我国建筑电气节能有效途径

我国建筑电气节能的有效途径探讨

摘要：电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分，为了实现我国可持续发展战略，建筑节能势在必行。本文探讨了建筑电气节能的有效途径。

关键词：建筑；电气；节能；途径

中图分类号： tu855 文献标识码： a 文章编号：

近年来，随着我国城市化建设进程的不断加快，使得各类建筑随之增多，建筑能耗所占的比重也越来越大。据有关资料显示，我国单位建筑面积的能耗相当于发达国家的3 倍，并且还有继续升高的趋势。因此，建筑节能已经势在必行。建筑中能耗较大的应属电气设备，所以节能首先应从电气节能做起。

一、建筑电气节能的原则

1、适用性:就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量。电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。

2、实际性:要充分考虑实际经济效益，节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用；合理选用节能设备及材料，使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

3、节能性:节能的着眼点，应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗，比如变压器的功率损耗，传输电能线路上的

有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量等等。首先找出哪些地方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，宜采用先进技术使其能耗降低。

二、我国建筑电气节能的有效途径

1、变压器的选用

想要有效地降低建筑电气能耗，就必须选择节能型的配电系统。在建筑配电系统中，变压器的能耗所占的比例最大。为此，电气节能应从变压器节能做起。实质上变压器节能就是采取相应的技术措施降低其损耗，借此来提高其运行效率以达到节能降耗的目的。（1）科学合理选择变压器台数和容量。在变压器的台数和容量选择上，应按照实际负荷情况，并结合投资及运行维护费用，选取容量与电力负荷相适应的变压器，这样有利于变压器始终保持在高效状态下运行。变压器的工作效率主要与损耗和负荷有关，同时也与功率因数相关。通常情况下，变压器的负荷率在30～75%这一区间内，属于经济运行区，其中负荷率为50～60%是最佳运行效率。因此，在负载一定的条件下，功率因数越大变压器的效率也就越高。（2）选用节能型变压器。对于新建的建筑应尽可能选择节能效果较好的变压器，笔者建议可采用如下几种型号的变压器：sl7型、s9 型以及sgb11- r 型。其中sl7 型变压器属于无励磁调压型，其能够有效地降低空载及短路损失。

2、电动机动力系统节能

（1）选用高效率电动机。提高电动机的效率和功率因素，是减

少电动机的电能损耗的主要途径。与普通电动机相比，高效电动机的效率要高3%～6%，平均功率因数高7%～9%，总损耗减少20%～30%，因而具有较好的节电效果。所以在设计和技术改造中，应选用y、yz、yzr 等新系列高效率电动机，以节省电能。另一方面，高效电机价格比普通电机要高20%～30%，故采用时要考虑资金回收期，即能在短期内靠节电费用收回多付的设备费用。一般符合下列条件时可选用高效电机：（a）负载率在0.6 以上；（b）每年连续运行时间在3 000 h 以上；（c）电机运行时无频繁启停(最好是轻载启动，如风机、水泵类负载)；（d）单机容量较大。

（2）选用交流变频调速装置。大力推广交流电机调速节电技术，是当前我国节约电能的措施之一。采用变频调速装置，使电机在负载下降时，自动调节转速，从而与负载的变化相适应，即提高了电机在轻载时的效率，达到节能的目的。目前，用普通晶闸管、gtr (大功率晶体管)、gto (门极可关断开关)、igbt(绝缘门双极晶体管)等电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛

应用。变频调速是通过由电子元件组成的变频器及相应的辅助控制装置，来改变电动机的输入电压和频率以实现电动机的调速。与其他方法相比，变频调速具有自身损耗小，效率高，调速精度高的优点，通过微机还可以进行闭环自动控制，是理想的调速方法，尤其适用于高层建筑中水泵、风机、电梯等电动机的调速。提高控制技术，尽量减小交流电动机的启动、制动次数也是降损节能的有效措施，因为电动机启动时的大电流会造成电能损耗，电机停止时会产

生制动能耗。采用控制技术监视各类生活、消防水箱的水容量，并科学地控制水泵启动的台数、相隔的时间能减少电动机启动、制动次数。

3、建筑电气照明节能

照明用电量约占总发电量的１０％，建筑照明用电量占建筑总耗电的３０％左右，尤其是办公室、教室等公共建筑，改善照明控制可大幅度减少照明电耗，节电潜力巨大。可以从以下几个方面进行照明系统节能设计。

（１）增加建筑物的自然采光效果已成为现代建筑设计的一个趋势。在建筑设计施工时，应制定建筑物的采光标准、采光方式尽可能地利用天然光源，获得稳定的光照效果。在秋冬季节通过引入阳光到室内，不但能节约照明能耗，也可以提高室内温度。

（２）选用高效节能的电光源，采用高效、光通维持率高的灯具。光源的节能主要取决于它的发光效率，尽量减少白炽灯的使用量。还应根据电光源的点燃特性、显色指数、调光性能等综合因素考虑选择光源。根据不同需求情况选用新型节能光源，如用高压钠灯、金卤灯替等。灯具选择遵循以下二原则：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。

（３）选用适合的照明方式和合理的照明指标。照明方式可按如下原则进行：

（a）当要求高照度时，可选混合照明的方式。

（b）当工作位置密集时，可采用照度不太高的一般单独照明方式。

（c）当工作位置为某一区域时，可采用分区照明。照明指标的选择可按如下原则进行：在提高整个照明系统效率的条件下进行节能；照明设计时，应从照度标准、照明均匀度等来客观、综合地评价节能效果；建筑照度标准值应从节能角度考虑，按实际需求选择照度标准值。

（d）采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的方法有：一是当晚间电网电压高于标准电压时，可以适当降低亮度水平，可以节约更多的能源，同时延长灯具使用寿命。二是科学利用太阳能照明，太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少对地球资源的使用和破坏。通常有太阳能光伏发电系统，将太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。

4、空调系统节能

空调能耗是建筑能耗的主要部分，占总能耗的45% 以上。因此，降低空调系统能耗是建筑节能的另一项重要任务。建筑空调的设计参数主要是指空气湿度、相对湿度、气流速度以及室内空气品质。空调节能的技术措施可归纳为8个方面，即减少冷负荷、提高制冷机组效率、利用自然冷源、减少水系统泵机的电耗、减少风机电耗、采用自然通风、使用智能控制系统、中央空调余热回收。

减少冷负荷方面的节能措施主要是选择合理的室内参数，局部热源就地排除，合理使用室外新风量以及防止冷量的流失。提高