简析如何进行建筑电气设计

摘要：随着我国经济和科技实力的不断提升，现代工业水平和人民的生活质量得到不断提高，能源需求量已经超出了原有水平，出现紧缺状况。能源问题应当受到人们的重视，而建筑电力的能耗问题，更是其中的重中之重，笔者经过多年建筑电气工作经验，结合建筑设计自身的特征，探讨了建筑电气的相关节能措施。

关键词：建筑电气， 电气节能 ，节能措施

Abstract: along with our country economy and the improving of the scientific and technological strength, modern industrial level and the quality of people's life constantly improve, energy demand is beyond the original level, appear shortage. Energy should be punished by the attention of people, but the building energy consumption of electric power, the question, but also one of the most important, the author after years building electrical work experience, combined with the architecture design their own characteristics, discusses the related building electric energy saving measures.

Keywords: electrical building, electrical energy saving, energy saving measures

中图分类号： TU201.5文献标识码：A 文章编号：

1 前言

随着现代工业快速发展，人们生活水平发生了翻天覆地的变化，能源的索求量也随之增大，能源供给与需求比例逐渐失调，导致能源严重短缺，有关相关行业主管部门已经出台了不少节约能源的政策措施和文件，可是，有关资料表明，建筑能耗问题仍然十分严峻，其社会能源消耗占有率达到百分之三十左右，并且有逐年增长的趋势。电气节能的工作已经成为目前必须执行的，也是技术性很强、银子复杂的工作，怎样能够降低电能消耗，达到节能的目的，这是电气工作者必须探讨的问题。认真的搞好电气工程的设计工作，在建筑电气设计中将节约能源的思想贯彻始终。为此，本文结合建筑设计的特点，从建筑照明及其控制的节能供配电系统及电器产品的节能入手，探讨了建筑电气的相关节能措施。

2 建筑电气节能设计遵循的原则

（1）在节能的同时要满足建筑物日常生活、办公的功能。首先要保证建筑物用电安全性、 人们生活的舒适性和工作效率。所以应满足照明的照度、色温、显色指数; 满足舒适性空调的温度及新风量;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求，如体育场馆、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等。

（2）节能需满足建筑物的实际经济效益。节能应考虑国情，计及实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用，电气工程师在设计时应该通过比较分析，合理选用节能设备及材料，使增加的节能方面的投资，能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

（3）节能需减少无谓的能量消耗。设计时首先找出哪些方面的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如传输电能线路上的有功损耗，变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗，都是无用的能量损耗

（4）节能需满足环境保护的先进性原则。以提高能源利用率和综合效益为主要途径，根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定设计方案。

3建筑电气节能设计的策略研究

（1）减少变压器的能量损耗。首先根据负荷情况，综合考虑投资和设备运行费用，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，使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也与负荷的功率因数有关。

同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。在负荷变化的情况下，如投运变压器台数和数量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器轻载和空载运行。对长期轻载( 负荷率在30%以下) 的变压器，必要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现节能的目的。另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。

（2）减少线路上的能量损耗。据统计，线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。因此在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气位置合理的靠近用电负荷中心，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。具体措施有: ①尽量选用电阻率较小的导线，如铜芯线和铝线。但又要贯彻节约用铜的原则，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采用铝芯导线。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增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及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，从而达到节能、经济的目的。另外利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。

（3）提高供配电系统的功率因数。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，具体措施如下:

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，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。

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。

（4）照明系统的节能。照明节能是一项系统工程，照明系统的节能设计一方面照度、色温、显色指数要达标，另一方面又要达到节能的目的。由于电气照明设备的耗电量与照明方式、用电使用时间、照明设备损耗、房间面积、照明器数量等因素成正比关系，与照明电气的发光效率成反比关系。因此，照明系统的节能设计可从以下方面来综合考虑:①合理选择高效节能电光源。照明光源应选择发光效率高、显色性好、使用寿命长、启动可靠方便快捷、性能价格比高的高效光源。在满足照明质量的前提下，一般场所应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育场馆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; 另外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; ②减少设备使用时间。合理选择照明电路控制方式通过光线感应可根据环境光自动控制灯光回路的开闭。当环境光变亮时，可自动关闭部分灯光，通过人体感应可自动控制灯光的开关。建筑物应尽量利用自然采光，采用透光性能较好的玻璃门窗。③合理选择照明线路。照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。

4 结语

建筑的电子节能是一个长久的工程，它逐渐向着自动化、节能化、信息化发展，要使其有效的实现，就要拿出一套既符合各种技术指标又能够满足功能需求，行之有效而又切实可行的节能措施，从而真正实现“节电能、降电耗”的目的。

参考文献:

［1］曹国熙.建筑电气设计的节能措施.建材技术与应用。2008，8。

［2］徐水欣，张松滨.谈建筑电气的节能策略［J］.经济技术协作信息。2008(27)。

［3］朱林根.21世纪建筑电气设计手册［M］北京: 中国建筑工业出版社，2001。

作者简介：李红梅（1977-），女，河南人，工程师

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。