电气节能技术在建筑工程中应用

综述电气节能技术在建筑工程中的应用摘要：下文结合电气节能设计应遵循的原则，重点从照明节能、电动机节能、太阳能光伏发电系统的设计应用等多个方面和角度，论述了建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用。

关键词：电气节能照明节能电动机节能太阳能光伏发电

1 引言

目前，我国正处于城镇化建设的快速发展时期，已建项目的总建筑面积约为400 亿m2，每年还以10 几亿m2 的速度递增。目前，我国建筑能耗约占全社会总能耗的27％左右（根据建设部和国家建材局的统计）。到2020 年，全国将新增建筑面积约200 亿m2，建筑能耗占全社会总能耗的比例将更高。

在欧美一些发达国家，节能型建筑的比例已达到了40％。而在我们这样一个资源相对匮乏、正在发展中的人口大国，能源的消耗正急剧增加，能源危机迫在眉睫，作为能耗大户的建筑能耗已成为危及社会可持续发展的一个重大问题。为此，中央经济工作会议提出建设“资源节约型”社会的目标，要求各地大力推广“节能省地”型建筑。

由此可见，建筑节能已成为时代的呼唤。作为二次能源的电能，如何降低损耗、高效利用，如何将节能技术合理应用到工程项目当中，也就成为建筑电气设计的焦点。

2 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，笔者认为，电气节能设计应遵循以下原则：

1）满足建筑物的功能

这主要包括：满足建筑物不同场所、部位对照明照度、色温、显色指数的不同要求；满足舒适性空调所需要的温度及新风量；满足特殊工艺要求，如体育场馆、医疗建筑、酒店、餐饮娱乐场所一些必需的电气设施用电，展厅、多功能厅等的工艺照明及电力用电等。

2）考虑实际经济效益

节能应考虑国情及实际经济效益，不能因为追求节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而应在该通过比较分析，合理选用节能设备及材料，使在节能方面增加的投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

3）节省无谓消耗的能量

节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。设计时首先找出哪些方面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。如变压器的功率损耗、电能传输线路上的有功损耗，都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量，宜采用先进的调光技术、控制技术使其能耗降低。

总之，笔者认为节能设计应把握”满足功能、经济合理、技术先进”的原则。具体说来，可重点从以下多个方面采取节能措施，

将节能技术合理应用到实际工程中。

3照明系统的节能

因建筑照明量大而面广，故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下，照明节能设计应从下列几方面着手：

3.1 选用高效光源

按工作场所的条件，选用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。其具体要求如下：一般室内场所照明，优先采用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源，推荐采用t5 细管、u 型管节能荧光灯，以满足《建筑照明设计标准》（gb50034-2004）对照明功率密度（lpd）的限值要求。不宜采用白炽灯，只有在开合频繁或特殊需要时，方可使用白炽灯，但宜选用双螺旋（双绞丝）白炽灯。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且荧光灯和气体放电灯，必须安装电容器，补偿无功损耗。

3.2 选用高效灯具

除装饰需要外，应优先选用直射光通比例高、控光性能合理；反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具：

采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点，在一定的照度下，能够大大改善视觉条件，因此可获得较高的效能。

选用变质速度较慢的材料制成的灯具，如玻璃灯罩、搪瓷反射

罩等，以减少光能衰减率。

室内灯具效率不应低于70％（装有遮光栅格时，不应低于55％）；室外灯具效率不应低于40％（但室外投光灯不应低于55％）。

3.3 选用合理的照明方案

采用光通利用系数较高的布灯方案，优先采用分区一般照明方式。

在有集中空调且照明容量大的场所，采用照明灯具与空调回风口结合的形式。

在需要有高照度或有改善光色要求的场所，采用两种以上光源组成的混光照明。

室内表面采用高反射率的浅色饰面材料，以更加有效地利用光能。

3.4 照明控制和管理

（1）充分利用自然光，根据自然光的照度变化，分组分片控制灯具开停。设计时适当增加照明开关点，即每个开关控制灯的数量不要过多，以便管理和有利节能。

（2）对大面积场所的照明设计，采取分区控制方式，这样可增加照明分支回路控制的灵活性，使不需照明的地方不开灯，有利节电。

（3）有条件时，应尽量采用调光器、定时开关、节电开关等控制电气照明。公共场所照明，可采用集中控制的照明方式，并安装带延时的光电自动控制装置。大面积公共区域，宜设置智能照明控

制系统。

（4）室外照明系统，为防止白天亮灯，最好采用光电控制器代替照明开关，或采用智能照明控制系统，以利节电。

（5）在插座面板上设置翘板开关控制，当用电设备不使用时，可方便切断插座电源，消除设备空载损耗、达到节电的目的。

4 电动机的节能

4.1 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。

另一方面要看到，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：

（1）负载率在0.6 以上；

（2）每年连续运行时间在3000h 以上；

（3）电机运行时无频繁启、制动( 最好是轻载启动，如风机、水泵类负载) ；

（4）单机容量较大。

4.2 选用交流变频调速装置

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。