建筑电气设计的节能设计方法与常见问题

建筑电气设计的节能设计方法与常见问题

【摘要】本文就线路损耗，变压器用电损耗以及照明用电损耗等方面进行论述，力求在各个方面达到节约的目的。

【关键词】变压器；节能设计；功率损耗；电动机；节能；方法电气节能技术在建筑工程中的合理利用将大大降低建筑结构的

能耗，在阐述电气节能设计中应遵循的原则基础上提出了目前建筑电气设计中的一些问题和解决对策。

1 电气节能设计应遵循的原则。

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资为节能而节能，因此，电气节能设计应遵循以下原则：

1.1 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。

1.2 实际性。要充分考虑实际经济效益，合理选用节能设备及材料，使节能能增加的投资能在较短的时间内用电能减少下来的运行费用收回。

2 电气节能的方法

2.1 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，建筑物中的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，白天应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意义。

2.2 目前应用的方法主要有：a、导光管法，b、采光搁板c、反射高窗。d、棱镜窗。

2.3 高效的照明控制系统。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一个部分，与灯具，光源一样是照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，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，能利于照明的节能。

2.4 科学合理地利用太阳能照明技术与产品。（1）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，环保方面具有重要的意义。（2）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。

2.5 建筑电气设备的节能。（1）空调系统。其主要内容包括a、冷冻水与冷却水系统的优化控制。b、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的试上的融冰策略的研究，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作用。c、热交换系统温差与流量的优化控制。d、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。d、电梯。包括电梯的合理选型，停层计划及群控策略。（4）电动门窗。包括门窗的节能控制，遮阳系统的自动控制等。

2.6 能源的综合利用。

2.6.1 太阳能光伏电源系统。《措施》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。

2.6.2 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。a、减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负荷率。b、减少线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数，所以在线路上消耗的有功功率相当大，必须减少线路能耗，c、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。二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。c、减少照明系统光彩夺目能损失。其一，要电气设计要与建筑建设配合。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及提高照明利用系数。

3 变压器的节能设计。

3.1 应选用电阻碍率p较小的材质作导线。

3.2 减小导线的长度，首先线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度，其次低压线路应不足或少走回头路，以减少来回线路上的电能损失。第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少提电距离。

3.3 适当增大导线的截面，对于比较长的线量，提高配电系统找国率因数功率因数提高功率因数提高了可以减少线路无功率的损耗。提高设备利用率，从而达到节能目的。提高自然功率因数的方法有a、择异步电机。b、电力变压器轻载运行。c、安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况。d、在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机。

4 电动机节能设计。

电动机节能设计减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机

的工作效率和功率因数，在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套

的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中，除了就地电容器补偿还以减少线路损耗外主要是减少电动机轻

载和空载运行，因为在轻载运行下电动机交率是极低的，切实可行的办法是，采用变频调速控制电动使其在负蒜苗率变化时自动轻载时的效率，从而达到节能电能的目的。照明的节能设计照明节能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，力示减少照明系统中光能的损失，从而最大限度地利用光能。

5 目前建筑设计常见的问题

5.1 tt系统配电线路接地故障保护问题。许多设计者在设计时往往不能进行灵敏度试验，低压断路器在线路发生接地故障时柜绝动作时有发生，为了提高低压断路器的灵敏度系数，所以室外照明线路在采用tt配电系统的基础上，尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。

5.2 负荷计算问题。《民规》规定用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜彩和二项式法进行负荷计算，一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。

5.3 用电设备接地问题。《民规》规定，用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地，保护性接地又可分为接地和接零两种类型，许多设计者在工作功能性接地设计时，往往忽略接地线截面问题。

建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑，在选择新型节能设备上，要充分了解其原理，性能，效果，反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标，满足功能需求，