浅谈建筑电气设计的节能措施

浅谈建筑电气设计的节能措施

李鑫秦皇岛市永生建设工程咨询有限公司

【摘要】随着科技的发展，绿色建筑已成为城市建筑的发展的主要趋势。笔者结合绿色建筑相关标准、规范，重点阐述了建筑电气设计节能的几点做法。

【关键词】绿色建筑电气设计节能措施

随着现代工业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，民用建筑的电力能耗问题日益突出。如何节能降耗，成为民用建筑电气设计的焦点。绿色建筑是“为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期中实现高效率地利用资源（节能、节地、节水、节材）、最低限度地影响环境的建筑物。”绿色建筑的实施过程，也是电气设计绿色化的过程。专业人员应足够重视，倡导节能设计的理念。

有效地掌握相关措施。

一、建筑照明灯具及其控制的节能设计照明节能设计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。

１．照明方式的选择原则。一般照明：即均匀照明，是为整个工作场所设置，而不考虑局部特殊需要的照明，如办公室、会议室等场所。

局部照明：是为满足某些部位的特殊需要而设置的照明，如车床的工作灯、黑板照明、商店橱窗的射灯等。

混合照明：由一般照明和局部照明共同组成的照明。在混合照明中，一般照明的照度应不低于混合照明总照度的５％－－１０％，且其最低照度值应不低于２０ｌｘ。

２．照明灯具类型的选择。

２．１按配光特性选择。一般场所，可选择直射型、半直射型、漫射型灯具或荧光灯具。使顶棚和墙壁之间均有一定的光照，保持室内空间照度分布均匀。在高大厂房内，当灯具的安装高度较高时（４－－６ｍ以上），宜使用深照型或配照型灯具。室外照明，一般采用广照型灯具。

２．２按环境条件选择。空气干燥、少尘的房间内，可选用开启式灯具。潮湿的房间内，选用瓷质灯头的开启式灯具；湿度大的房间内，要选用防水灯头的灯具；特别潮湿、多尘的场所，应使用防水防尘的密闭式灯具。有易燃易爆气体的场所，应按等级选用相应的防爆型灯具。

室外应选用各种防雨式灯具。有机械碰撞的地方，要选用带有保护网的灯具。

３．照明供电方式的选择。改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。

４．照明灯具附件的选择。推广使用性能优、能耗低的光源附件，

如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

５．照度标准的选择。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用光效高的荧光灯（如Ｔ５、Ｔ８管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育场馆的室外照明等宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。电气照明设计人员应多与建筑专业配合，充分合理地利用自然光，使之与室内人工照明有机地结合，最大限度地节约人工照明消耗的电能。

二、暖通空调系统的节能设计公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的５０％以上，系统节能潜力是巨大的，优化系统设计是节能的前提，系统的自动控制则是节能成败的关键。目前，暖通空调系统的自动控制基本上采用建筑设备自动化系统，简称ＢＡＳ或ＢＡ系统。

１．系统接口设计。ＢＡ系统工程师应与暖通空凋系统、强电系统工程师密切配合，以优化系统的接口设计，主要包括：检测参数与传感器的选择、风、水、蒸汽阀门管径的计算、电动调节节阀的流量特性选择、电力与照明配电柜（箱）的一次、二次接线原理图设计、与独立运行控制系统的通信接口设计等。

２．节能控制优化设计措施。ＢＡ系统控制方案的优化应将节约能耗和提高控制水平放在首位，对系统的结构和参数进行最佳匹配，

使整体效能最佳。暖通空调系统的自动控制应考虑下列策略：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内ＣＯ２浓度控制新风量等。

三、供配电系统的节能设计供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、系统设备和供电线路的能耗。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和供电电压。供配电系统应尽量简单可靠，操作方便，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。在供配电系统中的某些用电设备（如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等）都具有电感性，会产生滞后的无功电流，导致线路功率损耗的增加。

在设计中，要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），既能提高功率因数，同时又能减少整个电路的无功电流。

变压器的有功损耗计算公式：ΔΡ＝Ρｏ＋β２Ρκ。Ρｏ是变压器的空载损耗，又称铁损，由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关；最好选择节能型变压器。Ρκ是变压器额定负载传输的损耗，又称线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，与负荷率平方成正比。一般应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。

选择变压器容量和台数时，既要根据负荷的季节性变化，确保灵活选择变压器，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗，实现经济运行。

在运行过程中，除了电容器补偿减少线路损耗外，还应减少电动机的轻载或空载运行。实际工作中常采用变频调速控制电机，在负载率变化时能自动调节转速并与负载变化相适应，提高了电动机轻载时的效率。

四、太阳能光伏发电系统的应用太阳能属于可再生能源，其优点是减少污染、保护生态环境。独立运行太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，若并网运行，则无需蓄电池组。我国年均太阳能辐射量为５０００ＷＪ。

年均日照时间为２２００ｈ，资源相当丰富。每平方米太阳能电池板的发电量按１００Ｗ／ｈ计算，则年发电量为２００ｋＷ以上。目前，太阳能光伏发电系统应用场所主要包括：建筑物部分用电设备、环境照明，如庭院灯、草坪灯、道路照明、体育场照明等。

系统设计时应考虑：用电负荷的性质、大小及每天工作的时间、系统输出的电压等级、阴雨天气时系统连续工作时间、建筑物所在区域的太阳能辐射量和日照时间、太阳能电池板的安装位置和抗风荷载的措施等因素。

五、结语建筑物的使用寿命为５０－－１００年，在长期使用过程中，其能量消耗是巨大的，近年来，随着专业化智能建筑控制技术的快速发展，针对电气系统的控制，推出了多种行之有效的变配电智