建筑工程中电气节能技术的应用分析

摘要：现代化建筑工程发展中，建筑电气节能设计是永恒的主题。目前，建筑电气节能的上升空间还非常大，因此，在电气设备的选择上，还应该考虑到基本的特点、性质与原理以及相应的技术指标，才能够合理地选择节能电气设备。本文对电气节能设计应遵循的原则及建筑工程中电气节能技术的应用进行了分析和探讨。

关键词：建筑工程 电气节能 技术 应用

中图分类号：TU198文献标识码： A

目前，我国的能源十分紧缺，致使能源成为当前迫切要解决的首要问题，根据相关数据统计，目前，我国能源消耗强度偏高，单位GDP能源消耗是美国的3倍、日本的5倍。因此能够合理解决能源问题，并且提高利用率逐渐成为可持续发展的重要因素。节能设计中，应该考虑到整体的功能要求，做好设计理念与控制方法的合理选择，将电气设备的使用效率提升到一个新的台阶，从而将电气设备的电能损耗降低。

1.电气节能设计应遵循的原则

在对建筑电气进行节能设计应遵循一定的原则，使其既能满足建筑需要，又能达到节能效果。适用: 首先应满足建筑物内部创造的良好的人工环境，为其设备提供充足的动力能源，然后按照用电设备对负荷容量、电能质量和供电的可靠性对电能合理的利用。实际: 充分考虑其实际经济效益，合理的选用节能材料和设备，节约运行成本。节能: 采取合理有效措施以减少或消除与建筑物功能无关的消耗。如尽量减少电气设备自身的能耗和传输线路上的能耗等。

2 提高供配电系统的节能效果

2.1 变压器的选择合理选择

变压器的容量大小是其经济运行的要求所在，根据实际负荷选择配电变压器的容量，既不能太大也不能太小，太大的话不能被充分利用，空载损耗易增加，过小的话容易引起过负荷运行，过载损耗易增加。只有确保它的运行状态达到最佳负荷状态才合适。另外，选择节能型变压器还应根据企业用电特点选择 较为灵活的接线方式。

2.2 低压柜的出线回路问题

在建筑工程中，进行电气设计时，首先应该根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计配电系统。并将同一个区域相同性质的负荷由低压母线馈出一个回路供电。这样可以减少低压柜的出线回路，减少设备台数，降低成本。但它的缺点是出线端出现故障或馈电回路检修时有可能造成大面积的断电，不过，这种情况发生的机率非常低。因此，降低电气设备成本的有效方法就是对非重要负荷集中采用大容量单回路出线。

2.3 合理降低线路损耗

降低线路损耗的主要方法有三种: 提高系统的功率因数、减少电网的无用功率和导线电阻。首先要选择经济电流的电缆。在计算初始成本时，可以按技术要求、载流量选择电缆; 按经济电流选择时，不仅要计算初始投资成本，还应考虑经济寿命期内导体损耗费用，两者之和应最小为最佳。若只减小线芯的截面，初始成本虽减少，可线路的损耗费用增加; 反过来还是这样。因此我们只需要二者之和的总费用最少就达到目的了。

其适用的费用最小法则计算式为:CT = CI + CJ其中: CT 为总费用;CI 为电缆主材、附件费用及施工费用之和;CJ 为损耗费用，它与负载( 电流) 大小、年运行时间、电价、电缆电阻、使用寿命等因素有关，可用下式表示:

CJ = I2MAX× ＲL × F

F = NP× NC× ( Γ × P + D) × Φ / ( 1 + I /100)

Φ = ( 1 － RN) / (1 － R) R = ( 1 + A/100)2× ( 1 + B /100) / (1 + I /100)

其中: IMAX为第一年的最大负载电流，A;ＲL 为计算各种因素后的实际交流电阻值，Ω;F 为综合系数。

3.变压器节能措施

建筑中使用的变压器耗能量很大，据相关统计，其自身耗能量占建筑中所有装置耗能总量的5%左右。因此，如何才能在建筑电气中进行合理调整来节约耗能量逐渐成为大家所关注的焦点。我们可以通过降低变压器的负载来节约变压器的耗能量，但是这将会造成工程的极大浪费，因此变压器节能的措施实际上是降低有用功率的损耗，以提高变压器的运行效率。其有功功率损耗可以总体分为两大部分，一个是空载损耗，另外一个是负载损耗。通过理论和实践分析可知，当负荷超过一定值时，变压器耗能可达到最小。但在实际工程中还应该考虑到初期投资、日常维护以及使用年限等问题进而决定负荷率。通常来说，变压器使用年限为20年左右，而变压器的负荷应在75%～85%之间，这时变压器的整体效益能够达到最大值。因此通过合理选取低能耗的变压器以及合理选择变压器的负载，可以为节省能量提供很大的帮助。除此之外，变压器台数和变压器的容量应该根据负荷情况进行确定，同时满足变压器的初期投资、日常运行、符合电力负荷相匹配的变压器，使变压器在高效工作的同时能够有低的消耗。截止今日，在我国各地使用的节能变压器型号一般为S11系列、SC10系列和SH11系列。

4建筑照明节能措施

1） 合理地选择灯具和光源。每种光源和灯具都具有其各自的使用功能和适用范围，应该在工程中根据实际情况来选择。

2） 照明方式的合理控制。控制方式对节能方面起着至关重要的作用。在设计照明设备的时候，应充分地利用到天然光的采取；对于可以关断部分的支路通过控制手段，使其白天关断夜晚开启而不影响其正常使用功能。根据不同时间和不同地点的要求采取不同的控制方式。例如走廊、门厅、楼梯间等场所，最好采用集中的控制方式，同时按照使用条件以及天然光的采集方式，采取分区以及分组的形式控制；影剧院、体育馆等场所应该采用集中的控制方式，并且按照场所的实际需要，采取降低照度或调光的措施；然而旅馆房间应设置控制型的节能总开关；居住的民用建筑应该有天然的采光楼梯间。除了需要有应急的照明设备以外，还应该有控制节能的自熄开关设备；同时应该满足每一个照明开关不应该对很多光源进行控制。

5 电动机的节能措施

在建筑中的动力系统耗能也是主要因素之一，在动力系统中的电动机是主要消耗能量的部分。因此应该从合理设计电动机自身来降低电能损耗。其中用到的方法是合理提高工作效率以及功率因数。在进行上述设计时，必须正确掌握负荷的工作特性，同时弄清楚负荷是否连续。一旦负荷连续，就要了解电动机输出功率能否与负荷相适应，但是如果是风机等平方递减的负荷特性，那么在负载为轻载时，需要打开风门以及阀门，同时采用电动机满足电机在工作时的低速运行节约电能的消耗。如果负荷是断续的，就要对轻负荷时电机能否运行或者在运行中能否把多余的能量完全释放出来给予足够的了解。如果电机在负载为轻负荷时不能合理的工作，那么就应该考虑采用调速装置来加以解决实际问题。通常在民用建筑中风机以及水泵等设备是常见的，因此对待这些设备应合理采取控制措施，进行节能处理。

7 结语

本文通过对变压器、电动机、电力电缆以及照明系统4个方面对建筑电气的节能问题进行了综合分析，为了保证社会的不断地可持续发展，在建筑电气的设计中，我们必须要综合地结合建筑的实际使用情况，合理选取节能设备，同时采取科学的、合理节能措施，为提高建筑电气的节能水平，为人类社会的可持续发展奠定一定的基础。参考文献

［1］张新，蔡红．住宅建筑电气节能设计方法及措施［J］． 住宅科技，2010，12．

［2］覃莲花．高层建筑电气节能设计方法及措施［J］． 低碳世界，2013