浅谈建筑电气设计中的节能设计

浅谈建筑电气设计中的节能设计

发表时间：2017-12-11T17:10:21.407Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：兰俐

[导读] 摘要：能源问题是全球性的重大问题，我国建筑能源消耗高出世界平均水平，成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国。

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摘要：能源问题是全球性的重大问题，我国建筑能源消耗高出世界平均水平，成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国。我国人均能源占有量低，从我国实际国情出发更应该注重节能问题。节能技术的发展推动建筑工程在电气设计中逐渐向着节能化方向发展。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对建筑电气设计中的节能设计进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。

关键词：建筑工程；电气设计；节能

建筑的电气设计是一项颇为复杂的设计工作，不仅要考虑到建筑对电气的需求，还要满足建筑中的人对电气系统的要求，如今随着电气相关的科技的发展，建筑的电气设计水平已经有所提升，设计人员不仅仅要保证电气系统的质量，同时还要将节能原则加入到电气的设计之中，通过制定更加科学的设计方案来实现其节能目标，本文对电气节能的基本情况进行分析，明确节能原则的具体要求，使电气设计能够达到更加节能的目标。

1 建筑电气系统设计节能的相关原则

在进行具体的节能措施分析之前，设计人员必须要先，明确电力系统节能的设计原则，在进行节能设计时，只有遵守这些原则才能保证即达到节能目标，同时也不会对建筑产生不利的影响，原则主要有以下三个：

节能的前提必须要满足建筑的基本功能，建筑的一些基本性功能在节能设计中必须要有效实现，如建筑的照明功能，设计人员不可为了节能就将建筑的照明功能摒弃，可以通过调节照明设备的色温来实现节能，保证建筑的使用者能够有较高的舒适度，对于一些特殊类型的建筑，要采取特殊的节能方式，如游乐场、主体公园这种娱乐场所，耗电量相对比较大，设计人员可以调节不同的娱乐设备的用电时间来进行节能。

电气系统节能的另一个重要原则就是保证经济利益，节能是为了实现建筑的环保功能，但是一些电气系统的设计人员对建筑的节能设计存在认识方面的误区，他们通过成本较高的设备来进行节能，这就与节能设计的初衷背道而驰，节能设计要在节能的前提下，保证建筑工程的经济收益，同时要提高设计质量，避免浪费设计成本。

明确节能设计的方向是电气系统进行节能的最后一个重要的原则，设计者只有明确当前电气系统的高耗能设备有哪些，才能针对耗能严重的问题进行具体节能方案的设计，同时避免与建筑的功能发生冲突，还要明确电气系统中的无用耗能设备，如在进行传输电能的过程中，电路就会出现无意义耗能的情况。

2 实现电气系统设计节能化的意义

节约能源、保护环境是我国目前长期发展的重大方针。在当前的建筑工程项目中，基于党中央提出的建设资源节约型社会目标，以大力开展节能型建筑为手段，以实现电气节能为目的进行工作已成为当前建筑工程领域中一项不可逆转的趋势。建筑电气能耗在目前的建筑工程总能耗中占据着重大比例，而建筑总能耗是整个社会能耗的三分之一左右，可见，我们在工作中开展电气节能设计工作是多么的重要。但是，在设计工作中，要想实现节能设计要求，就需要以贯彻实用、技术先进、经济合理、协调共存为主要原则，从而实现建筑节能的系统、综合需求。

3 电气节能的主要措施

3.1 照明系统中的节能设计

面对着社会发展进程不断加快的今天，电力趋势日益紧张，作为民用建筑电气设计工作人员，如何在这一社会形势下做好电气节能设计已成为整个工作的焦点话题。在工作中，就照明系统中存在的问题分析，其在设计中应当从以下几个方面进行分析和归纳。首先，照明光源的选择：在照明光源选择工作中，应当从发光率高、显色性好、耐久性好、安装方便、启动快捷、价格实惠等方面入手，从而设计出合理、科学、可行的工作方案。其次，因地制宜的进行设计：在设计工作中，设计人员应当及时的对工作场所和周围环境进行勘查和分析，选择能够满足工作需要的高效光源，这对于降低电能损耗、节约能源有着重要的意义。再次，灯具的安装：灯具的安装是照明系统中最为关键的一部分，在安装的过程中应当选择一些能够满足场地需求的白炽灯。

3.2 变压器节能设计

可以说，在整个电气系统中，有变压器造成的能源损耗占据整个电气能耗的巨大份额。制造厂设计生产的变压器经济运行符合效率仅仅是在40%～60%这一阶段，因此，在变压器设计工作中，应当尽可能的采用一些低耗能铜材构成的新型高效能变压器。且在设计工作中，对于变压器的台数以及容量也需要进行认真的总结和归纳，尽可能的使得变压器负荷率控制在40%～60%之间，同时在满足容量及负荷率的情况下，应尽量减少变压器的台数，选择大容量变压器，以减少变压器损耗。

3.3 配电系统的节能设计

在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，同时还要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲，至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置，得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。

根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素合理设计供配电系统，使系统尽量简单可靠，操作方便。根据规程规定，要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及分支线首端的不平衡度不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%，这是因为在配电系统中，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，影响供电质量，而且会成倍增加线损。在设计中应尽量减小三相不平衡度。

3.4 电气配电线路的节能设计

配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导线的导电率和长度成正比，与导线的截面积成反比。因此配电线路选用高导电率的导体，尽量采用铜芯线，不采用铝芯线；在满足规范要求的情况下，尽量提高電压等级和功率因数，以降低电流。如今照明大量采用荧光灯，配置电感镇流器，其功率因数很低，仅约0.5，而就地加电容补偿器或采用电子镇流器，其功率因数可达约0.9，这样一来，采用电子镇流器的线路电流只有采用电感镇流器的5/9，而线路损耗在只考虑电阻时只有