建筑电气设计中的节能措施

建筑电气设计中的节能措施

摘要：在当今时代，采取节能减排的措施，是对我国经济以及社会发展的一种创新和有效途径，随着全球资源的紧缺越来越严峻，环境承载力越来越受到限制，需要追随时代的潮流，顺应其发展的规律，采取相关的措施来对用电进行限制，优化电气的能耗设计，以最大程度降低电能的消耗，促进社会、生态以及人的可持续发展。本文介绍了建筑电气节能应遵循的原则，探讨了建筑电气工程的节能措施。

关键词：建筑电气设计节能措施

中图分类号：te08 文献标识码： a 文章编号：

随着社会经济的快速发展，人类对能源的需求也愈来愈强烈，对能源的需求也日益提高，各类能源供不应求，同时，我们也能看到在我国能源的浪费现象依然严重。我国的建筑能源的消耗相对发达国家来说损耗相对较高，并且我国每年用于建筑能源的消耗约占社会能源总消耗的30%，随着我国建筑行业的高速发展，这一比例也呈现出不断扩大的态势。近年来，国家和相关部门已经发布了民用建筑、共用建筑等节能设计标准，并实施了一大批建筑电气节能技术的试点和推广项目。电气节能技术从维护结构节能技术、空调采暖节能技术和电气设备节能技术，发展到可再生能源节能技术在现代建筑行业中的引入，使节能理念被越来越多的人所接受，人们的节能意识也在不断地增强，从而为电气节能技术在现代建筑行业中的引入创造了条件。

一、建筑电气节能应遵循的原则

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求，降低安全可靠性为代价,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、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。并以保证安全可靠为基础。

2、考虑实际经济效益。节能应考虑国情与当前政策,计算实际经济效益,不能因为追求节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该通过比较分析,合理选用节能设备及材料,使增加的节能方面

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。

二、建筑电气工程的节能措施

1、减少变压器的能量损耗

（1）选用节能型变压器，如s9、sl9 及sc8 等型油浸变压器或

干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向钢片，由于“取向”处理，使钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗：45 度全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。选用铜芯变压器，尽量降低变压器电阻的绕组的电阻，增大通过电流。

（2）合理确定负载率，目前一般以75%～85%为宜。20 世纪80 年代，我们通常将变压器负载率确定为50%，但事实上50%负载率仅减少了变压器的线损，并没有减少变压器的铁损，因此也不是最节能的措施。计及初装费、变压器、低压柜、土建的投资及各项运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的容量，变压器的绝缘的使用年限满负荷计为20 年，20 年后可能有更好的变压器问世，这样就可以有机会更换新的设备，才能使该建筑总趋技术领先地位。（3）为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。例如需要装机容量为2000kva, 可选2 台1000kva，不选4 台500kva。

2、电动机节能

建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的，设计中可采用变频调速器。变频调速器在负载下降时，能自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式可以提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。

另一种节能方式是采用软起动器，软起动器是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因

此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压到速度随负载的变化而变化。该技术可用在电动机容量较大、又需要频繁起动的设备中（例如电梯）以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场所。因为它从起动到运行，其电流变化不超过3 倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。

3、照明节能

（1）选用优质的电光源。科学选用电光源是照明节能的首要工作。节能的电光源发光效率高，每瓦电能发出更多的光通量。过去用得最广泛的是白炽灯，因为它便宜，安装维护简单，但其致命的弱点是发光率太低。白炽灯泡寿命一般为1000h，特殊的为2000h。单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯）共光通量一般为551m/w。采用一只寿命为3000- 5000h 型细管荧光灯可以节约大约30%的电能。（2）选择节电的照明电器配件。各种电光源中均需要有电器配件，其中镇流器就是一个高耗能器件。例如，以往广泛的应用的直管荧光灯电感镇流器，其自身功耗为光源功率的20%左右，这是一个相当高的比例，意味着40w 的灯，其镇流器就耗电约8w，其功率因数也只有0.5；而节能的电感镇流器电能损耗率小于10％，更节能的电子镇流器，电能损耗率只有3％- 5％，其功率因数能达到0.9。在量大面广的照明设计中，采用节能电子镇流器，节能的效果就非常明显。

（3）合理地选择照明方式。在满足照度标准的条件下，为节约电能，应选用一般照明、局部照明和混合照明相结合的照明方式。

例如，工厂高大的机械加工车间，只用一航照明的方式，要想害到精细视觉作业所要求的照度，在每个车床上安装一个局部照明光源即可，这样既满足了照度要求，又达到了节电的目的。

4、减少线路上的能量损耗

（1）选用电导率较小的材质做导线。在所有电导率较小的材质中铜芯是最佳选择，但铜比一般材质的单价要高。因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中可适当选用铝芯导线以减小成本。

（2）减小导线长度。照明线路的设计应尽可能走直线，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井由低压配电室直接提供干线至每个竖井，不产生支线沿着干线倒送的现象。

（3）合理地选择照明线路。照明线路的损耗约占输入电能的4%，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。三相四线式供电比其他供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。

总之,电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分,全面系

统地实施建筑节能比单一设备节能更有效。而目前我国应该结合实际情况,进一步完善建筑节能的相关标准，规范建筑节能的设计、施工、验收、使用维护及日常管理等各个环节，规范行业管理，制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系,使之更