，可避免墙体受潮，对保护建筑结构有利，能够延长建筑物的使用寿命，墙体可以作为蓄热材料且能解决维护结构通常存在的冷桥问题。其特点是热稳定性好，室内温度调节的速度慢，适用于连续采暖、空调的房间。相比较而言，推荐外保温作为墙体保温的首选措施。此外，空气也是一种优良的保温材料，在建筑物中常用材料围成的空气隔离层，不但可以保温隔热，而且具有切断液态水份的毛细渗透、防止保温材料受潮的功能。
2、门、窗节能设计
相对墙体而言，门、窗的保温隔热性能较差。普通单层玻璃窗的能量损失约占建筑物夏季降温及冬季保温能耗的50%-60%以上，所以改善其绝热性能是节能设计的重点，主要措施有：
（1）控制建筑窗墙比。住宅窗墙比是指住宅窗户洞口面积与住宅立面单元面积的比值。
（2）提高建筑外窗的气密性，减少冷空气渗透。门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料、弹性密闭型材料、密封膏以及边框设企口等密封。框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等。扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等。扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。
（3）改善建筑门窗的保温隔热性能。户门、阳台门除应结合防火、防盗要求外，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，以增加其隔热性能。窗户最好采用钢塑复合窗和塑料窗，这样可避免金属窗产生的冷、热桥；可设置双玻璃或三玻璃，并积极采用中空玻璃、镀膜玻璃，低辐射玻璃。合理地设计可开启的窗扇面积，保证南方地区室内自然通风和降低北方地区室外冷风的直接渗透。
（4）设置“温度阻尼区”。所谓温度阻尼区就是在室内与室外之间设立一个中间层次，这一中间层次象热闸一样可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。在北方地区住宅中，采用密封阳台，外门设防风门斗，防止冷风倒灌，将楼梯间设计成封闭式，对屋顶上人孔进行封闭处理等措施均能取得良好的节能设计效果。
3、地面节能设计措施
在建筑围护结构中，通过地面向外传导的热（冷）量约占围护结构传热量的3%－5%。目前楼、地面的保温隔热技术一般分为两种：一是采用地板辐射采暖的楼地面，在楼地面基层完成后，在该基层上先铺保温材料，将聚乙烯管固定在保温材料上，然后回填细石混凝土，经平整振实后铺设地板。二是在办公楼地面周边地区2米范围内作6厘米厚挤塑聚苯板保温。
4、屋顶节能设计措施
近年来在城市建设和居住小区开发中，坡面屋顶发展较快。据调查坡屋顶与平屋顶的顶层房间，室内温度可相差5℃左右。这就表明在室内热环境相同时，坡屋顶建筑的使用能耗比平屋顶少。屋顶应当采用传热系数、热惰性指标符合标准的、高效的保温隔热屋面。目前用于屋顶保温的各种材料的开发和应用发展较快，保温材料有整体的、块状的以及松散的。屋顶保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，也不适宜选用吸水率高的保温材料以防保温层大量吸水，降低保温效果。
5、建筑物细部的节能设计
建筑物围护结构细部的节能设计对于建筑物的整体节能设计也非常重要，应从以下各部位着手：
①热桥部位应采取可靠的保温与断桥措施。
②外墙出挑构件及附墙部件，如阳台、雨罩、靠外墙阳台栏板、空调外机搁板、附壁柱、凸窗、装饰线等均应采取隔断热桥和保温措施。
③窗口外侧四周墙面,应进行保温处理。
④门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用高效保温材料填堵。
⑤门、窗框四周与抹灰层之间的缝隙，宜采用保温材料和嵌缝密封膏密封，避免不同材料界面开裂，影响门、窗的热工性能。
⑥采用全玻璃幕墙时，隔墙、楼板或梁与幕墙之间的间隙,应填充保温材料。
二、结语
低碳节能设计指的是在保证建筑使用舒适性、建筑质量的前提下，通过提高设计技术的同时改善管理水平方式实现节约资源、保护环境的目标。四节环保作为当前最主要的绿色设计方式，它指的是节财、节地、节水、节能以及环境保护等。绿色节能技术一种传统的和高新的科学技术，它不仅可以使人们可以在心理和生理上得到满足，还可以使资源和能源得到最少的消耗。设计充分体现“绿色、低碳、环保、节能”的理念，合理利用原有建筑空间，通过技术手段，使建筑达到节地、节水、节材、节能和环境保护的目的。随着人们居住环境的变化和建筑行业的发展，建筑能耗问题不断深化，所占整个能耗的比例逐渐增加，严重影响的可持续发展。我国每年都会新建和改建大批建筑，耗材多，同时，在建设的过程中还存在土地资源利用率低、环境污染严重、自然环境日益恶化的问题，严重破坏了建筑系统内外环境的良性物质循环，影响了能量的有效转换，严重的会破坏当地的生态环境。针对以上问题，必须进行合理的环保设计。在建筑环保设计中，环保节能与环境保护、生态平衡是紧密相连的，人类自主营建的舒适的建筑环境需要依赖于良好的通风、温控、照明等设备，这些设备的耗能较大，长期过度消耗会形成能源危机，影响人类的生存发展。因此在进行建筑的设计工作时，要充分考虑到环保问题，注意人与自然关系的和谐统一，提高资源的利用率，坚持可持续发展。
2为什么要低碳节能建筑
1）低碳节能建筑适应于一年四季。古老传统的建筑和自然环境完全分离，这样和外界隔离的室内环境对健康非常不利，然而节能建筑的里、外用的是有效连接，自动调节气候变化。2）低碳节能建筑消耗能量非常低。根据统计，有50%的能源是建筑在筑造与使用过程中消耗的，并且产生出34%的环境破坏物。3）建筑新的美学便是低碳节能的建筑。节能建筑可以最小程度的减少对大自然的索取，这种建筑，不仅可以让人体验新的建筑艺术，同时还可以进一步享受快乐、舒适的生活。4）从一而终的节能建筑环保理念。能建筑不同之处在原材料的开发、运输、加工和利用，一直到建筑物失去利用价值的全过程，环保和节能的理念从一而终，重点是建筑要对得起全世界全人类。
3建筑设计的低碳概念
从建筑的外观上来说，以人为本、简洁美观是低碳节能的建筑设计原则。设计出来的建筑应充分利用天然能源以使得低碳节能成为低碳建筑设计的核心，格局布置和选址的合理性，应充分体现出空间流动感和阳光感。在设计方面还要考虑这两个方面的内容：一是要足够重视低碳节能，把节能技术合理积极的运用到建筑设计上，节能的重要性要从思想上深刻体会到。二是应用能源资源和先进的科学技术也可以达到资源节约的目的，使得建筑的环境质量和整体文化品质得到明显的提升。
4低碳节能建筑设计的方法
在低碳节能的建筑设计中，低碳的设计贯穿整个的构造、设计、使用和废弃等环节，每一环节都需要全面考虑低排放、低消耗以及低污染的一系列重要问题。以下几个方面对低碳节能建筑的设计进行分析。
4.1建筑形式上的低碳节能设计
1）对于屋面的建筑方法和节能设计。最常见的屋面是蓄水和覆土种植屋面的保温隔热设计方法。它可以一定程度上缓解城市的“热岛效应”，因为它的屋面绿化和墙体垂直绿化合并使用，这样不但可以充分利用雨水、遮挡东西向的阳光以及美化建筑环境，而且蒸发的水蒸气还可以净化空气，调节屋面和室内的温度。2）墙体的结构造型和对太阳能的开发利用。建筑物节能指标的达成决定因素就是建筑物的墙体对温度的保持性能是不是完美，许多国家都在这方面进行了开发研究。整个建筑的耗能影响也要看墙体的颜色、材料以及构造方式等。
4.2低碳建筑材料的挑选
1）尽量选用合适的绿色材料。地球环境的变化以及庞大的能源耗损其中一部分原因是由于装修、建筑等材料的生产、使用等环节造成的。如今城市的房屋建筑的结构分析，大部分是用钢筋水泥为首的结构形式，水泥是能耗比较高的物质，会给环境造成严重的污染，特别是在拆除建筑废弃物时这些混凝土常常是非常难处理的。耗能低、功效高、维修与施工便捷、可以合理的对室内的环境进行有效的调节是选取内部装修所需的材料要注意的方面。2）充分利用材料。进行低碳建筑设计的过程时，要充分利用材料和资源，因此设计要节约，让资源的利用达到最优，还要加深对建筑材料特性的学习并掌握使用方法，这样才能更好的利用材料优势和特性，将它们有效的与建筑紧密相结合，做到有效的减少施工材料的浪费现象，更好的保护环境。
4.3区域的气候与建设方式的统一
资源的有效节约，减少有害气体的排放量和该地方区域气候的湿度以及降雨量等多种因素创造循环、可再生的环境系统与建筑形式的合理密不可分。窗户的采光效果反映了气候中两大基本的要素是光与热。在标准采光得以满足的条件下适当的选用较小的窗墙和隔热玻璃、铝制窗框等材料在建筑施工的过程中能够在一定程度上降低耗能和有害气体的释放量。而合理适度的选取遮阳散热方式，不仅可以让建筑表面对外界气候资源的利用率得到提升，还能为建筑内部空间给予通畅的气候回流循环的环境。
5结束语
1）不合理的通风空调设计
在一些高层建筑暖通设计的规范中，一定的程度上对风管设计的原则以及不可穿过变形和相关的防火墙进行了比较明确的规定，但是在进行实际设计的过程中，大多数的高层建筑在一定的程度上没有采取有效的措施，对防火墙的设置进行了直接的越过，同时也在变形缝两侧相关的工作也没有做好，没有设置防火阀。
2）关于空气参数计算的不合理
在高层建筑暖通设计的规范中，关于建筑暖通设计的过程中有着明确的对定对计算参数和系统热负荷量，如果浴室的温度不可以小于二十五摄氏度，然而在实际的设计当中，设计人员通常会根据当地的气温来进行设定，并没有按照规范的要求来进行设计。
3）配置支管以及立管的不科学
针对高层建筑暖通设计而言，它在一定程度上是一项相对来说比较复杂的设计，同时也是一项具有着比较强的综合性设计，所以要对其支管供热以及立管供热在一定的程度上进行独立的设计，但是在进行实际设计的过程中，一些相关的设计人员并没有对相关的规定进行遵循，所以就会在一定的程度上导致出现邻室的散热
2常见的问题对策
1）必须要严格的规范设计的要求
在高层建筑暖通的设计过程中，其本质上都是由于设计人员没有按照相关的规范来进行设计。所以，在对暖通进行设计之前要对设计人员在设计的标准以及规范上进行考核，同时也可以采取一些合理的奖罚制度来使设计人员能够增强自身的自觉性。
2）要选择合理的空调系统
在对空调系统进行选择的过程中，首先就是要保证空调系统的调节功能足够优秀，能够适应住周期性的变化，对于办公性质的高层建筑来说，因为系统运行的时间多数都是在白天，因此需要尽量的满足夜间工作停止的需要。3）必须要保证设计的可靠性。在暖通设计的过程中，其可靠性和可行性是保证暖通设计的标准之一，以此，在对设计方案进行制定的过程中，必须要满足相关的规定，同时还要满足供水供电以及节能环保方面的要求。
3建筑节能设计意义与措施
1）关于设计的意义
在经济发展的前提下，能源已经是人类赖以生存的基础条件，同时也成为了世界上所有人都在关注以及重视的问题，然而能量的短缺也成为了制约经济发展的重要因素。由于我国的城镇化以及工业的快速发展，在能源需求方面也在不断的加大，我国在能源消耗量方面已经是排在了世界的第二位，因此，能源的问题已经是变得日益严重，在今后的时间中节约能源已经是变得刻不容缓的事情。在当今社会中，能源已经是人类生存以及发展的基础，经济的发展离不开能源的发展。如今能源的问题已经是成为了全世界都在关注的问题，如果能源存在短缺那么必然就会制约经济的发展，我国的建筑能耗已经是占据了社会总能耗的25%之上，并且我国也是主要以煤炭作为主要能源的国家，因为我国的绝大部分地区的气候是冬季冷夏季热的一个特点，很多的公共建筑中都安装了空调以及热水系统，这样在夏天热的时候能够提供冷气，在冬天冷的时候能够提供热，所以，我国的建筑能耗消耗十分的大，在能源生产的过程中也会伴随着大量的有害物质排放到空气当中，对于人类以及环境都有着十分严重的危害，所以，为了能够更好的保护我们生存的环境，在建筑中对于节能技术的推广已经是势在必行了，同时这也是人类能够持续发展的必然方向。
2）相关的措施。
①对太阳能进行充分的利用。针对太阳能而言，它在一定的程度上作为可再生的洁净资源，在建筑节能的过程中发挥着不可替代的作用，同时也是一种是拥有着无限潜力的新能源。针对太阳能在建筑方面上所具有的功效主要分为：一是利用太阳能进行供暖；二是对热水进行提供以及太阳利用进行发电等。如果能够对太阳能资源在一定的程度上进行充分利用，就能够进一步的对一些常规的能量资源进行大量的节省。
②墙体隔热保温。墙体所用的材料在一定的程度上具有着保温性，同时也会对建筑进行热量消耗的程度产生比较大的影响，所以应该应用外保温的复合型墙体，它不仅可以在一定的程度上对“热桥”的影响进行有效的消除，同时也能够保护主体结构方面具有着比较好的稳定性。
③屋面节能。针对建筑屋面的节能而言，其主要措施要分为两个方面：一是屋面不能够选用密度比较大的材料作为屋面保护层，同时也不能够应用热系数较高的材料，二是针对屋面保护层来说，在一定的程度上不能够应用吸水率比较大的材料，只有这样才能够进一步的防治屋面因吸水导致对保温效果所产生的影响。
4总结
关键词：建筑节能；节能设计；供配电系统；功率因数
中图分类号： S611 文献标识码： A
一、供配电方面
（一）供配电系统的节能设计
根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
（二）变压器的节能设计
减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算：
ΔP=P0+β2Pk
式中：ΔP――变压器的有功损耗（KW）；P0――变压器的空载损耗（KW）；Pk――变压器的短路损耗（KW）；β――变压器的负载率。
1.P0作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如S9，SL9，SC8等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗，45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。
2.Pk是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。β2Pk用微分求它极值时，是在β=50%时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在β=50%负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。
3.在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。
（三）减少线路损耗
由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：
ΔP=3I2R・10-3
式中：ΔP――三相输电线路的功率损耗（KW）；I――线电流（A）；R――线路相电阻（Ω）。
其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米，大工程更是不计其数，造成电能损耗是相当可观的，所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=PL/S，即与导线电阻率P、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：
1.尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
2.尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。
3.电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。
二、用电设备方面
（一）照明的节能设计
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：
1.充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约了人工照明电能。
2.照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。
3.推广使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。
4.改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
（二）提高供配电系统的功率因数
大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在电网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，如何使得配电系统功率因数尽可能接近于1，使得电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。降低配电系统的电能损耗，是配电系统节能的途径之一。采用无功补偿通常有二种方式，集中自动补偿和就地固定补偿。
功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗ΔP中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：
1.减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备（如配有电容补偿的荧光灯）等。
2.用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。
（三）电动机节能设计
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。
关键词：建筑电气；节能设计；公共用电。
随着社会发展人们用电需求的不断加大，建筑电气的节能节能问题也逐渐进入到施工单位和用户的视线。对于施工单位来说，采用节能材料和节能设计方案，有助于降低长期的建设成本、吸引更多的消费者；而对于用户来讲，具有节能设施的建筑物更能让他们长期的电能，同时安全环保。
一、建筑电气节能设计的原则与存在问题建筑电气的节能设计是有则可循的，不能够随意而为。总体来说，建筑电气节能设计应普遍遵循“贯彻实用、经济合理、技术创新”
的原则。
电气节能设计在我国已经受到广泛重视，并已有众多施工单位将前期投入着眼于节能设计的可行性和节能所能带来的长远利益评估上。经过实践与总结，发现目前我国建筑在电气节能设计方面存在着以下几点问题，有等解决。
首先，建筑电气节能方面的文献和规章编写较少，缺乏统一的规范性文件。这就致使许多施工单位在进行建筑设计时各按所需，结果建筑电气质量良莠不齐。节能相关文件的编写有等完整和完善，建议相关部门建立专门机构进行编写，并根据目前市场上实际建筑物的具体操作情况进行分类和整合，以达到更好的节能控制与管理。
其次，目前仍然有少部分施工单位继续使用国家明令禁止使用的淘汰产品，这些节能产品已经不符合国家新的节能标准，在实际运用上仍然增加着电气运行费用。国家不仅要有相关的措施出台和完善，还要有监察部门认真地监督和排查，要抓现形，严惩治，逐渐规范我国节能设备的市场运行。
再者，部分施工单位的设计人员在进行建筑物设计时，只考虑施工单位的利益和需要，却忽略了消费者对于电气节能方面的需求，这就导致建筑物建成以后，消费者使用的不便。
设计人员应全面熟知不同类型消费者对被设计建筑物的诉求程度，同时要知悉建筑物整体的运行过程中能源管理的相关细节和进程，设计出一套用于内部能耗核算的多层级耗能计量表，以备参考和查验。
二、建筑电气节能设计的措施
照明系统、动力系统、供配电系统是建筑物用电最主要的三大块，我们根据这三大系统的各自特点来一一阐述建筑电气节能在设计时的应对对策。
1．照明系统的节能措施。
照明系统，可谓是与消费者最为息息相关的电气系统之一，消费者眼能看到、手能触到、通过电表的显示也能直接了解到电能的消耗量。同时，照明系统也是电气设计中涉及面较广的一个部分，它涵盖了房屋内部、通廊过道、小区内外部等。对照明系统的节能设计，旨在保证人们可视度和视觉舒适度的要求，并且在保证照明器材质量的前提之下，尽可能降低照明系统内对光能的无谓损耗，最大限度地利用好光能。
照明系统的节能可以有以下几种途径：
（1）要选择相对高效的光源来进行设计。
按照照明设计的规范文件，对各个不同场所的照度标准、照明功率密度、视觉要求等进行严格控制，从另一个角度来说，控制好照明规范的各个条款，就是要从单位面积上限制好安装灯具的功率消耗。最好在保证照明质量的前提下选择高效发光或紧凑型的荧光灯进行照明，这类灯具相比于普通白炽灯具有更好的节能效果。我们以紧凑型荧光灯为例做出比较：
表1-紧凑型节能荧光灯与白炽灯技术参数比较节能灯的功率
（W） 5 8 12 16 20 23
光通量（lm） 225 400 650 810 1100 1330
寿命（h） 6000 6000 6000 6000 6000 6000
等效的白炽灯
功率（W） 25 40 60 75 100 120
由表数据可见，紧凑型荧光灯节电率更高。再加上它自身使用方便等特点，目前已经成为建筑电气节能设计中的首选灯具。
当然，一些大型厂房、体育场馆等的照明不适用于荧光灯，一般可选用高压钠或金属卤化物等高效气体类发光灯具。
（2）照明方式的选择很重要，要做到合理与便捷。电气设计人员与建筑物设计人员是紧密相关的，电气设计人员在设计时一定要参考建筑物的整体规划和窗体朝向等进行节能的安排，必要时候，可以对建筑物设计人员提出相关意见与建议。自然光是最为有利于身心和日常生活的可再生能源，有效利用自然光，可以帮助施工单位大大减少电气能源的消耗。设计人员要注重自然光与室内照明的合理结合，既能保证人们的日常用光，又能有效节约照明设备的使用与供应。同时，根据自然光所能达到的光照效果，设计合理适用的灯具照度，在自然光效较好的建筑群中，可适当减小照明设备的照度，从而降低能源消耗。另外，所自然光照位置、强度等，可以适当地分区安排照明设备，不均匀布光或者使用混光照明。
（3）注意照明控制方式的设计。设计人员可以根据布光的不均匀程度，适当增加照明控制开关，减少消费者全光照明的机率，通过照明设备开关引导使用者哪里用光就点这哪里，有效减少发光设备的同时使用数量。另外，根据建筑物的不同设计不同类型的开关，以便整体控制。比如在学校、宾馆、体育馆等地，可以对走廊、公共活动区域的照明进行统一布控，使用同一开关进行控制，设专人根据天气情况或时间变化进行光照控制，减少光能的浪费。
（4）电气附件的选用也要节能。日常施工和设计过程中，相关人员更关注于照明灯具的节能减耗，却忽略了电气附件也是耗能过程中的一个重要环节。以小见大，电气附件的日常耗能积累起来，也是一笔不小的数目。一般而言，荧光灯的电感镇流器功率为灯管额定功率的20％，而相比之下，高强度气体放电灯(HD)的电子镇流器则仅为灯管额定功率的15％左右。更实际的是，气体放电灯的电子镇流器要比荧光灯的电感镇流器更为轻巧，并且噪音小、无频闪、升温速度也慢。比较下来，电子镇流器的节电能力要远远大于电感镇流器，因此在选用气体灯具的地方，选装电子镇流器更为实用节省。
2．动力系统的节能措施。
电动机是动力系统的动力源泉，无论是家电还是大型电力设备的使用，都离不开电动机的使用。电动机的电力消耗是相当大的，如果在电动机的运转与用电上节约能源，则可以为建筑电气节能提供更具成果性的帮助。要想减少电动机的耗能，最好从提高其工作效率上入手。可以考虑采用以下几种方法：
（1）根据电动机的不同负荷特征来选择使用型号。要根据施工环境对电动机负荷需求进行评估，避免选用负荷过大或过小的电动机型号。
（2）积极选用高效率的电动机。尽可能地减少电动机的空载和负载消耗，提高工作效率。
（3）改进电动机的控制方式，提高其在运行过程中的效率。比如交流电动机可以选用变频调速的方式，或者是在压缩机、电梯等机械设备上使用变频器等。另外要注重产品质量的控制，保证电能消耗的计算与实际应用符合。
3．供配电系统的节能措施。
这主要提在运输、转换等过程中进行节能减耗的方法。主要有以下途径：
（1）慎重选用供电电压。在相同的供电情况下，电压越高，电能的损失越少。
（2）选用简单的供配电系统，选购时注重产品质量。
（3）变压器容量选择合理，变压器使用数量据实际建筑物所需采购，不可浪费，也不可缺少。
（4）电缆电线的截面是否符合电流密度，也直接影响着节能情况。
（5）整体功率因素的把握，适当情况下可提高功率因素。
三、总结
关键词：建筑工程；平面体形设计；节能问题；建筑节能
在现代化社会发展过程中，人们的生活方式发生着巨大的变化，对于能源的需求量也在逐渐增加，这就给能源资源极度短缺的中国带来了严重的威胁，也无法真正推广节能理念。随着社会的发展，人们开始重视节能理念，并将其融入到社会各个领域当中，从而促进社会经济以及国民经济的健康发展。在城市发展中，建筑工程的能源消耗非常大，要想在城市中实现节能，就需要从建筑工程的建设着手。在建筑工程设计当中，平面体形设计是最为重要的工作环节，通过平面体形设计能够表现出整个建筑工程的外形，在其设计过程中，设计师不仅要保证其设计满足建设方的要求，还需要保证建筑工程适应城市发展，达到某一种文化艺术要求。如今，设计师还应该将节能理念引入到建筑设计当中，使之达到节能环保的要求。
1 建筑平面体形
在当前的建筑设计当中，建筑平面体形一般会通过体形系数来表示，即FO/VO来表示。所谓体形系数也就是建筑物与外界大气所接触的外表面积极其所围合的体积之间的比值，其中，外表面积中不涵盖地面、不采暖楼梯间隔的墙或门、女儿墙以及设备用房等各种墙体。要想保证建筑工程达到节能的效果，就需要通过最小的建筑外表面积来包围最大的建筑单位体积，也就是说，建筑体型系数越小，那么建筑外表面积就越小，这样就能够达到节能的效果。
根据当前我国现行的相关规定中，对建筑体形系数做了详细的定义，并将其做了接线，如果是住宅工程，那么建筑体形系数的界限应该为0.3。如果建筑体形系数没有在0.3以内，那么建筑的体形就能够达到节能的效果，并为日后建筑工程实现节能目标而奠定基础。但是在实际工作中，我们并没有从相关文献当中找到体形系数在建筑工程设计当中的相关规律与应用，也没有相关的经验，这就导致工程师无法对体形系数做充分的了解，实现节能也有一定的距离。
2 建筑平面体形设计的基本原则
在建筑工程平面体形设计过程中，为了是工程达到节能的效果，设计师必须要遵循以下单个原则：
2.1 建筑平面体形的整体性原则
所谓整体原则也就是在设计建筑工程的过程中，设计人员应该保证建筑平面的整体性，尽量不要将其分割而导致建筑显得凌乱。这是节能理念重点体现的一项基本原则，所以在对建筑工程进行体形设计的过程中，设计师应尽量采用比较典型的平面体形，例如方形，然后根据这些形状在稍作变化，从而达到视觉上的美观效果。另外，在对建筑进行平面设计的过程中，设计人员不得将其设计为凹凸不平的外形，而是通过简单的、平整的平面来完成建筑外墙设计，这样才能够在保证建筑平面整体性的前提下使其具有特点，达到美学的效果。
2.2 建筑平面体形的组合型原则
在建筑平面体形设计的过程中，通过各个部分的组合同样能够保证建筑实现节能的效果，例如可以将单元之间外墙进行科学的组合，这样能够减小建筑外墙的表面积，不仅能够达到节能的要求，还能够节约土地资源，充分发挥土地的利用价值。但是在建筑进行组合设计的过程中，设计人员必须要在满足各种设计要求的基础上进行组合，对西山墙进行重点设计，这样能够避免因夏季西晒而导致建筑室内的温度提高，最终提高空调的工作负荷，无法实现节能的效果。
2.3 建筑体形定量原则
21世纪的建筑设计应注意对环境的影响及环境对建筑使用带来的制约和作用，并应十分强调必要的定量控制，以贯彻建筑业的节能和可持续发展。一般而言，高层建筑的FO/VO一般控制0/10～0.15在之间，对于高密度聚居区的建筑开发、环境控制和小气候改善，应将FO/VO列入建筑设计技术指标，以控制高能耗区域的节能状况，意义甚大。
3 体形形态节能控制
体形形态是指建筑物平面所构成的形状特征。它取决于多项因素：城市景观、功能要求、技术条件、设计灵感等。建筑体形形态控制就是研究平面形状对建筑节能的影响。虽然建筑围护结构材料、构造相同，但是由于平面形状不同，建筑受太阳影响程度和建筑室内外通过外墙表面的热交换情况均有所差异。
通过各种分析，研究体形形态与建筑节能的关系和规律，对千姿百态的平面形状进行优化和对比，使建筑师在进行设计构思和选择方案过程中，对不同的平面形状有正确的节能评价，使建筑成为节能建筑。
4 基本平面形状的节能效果
4.1体形系数分析
从体形系数FO/VO的计算值可以看出，圆形的FO/VO最小，三角形最大，FO/VO与nl和B成反比，即多边形边数越多其FO/VO成递减关系。显而易见，以体形系数来评价，其对节能的意义顺序为：圆、多边形、正方形、长方形、三角形，圆和多边形为推荐平面形状，三角形对节能不利。
4.2 辐射得热分析
建筑物所处的室外环境并不是只与温度有关，尚与太阳辐射、风、雨等有关。其中太阳辐射是主要因素，建筑的外立面由于朝向不同其得到（或失去）的太阳能量也不同。以太阳辐射得热而论，正方形比长方形更合理，南侧较长的长方形平面形状的得热将较大，因此建筑师在外墙面积相同的情况下应尽量扩大南立面减小北立面。
4.3 传热理论分析
从建筑传热理论分析，一个室内空间如果所形成的角越多，那么由于热桥、传热方式变化，其传热就越快。因此，建筑师在选择平面形式时，除了要讨论FO/VO外，尚应充分考虑角系数问题，以尽量少的角系数为好。
4.4 体形的风流分析
建筑的不同平面形态将会使室外风环境对建筑的影响产生不同的反应，以增加建筑通风为目的的夏季而论，尽量大的迎风口正压区域会使建筑接受更多的风量，可以为改善室内通风条件创造良好的外部条件，增加（或削弱）迎风面的方法。
结束语
总之，在建筑设计中，关于平面体形的节能设计是需要考虑到各方面因素的，要在满足建筑的基本功能需求下，完成节能设计。笔者认为，建筑的体形形态最好不要有过多的角部设计，以降低热传导效应，提高节能效益。同时要对建筑体形的整个外表面积进行有效控制，尽可能的减少结构的面积，以减少热量流失。当然，建筑的平面体形设计若要实现良好的节能效果，其所涉及的因素是较为复杂的，只有将这些因素协调平衡，全面控制，才能实现真正的节能、生态、可持续发展的建筑体形设计效果。
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（9）.
随着我国城市化进程的不断加快，城市建筑规模日益扩张，虽然城市化的高速发展给人们的生产生活带来了舒适宽阔的活动场所，但房屋建筑工程所产生的能源消耗是巨大的，尤其是在社会资源日益匮乏的大环境下，建筑工程能源消耗同人类生存环境的矛盾显得尤为突出。所以，在此情形下作为建筑工程行业应认识到发展节能型建筑的必要性，加强对房屋建筑节能降耗设计的研究，进而实现建筑工程事业同人类赖以生存自然环境的可持续发展。众所周知，基于我国国情，我国是人口大国，相对自然资源并不是极为丰富的国家，人均能源在世界上排名并不是很乐观，建筑能耗在国家能耗中占据的比重较大，约占全国每年能耗一半。我们应从国情出发，通过建筑的节能降耗设计来降低能耗在总能耗中的比重，合理规划设计能源在建筑工程中的具体利用措施，提高能源在建筑中的利用率。这是当今建筑工程领域亟待研究的重要课题和迫切任务。
2住宅建筑设计中的如何运用节能措施
2．1节能建筑中的遮阳设计
笔者通过查阅大量的文献以及结合自己在节能建筑工程实践中的经验，现将节能建筑中的遮阳设计的基本形式归纳如下:
(1)水平式遮阳设计。
此形式的遮阳设计主要是遮挡从建筑窗户上方照射下来的阳光，遮挡高度角比较大，一般针对坐北朝南建筑物南向窗口的遮阳。
(2)垂直式遮阳设计。
此形式的遮阳设计主要是遮挡从窗户两侧斜射过来的阳光，通常遮挡高度角比较小，适合用于东北和西北方向的窗口的遮阳。
(3)综合式遮阳设计。
此形式的遮掩设计遮挡阳光效果比较突出，可有效地遮挡中等高度角的阳光，即建筑窗户上方和两侧斜射进来的阳光，适用于东南和西南方向的窗口阳光的照射。另外，在节能建筑遮阳设计中遮阳的设计形式还有很多，比如能调节叶片角度的百叶窗、遮阳窗帘等，可根据建筑内对阳光的需求情况灵活地调整百叶窗的角度，达到冬季能够良好采光的同时又能减少室内热量的散失。夏季可以有效地遮挡阳光的照射，起到遮阳防止室内温度上升的作用。
2．2节能建筑设计中的绿化系统植物
通过绿化系统植物在建筑本体上的合理植入可起到遮阳、滞尘降噪以及净化空气的作用。建筑节能设计人员应将其作为是发展绿色节能建筑的主导理念和思路。通过绿化植被在建筑中的有机融入，起到节能减排，降低能耗的问题。绿化系统一般分为三种方式，即屋顶绿化方式、垂直绿化方式以及空中花园绿化方式。其中屋顶绿化方式是在屋顶构造设计时将屋顶设计为斜坡，在斜坡上种植各种绿色植物，但要在设计中计算屋面的荷载，以防屋面荷载过大造成屋面压坏。垂直绿化是指在建筑外墙种植一些诸多爬山虎之类的植物，爬山虎的藤曼顺着外墙根基爬满整个建筑外墙，可避免阳光对外墙的直接照射，还可以起到降低噪声，滞尘，改善建筑周边空气质量的功效。据有关试验结果表明:夏季有垂直绿化的宅建筑比没有垂直绿化植物的室内温度要低5℃左右，节约空调或风扇耗电量30%左右，达到显著的节能效果。空中花园绿化方式指的是利用盆栽的方式处理有限的绿化空间，增加绿化空间面积，可起到净化环境及美化环境的效果。
2．3节能建筑设计中空间空气对流设计
在节能建筑设计的平面布置时，应注意门窗位置、门窗大小以及户型的科学合理确定。充分利用空气对流及穿堂风来改善室内空气质量。利用自然风穿过建筑室内空间，空气形成对流，可降低室内气温、改善人体舒适度，具有良好的经济效益和生态效益，是主动的节能措施。需要注意的是在设计中应平衡好通风口面积，使其不但在夏季具有通风降温的效果，在冬季也能有效地起到集热效果。对于北方的北向窗户可设计的小一些，南方比较炎热的地区建筑的窗户可略微的大些。具体的窗户尺寸及朝向根据实际情况而定。
2．4景观设计在建筑中的节能应用
景观设计同建筑节能设计密切相关，将景观设计理念融合到建筑节能设计中可有效起到节能效果。景观设计是结合建筑所在区域的维度、气候、风向等特点合理配置植物，为建筑营造和谐的空间环境。在建筑节能设计中可根据建筑门窗的位置设置一些绿化带，比如种植一些乔木，通过树木形成的空气流动来改善室内通风效果，同时也能在大风天气起到防风的效果。在建筑的东西向种植一定数量的灌木或者乔木可以起到遮阳的效果，更能起到美化人居环境的功效。
3结语
