民用建筑电气设计常见问题与节能技术探讨

[摘要]: 目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量的石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2--3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。

[关键词]:建筑电气；节能；TT系统；控制系统

一、建筑设计常见的问题

1、TT系统配电线路接地故障保护问题

众所周知，室外照明灯具安装在室外， 需要承受种种因素的影响， 如风吹、日晒、雨淋等， 很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生，它暴露于公共场所，又无等电位联结，增大了电击死亡的危险性。

2、负荷计算问题

JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》，（以下简称《民规》）3.4.2.3条规定用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法进行负荷计算，一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。

3、用电设备接地问题

《民规》14.1.3条：用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时， 往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜PE母排接地线截面不应小于其PE母排截面。

二、电气节能的方法

1、充分利用天然光源

照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:(1) 导光管法。(2) 采光搁板。(3) 反射高窗。(4) 棱镜窗。

2、高效的照明控制系统设计

照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1) 能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性。(2) 可节能。使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。3. 科学合理地利用太阳能照明技术与产品

3、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，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。 其二、 太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。

4、建筑电气设备的节能

(1) 空调系统。其主要内容包括: ①冷冻水与冷却水系统的优化控制； ②冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义； ③热交换系统温差与流量的优化控制； ④变风量系统等控制技术。(2) 给排水系统的优化控制。(3) 电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4) 电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。(5) 电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

5、能源的综合利用

(1) 太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2) 冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。

另外，一些其他节能方法还可以利用：（1）、减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。（2）、减少线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数， 所以在线路上消耗的有功功率相当大， 必须减少线路能耗。（3）、提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多， 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿；二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。

三、结语

我国加入WTO 后，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备（变压器，电动机，电缆，照明光源等），合理确定供电电压等级以及采用新材料，新技术等。建筑电气节能设计潜力很大， 应精心考虑设计方案， 选择高效节能设备， 应用先进的设计技术， 按照节能标准合理设计。

参考文献

[1] 陈众励, 赵济安, 等. 建筑电气节能技术综述[J]. 楼宇自动化，2007.4.

[2] 朱英. 建筑电气节能设计方法[J]. 科技信息化，2007.2.