浅析建筑工程设计中电气节能技术研究

摘要：建筑电气节能的实现能够在很大程度上降低建筑行业对能源的消耗，提高建筑行业对能源的使用效率，同时还可以在很大程度上缓解我国能源紧张的局面，对于实现我国国民经济可持续高速发展具有十分重要的作用。

关键词：建筑工程设计；电气节能技术；变压器；控制

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：

一、电气节能技术在建筑工程设计中的应用原则

1.1原则一功能性。当电气设计之前，我们一定要先考虑通风、照明及供电等建筑物的使用功能能否满足建筑物的使用。

1.2原则二经济性。经济型，建筑工程在进行电气节能技术的设计时必须要遵守的原则之一。在建筑工程电气设计时，我们首先要考虑电气节能技术追加投资的回收期，不能因为电气节能技术的设计导致工程施工的投资增大。

1.3原则三先进性。电气设计时设计人员要尽量的选择比较技术成熟的设备以及材料，这些设备及材料首先要考虑其节能方面。同时要考虑到长远的使用，有一定前瞻性。在经济性原则的基础上尽可能选择比较先进的技术，这就是电气节能技术先进性标准。

1.4合理性。节能设计不能够抛开建筑本身所具有的功能进行。要满足不同部位的照明、温度等要求，并且还要尽可能地保证建筑物中空调所需风量。此外，建筑物中可能会需要进行一些特殊的工艺设计，所以要留出这部分空间。

二、选择节能的变压器

变压器的选择也要选择制造工艺先进的变压器。调零自耦变压器是一种节能变压器，它可以进行不断电的调整输出电压。它的绝缘耐热等级为F级，工作情况为交流电 50HZ以及工作电压在 500V以下。该变压器的铁心为冷轧取向优质硅钢片，其线圈结构有圆筒、形筒式以及椭圆筒等形式。具有性能好、体积小并且安全可靠。可以增加变压器的导磁，大幅度增加变压器的空载和短路损失的有功损耗，从而实现节能的目的。当下我们的新型变压器多数都是铜芯绕组，这样就能在一定程度上降低变压器能耗。

三、提高建筑电气系统的功率因数

输电线路在长期运行中会不可避免地产生无功消耗，因此在建筑电气节能设计过程中，对于那些容量超过10kw的设备，必须在电动机端设置就地补偿装置，以提高供配电系统的功率因数；还可采用静电电容器进行无功补偿，根据系统功率因数与理想值的偏差范围，计算并配置合适的补偿电容容量，从而更好地保证系统实现节能运行。另外，还要在最大程度上避免使用非线性负载设备以及三相不平衡方式带负载运行，以提高系统的自然功率因数，从而在一定程度减少线路和变压器的电压损失，减少运行变压器的铜芯损耗，同时降低线路的运行电流，进而减少电能损耗。

四、合理选择供电和配电设施

4.1合理设计供配电系统。在设计配电系统时，要充分的考虑用电负荷的分布、容量以及电气设备具体情况，还有供电的距离等等方面，从各个方面入手达到电力节能的目的。

4.2减少线路损耗。在建筑工程的供配电系统干线和支线的线路有功损耗非常巨大。要从这些方面考虑进而减少线路的损耗：（1）导线的材质要尽量选取铜芯，铜芯的电导率比较小，经济性也可以，但是在具体的使用中必须要遵循节约原则。对于电负荷比较大的一类以及二类工程中适宜选择铜芯导线，对于电负荷小一些的工程中比较适宜选择铝芯导线。保证安全的前提下，减少了线路的损耗，实现了电力节能。（2）导线的长度必须根据实际需要和节能要求做出相应调整，尽量减少。在具体的设计中，高层建筑的低压配电室应该为每个竖井提供量身定做的干线，防止产生支线沿着干线倒送电能的恶劣现象，减少可能产生倒送电能的支线；同时变配电所在规划设计位置时应该尽量的靠近电力负荷中心，这样能够缩短供电线路的距离，减少线路损耗；线路布设时采用直线布设，也能够缩短导线长度减少线路损耗，同时，低压线路要尽量减少回头线，从而降低线路来回的电能损耗。（3）加大输送电缆的横截面积。设计中设计人员可以考虑：通过满足动态稳定、线路载流、继电保护以及电压损失，根据将来建筑物实际的情况增大一级电缆横截面积；设计人员还要能够考虑到季节变化的用电量变化，春秋两季因为使用空调较少，用电压力也比较小，同样横截面积的干线传输相对较小的负荷电流，能够进一步降低线路损耗。

五、选择节能的输电控制系统

5.1合理用电以及降低供电设备的无功消耗，提高输电控制系统的功率因数。在设计中考虑采用硅或晶闸管整流装置，选择适当的变流装置。在进行设计工作时，那些在核定时间内空载率大于50％的电动机，要及时安装空载断电装置，这样在将来使用时就能够停止一部分发动机机组的运转，这样即不影响正常的输电工作，又能够合理的发挥输电控制系统的作用；采用空载自停控制装置有效控制大中型连续运转的胶带运输系统；自动调节电动流量是一种非常有效的控制方式，以三相异步电动机为例，对于大型非连续运转的泵类笼型异步电动机来说，异步电动机比同功率、同转速、同损耗的直流电动机重量轻、成本低，经济性非常高。异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种符合实际情况的系列产品。

5.2采用静电模式电容器进行无功补偿。我国要求用电供电电网的高峰负荷其功率因数不应低于 0.9，所以要有效的采用静电模式电容器补偿的办法，这要就能达到规定的功率因数。在以往的用电当中，每年一千乏补偿电容可以最少节约电能 1500kWh，最多时可达 2000kWh。能够充分地补偿输送过程中的电力损耗，所以说这项技术是十分成熟的。我们可以采用单独补偿的方法来处理那些无功容量比较大的用电设备。

六、合理设计节能照明系统

6.1在设计中我们要选择消耗电能少的钠灯以及荧光灯来应对不同场所所需要的照明条件，设计中一般不选择白炽灯。同时，必须要根据相关对一些规定安装电容器；室外环境一般对照明条件要求比较高，我们可以选用高效光能气体放电灯作为室外的路灯，并安装能耗较低的镇流器；灯具的选择，我们要尽量的选择高效灯具。高效灯具性能比较稳定，同时，对光线的控制以及直射光通比例等各个方面都较为合理。

6.2采用科学管理照明系统，尽量选用合理的照明设计方案。如果建筑场所照明容量比较大，并且有集中空调，我们就要将照明灯具以及空调回风口结合在一起进行设计。如果对照度要求比较高或者是要求改善光色，就要考虑采用混光照明。同时采用浅色饰面材料、反射率较高的室内表面的涂料和壁纸，这样也能够把光能充分的利用起来。在管理照明电路时，优先考虑光控以及声控开关的使用。对于广场或者路灯等照明先考虑光控和声控开关。对于广场或者路灯等照明的前提下，则可以采用声控开关，达到节能的目的。

七、合理选择节能电动机和熔断器

7.1 选择合适的节能电机以及熔断器。a.电动机要尽量选择高功率以及高效率的电动机，这样在日常的运行中，就能够降低电能的损耗。具体在电气设计工作中我们要优先选择高效电动机。在选择高效电动机的时候，要考虑到电机负载率、年持续运行时间以及单机容量等等。b.选择具有交流变频调速的电动机。变频调速装置能够在电动机的负载下降时自动的调节电动机转速，这样就能够适应电动机负载变化。c.软起动器的选择。软起动器必须具备好的散热条件以及通风措施，它能够连续的调节电压，同时，也可以通过利用反馈信息控制电机，通过改变负载的变化来及时调整电机转速的变化。

7.2熔断器的选择。节能电器的正常运行要选择稳定的熔断器，容量大的照明干线等，要侧重于短路保护以及分断的能力。选择合适的熔断器对线路的正常工作有很大的影响。

八、结束语

建筑工程的设计中，电气节能技术的应用可以在能源高效利用的同时，节省大量的电力能源，这样对国家的可持续发展，节能能源等等方面做出巨大的贡献。

参考文献：

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