关于建筑电气节能技术应用分析

摘 要：节约能源和低碳经济是我国今后发展的一个重要方针。因此，必须高度重视建筑电气节能技术的应用。在此结合自己多年工作经验，探讨建筑电气的原则以及节能技术的应用。

关键词：建筑电气；节能技术；原则

中图分类号：S210.4文献标识码：A文章编号：

引言：

我国是能源消耗大国，随着经济高速发展，绿色经济和节能减排成为城市建设的基本要求。目前，建筑电气节能是各种节能途径中最有潜力，节能效果最明显的方式之一，也是缓解我国能源紧张、促进社会经济发展的有效措施之一。

一、建筑电气的概念

建筑电气是以建筑为平台，以电气技术为手段，在有限空间内，为创造人性化生活环境的一门应用学科。狭义的解释是：在建筑物中，利用现代先进的科学理论及电气技术(含电力技术，信息技术及智能化技术等)，创造一个人性化生活环境的电气系统，统称为建筑电气。这里谈及的“电气技术”主要由电力技术、信息技术及各类楼宇智能技术等综合而成。

二、建筑电气节能设计原则

1.建筑节能要保证建筑物的功能、安全性、舒适性。

2.建筑节能应满足经济性。考虑建筑物整个生命周期内的能耗效果、成本和投资回报。

3.建筑节能应采用先进性的技术原则。

4.建筑节能和节约能源、保护环境并重的原则。

三、正确选择合适的变压器

可以通过切换变压器的方法减少损耗，降低损耗实际上是变压器的实质。变压器在降低电压和传递电功率的过程中，自身也会产生不同程度的有功率损耗和无功率损耗，不同时期的变压器的技术特性存在很大差异，因此选择技术参数好的变压器十分重要。变压器的有功率损耗和无功率损耗都是负载率的二次函数，合理利用变压器调整负荷，使变压器在经济范围运行，对于降低建筑电气能耗作用重大。

变压器的有功损耗按下式计算：ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ为变压器的有功损耗(KW)；Ρo为变压器的空载损耗(KW)；Ρκ为变压器的短路损耗(KW)；β为变压器的负载率。

四、合理设计供配电系统及线路

根据负荷容量及分布、供电距离，用电设备特点等因素，供配电系统应尽量简单可靠，配电级数不宜超过三级。由于一般工程的干线、支线等线路总长度动辄数万米，线路上的总有功损耗相当可观，所以减少线路上的损耗必须引起足够重视。

1.选用电导率较小的材质作导线。铜芯最佳，但又要符合节约用铜的原则。在负荷较大的一类，二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可采用铝芯导线。

2.减少导线长度L。变配电所应尽量靠近负荷中心，低压配电室应靠近强电竖井，缩短线路供电距离，减少线路损失。

3.增大线缆截面。对于比较长的线路，在满足载流量、动热稳定、保护配合，电压损失等条件下，可根据情况加大一级线缆截面。一般来说，当线缆截面小于70mm ，线路长度超过100mm ，增加一级线缆截面可达到经济合理的节能效果。在供配电系统的设计，积极采取上述各项技术措施，就可能有效减少线路上的电能损耗，达到线路节能的目的。

五、提高供配电系统的功率因数

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P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。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。

六、高效节能的照明控制设计

目前，照明节能应用的主要方法有：导光管法、反射高窗、采光搁板和棱镜窗。而高效照明控制设计与灯具、光源等一样，属于照明设计中非常重要的内容，是照明节能实施中不可或缺的组成部分，主要表现在以下两点：

1.能营造不同效果的光环境

通过对光环境控制来划分空间，在同一空间中，可以根据需要创造出不同效果的环境氛围，能够增强照明环境多元化的适应性和舒适性。

2.是可以有效地节约能源

按照满足需要的原则，在这一基础上，使用者应该根据需要来开启照明灯具，尽量地减少不必要的照明时间，控制照明数量和过高的光照度，切实做好照明的节能。作为建筑电气节能设计人员，应充分认识到照明控制的重要性，并在设计中积极实施，尽量做好建筑电气的节能工作。

另外在灯具选择上应遵循以下二原则：一是根据不同场所选用不同配光形式的灯具。二是直接配光灯具射出的光通量应最大限度地落到工作面上，光源要有较高的利用系数。

七、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。

八、空调系统的节能

建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50％以上，系统节能潜力巨大，优化系统设计是节能的前提，系统的自动控制则是节能成败的关键。建筑设备自动化系统(BA系统)是现代智能建筑的一个重要组成部分，也是建筑节能的有效途径之一，建筑物采用BA系统节能效率可达10％一30％。从整体上讲，暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略：

1.机电设备启停优化控制；

2.变风量、变流量系统最优控制；

3.冬夏季部分负荷时水泵分设控制；

4.与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；

5.参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。

九、计量及运行管理的节能

建议变电所低压配电出线回路均设电能相关参数的显示装置，对所有干线的主要出线回路包括冷热源、生活水泵等均设置计量装置。各楼层建议按物管要求或按楼层、按系统设置计量装置，方便内部考核计费或管理。建议变电所采用智能化电能管理系统，对全部的电力运行情况进行全方位、全过程的实时电能质量的监视、分析、达到节能管理目的。建议选择合适的建筑设备监控管理系统，对建筑设备、电气照明及其他用电设备进行自动控制、实时检测，以实现最优化运行，达到集中管理、程序控制和节约能源的目的。

十、结束语

综上所述，建筑电气的节能设计的发展前景是很可观的，建筑电器的节能措施和技术，也是可以不断完善和发展的。我国应结合实际情况，综合利用各种节能技术措施，选择经济合理的节能方案，充分研究相关政策的制定和配套，形成新的机制和运作模式，制定出可操作性强，便于实施和审核检查的一整套科学体系，从而真正达到节约电能的目的。

参考文献：

[1]彭玉·建筑电气节能技术应用的探讨[J]·科技创新导报，2011，（13）

[2]倪斌·我国建筑电气节能技术发展探讨[J]·科技资讯，2010，（24）

[3]全国民用建筑工程设计技术措施――电气节能专篇[M]，北京，中国计划出版社，2007

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