建筑电气节能技术应用的探讨

建筑电气节能技术应用的探讨

摘要：近年来，党中央、国务院高度重视能源的节约问题，接连出台关于节约能源的系列政策、文件，节约能源已成为每位公民的责任和义务。笔者仅对建筑电气节能设计中的照明节能设计方面，谈谈建筑电气节能的一些措施。

关键词：建筑电气节能照明设计控制系统；

目前全世界都存在能源短缺，而我国又是一个能源消耗大国，每年要从国外进口大量

石油和天然气等，我国人均资源和能源相对贫乏，不到世界人均水平的一半，而我国能源利用率又低，大约为30%（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2--3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。建筑电气节能应坚持的三个原则是：①满足建筑物的功能。②考虑实际经济效益。③节省无谓消耗的能量。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

1 照明设计中的节能措施

照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用

光能，通常的相应节能措施有以下几种。(1)高效节能光源的选用。应合理选择灯具的配光，以提高利用系统。设计时办公室主张采用T8或T5稀士三基色荧光灯管。这是由于T8或T5灯管具有更高的显色指数和光效，光衰小、寿命长、用汞量少，更符合节能、环保要求。门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯替代以往的白炽灯，达到节约能源的目的。(2)高效节能照明灯具的选用。灯具按光通量在上下空间分布比例分为五类：直接型、半直接型、全漫射型、半间接型和间接型。①灯具的结构应便于安装、维护和更换光源。一般办公区优先选用直接式灯具，在有吊顶的办公场所优先选用高光效格栅灯具。

②合理选择灯具的配光。(3)高效节能电器附件的选用。1)使用节能电感镇流器和电子镇流器：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。一般电感式镇流器自身能耗为光源的10%-15%，而电子镇流器本身能耗极低，并且有恒功率输出的特点。对于一体化节能灯和单端小功率荧光灯（功率不大于25W），由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均比较低，应优选电子镇流器。对于25W～65W的直管荧光灯，优选节能型电感镇流器。2)实行单灯电容补偿：灯具单灯补偿就是在每套灯具上并联一个电容器进行补偿，将荧光灯、气体放射灯功率因数均提高到0.9以上，这样既能减少电路无功功率，又能降低线损和电压损耗，同时由于线路电流的降低，还可以减小导线的截面面积。

2 电气节能的方法

(1)充分利用天然光源。照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。(2)目前应用的方法主要有。1)导光管法。2)采光搁板。3)反射高窗。4)棱镜窗。高效的照明控制系统设计：照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面：①能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性。②可节能。使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准中有很多关于照明控制的具体内容，但对照明控制也没有给予应有的重视，工程设计人员应当充分认识到它的重要性。(3)科学合理地利用太阳能照明技术与产品。其一、太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。其二、太阳能照明技术通常利用太阳能光

伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。

(4)建筑电气设备的节能。1)空调系统。其主要内容包括：①冷冻水与冷却水系统的优化控制；②冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义；③热交换系统温差与流量的优化控制；④变风量系统等控制技术。2)给排水系统的优化控制。3)电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。4)电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略。5)电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

(5)能源的综合利用。1)太阳能光伏电源系统。GB 16895.3-2004《建筑物电气装置》第7-712部分：特殊装置或场所的要求《太阳能光伏(PV)电源供电系统》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。2)冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。另外，一些其他节能方法还可以利用：①减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。②减少线路能量损耗。所以在线路上消耗的有功功率相当大，必须减少线路能耗。③提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多，应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿；二是应用目前比较成熟的建筑设计中绝大部分所采用的二次集中补偿。④减少照明系统光能损失。其一，要电气设计要与建筑设计配合。其二，要合理选择照明器具。最后是合理选择照明的配光曲

线以提高照明利用系数。

3 结语

我国加入WTO 后，我国在建筑电气节能领域中面临着新的挑战，因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备（变压器，电动机，电缆，照明光源等），合理确定供电电压等级以及采用新材料，新技术等。建筑电气节能设计潜力很大，应精心考虑设计方案，选择高效节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时，又能行之有效地节约能源，这是我们大家必须思考的问题。

参考文献：

[1] 陈众励,赵济安等.建筑电气节能技术综述[J].楼宇自动化,2007.4.

[2] 朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化,2007,2.

[3] 任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气,2005,3.