建筑电气节能技术在山东地区应用浅析

摘要：随着房地产市场的迅速发展，其消耗的能源也在迅速增长，而建筑中消耗的能源除热能外，大部分都是以电能的方式消耗的，因此在能源日益短缺的今天，关注建筑电气的节能问题尤为重要。本文分析了现代建筑电气的节能应用，以节能为出发点着重就建筑电气节能在实际应用中的问题进行了探讨。

关键词： 建筑电气；节能

中图分类号：S210.4文献标识码：A

自2010年开始，我国开始占据世界一次能源消耗首位，可我国能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重，作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。

目前，应着重关注电能在建筑总能耗中的占比，探讨电气节能技术的应用。

现代建筑设置有暖通空调、供配电、照明、电梯、消防、安全防范、信息通信等用电系统，电气系统作为民用建筑的主要功能系统之一，它的节能设计对于建筑使用过程的电力资源节约起着决定性的作用。应采取有效措施，提高对电能的有效利用率，进而达到节约能耗的目的。

电气节能设计遵循原则

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能､损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资，为节能而耗能｡因此,电气节能设计应遵循以下原则:

适用性｡就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量､电能质量与供电可靠性等方面的要求, 来优化供配电设计,促进电能合理利用｡

实际性｡要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回｡

节能性｡应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等｡这应该是电气节能的着眼点｡

二、现代建筑电气节能设计应重点关注的方面

在建筑电气节能设计中，选择节能型设备及器具，对保证电气节能效果，起到重要作用，应优先重点关注。

注重供配电系统的选择

根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理选择供配电系统，包括变压器及配套设施。变电站应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损失，内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而降低电耗。应综合考虑投资和年运行费用，选择变压器的容量和台数，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器。尽量选用节能型变压器，更换或改造高能耗的变压器。电缆截面的选择应同时满足技术条件和经济电流条件，取截面较大者，按经济电流条件选择电缆有利于电缆的节能降耗。

应用节电装置以及抑制谐波技术

自动稳压型交流电源集中控制节电装置，采用“电磁平衡原理”节电技术，通过装置本身的感抗和复合系统感抗形成互感，可提高复合系统电能的利用率。节电装置串联接入电力系统中，对系统输入电能进行集中控制与多方位管理，改善电能质量，将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。谐波的产生会导致电动机效率降低、发热增加、缩短使用寿命；变压器产生附加损耗，从而引起过热，使绝缘介质老化加速，导致绝缘损坏；谐波电流会引起电气设备及配电线路过载导致短路，甚至引发火灾。常用的抑制方法有增加换流装置的脉动数、加装交流滤波装置、改善三相不平衡度、在用户进线处加装串联电抗器、采用有源滤波器/无源滤波器等新型滤波措施，从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗，实现电气系统的节能。

充分利用太阳能光伏发电新兴技术

太阳能光伏发电是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能是无处不有，取之不尽，用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的利用与破坏，保护地球环境，科学合理地利用太阳能照明，在节能环保方面有重大的意义。在北欧等部分国家已经出现“太阳能”住宅的理念,这种住宅是在屋顶、向阳侧墙面等安装光伏电池,当阳光充足时光伏电池转化的能量可以适应家庭的全部用电需求,并将剩余电量储存,供用电不足时使用。目前由于光伏电池的成本过高,我国仍没有大范围的推广前景。但在小区配套照明系统方面，由于节约了配电设备、电缆敷设、后期维护等费用，太阳能照明在小区路灯、庭院灯、草坪灯等方面可广泛应用。

优化照明系统的设计应根据使用场所的不同，合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选用荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。高大房间和室外场所的一般照明宜采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。

自镇流荧光灯应配电子镇流器；直管形荧光灯应配电子镇流器或节能型电感镇流器；高压钠灯、金属卤化物灯应配节能型电感镇流器；在电压偏差较大的场所，宜配恒功率镇流器；功率较小者可配电子镇流器。

三、加强日常使用节能管理

做好用电设备设施的运行及维护管理，节约用电。

保证无功补偿装置的使用管理

现代小区配电系统一般都设置电容补偿装置，可以使各相的有功电流达到平衡状态，从而提高电能的利用率和质量。但是往往由于物业管理水平的不足，专业电工人员的短缺，装置不正确投切易形成补偿不足或过补的现象，甚至补偿装置不投切也疏于管理。在日常运行中应加强管理，避免这种现象的发生。

合理调整高峰时段用电负荷 正常情况下应尽量使变压器的负荷率控制在60%-70%左右，此时变压器的损耗较低。因此，在高峰用电时段，应优化设备运行方案，选择卸除某些相对不重要的机电负荷和照明负荷，使高峰期负荷降低。

公共照明和办公设备运行管理在不影响办公的情况下，应尽量调低照度或及时关闭灯具，无特殊需要，装饰类灯具尽量不要长时间开启。对人员流动较少的区域，灯具控制开关应采用感应式、声控式、触摸延时关闭等控制方式，有条件的可对公共照明系统进行实时监控。长时间不用的计算机等办公设备应及时切断电源，减少待机损失。

空调系统运行管理夏季将空调设定温度值下调1℃，将增加9%的耗能；冬季将设定温度上调1℃，将增加12%的耗能。因此适当调整空调设定温度值，是空调节能的有效措施。同时，利用设备监控系统来加强空调系统机组设备的运行管理，并根据系统负荷的变化和气象环境，及时调整空调系统运行方案，降低设备运行总功率，缩短空调不必要的运行时间，以实现节能运行。

电梯的运行管理在低峰运行时，应及时调整程序停运部分电梯，并尽可能减少电梯的空载或低负荷运行。在高峰运行时，可采取每部电梯按计划缩减层站或错层停站措施，延长电梯行程，缩短运行周期，运行速度会有较大提升，从而提高其运行效率。

四、建筑电气节能技术的发展前景

近几年我国开展的基础数据统计工作,对各地区不同气候特点评估,已着手对当前用电情况和建筑电气运行的数据统计,在进行比较分析后,针对不同的问题和不同地域的实际情况采取不同的节能技术改造。

针对各项新产品和新技术的出现,国家出台对应的鼓励措施,有助于科研效果和科研动力的加大,从而形成科研进步和生活节能的良性循环。建筑电气节能技术的发展直接关系到建立节约型社会的发展大计,将创造我国经济效益和社会效益双丰收，拥有广泛的应用前景。

建筑电气节能对于促进能源节约和合理利用，缓解我国能源紧张，加快发展循环经济，实现我国国民经济可持续高速发展有举足轻重的作用。同时也是保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量，贯彻落实科学发展观的一项重要举措。

参考文献：

全国民用建筑工程设计技术措施——电气节能专篇.

龚国栋，浅谈建筑电气设计的节能，.浙江建筑.

俞丽华，朱桐城，电气照明.

曹玉亭，对电气节能技术的思考，山西建筑.

李宏毅， 金磊，建筑工程电气节能.

作者简介：

孟祥波，（1976—），男，河北省唐山市曹妃甸区人，工程师目前在胜利新邦控股有限公司从事管理工作。