浅析建筑电气设计节能技术

浅析建筑电气设计节能技术

发表时间：2018-05-14T16:02:20.570Z 来源：《电力设备》2017年第35期作者：陈明

[导读] 摘要：随着环境以及能源问题的加剧，能源使用方面逐渐出现了危机，成为我国乃至世界需要解决的问题，使社会的发展受到了相应的影响。

（湛江市建筑设计院 524000）

摘要：随着环境以及能源问题的加剧，能源使用方面逐渐出现了危机，成为我国乃至世界需要解决的问题，使社会的发展受到了相应的影响。现阶段，我国的城镇化建设正在不断的发展和进步，成为有史以来最为快速的时期，但是能源的消耗却变大。我国的建筑工程呈现出递增的趋势，能源消耗也在不断的加剧，使可持续发展受到了严重的影响，所以对能源进行节约成为一项关键工作。在对电气进行设计时，一定要将节能作为首要原则。

关键词：建筑；电气设计；节能技术

引言：建筑电气是指电气工程技术在建筑中的应用。随着建筑技术和电气科技的发展，尤其是随着信息技术的发展，使建筑电气技术实现了飞跃性的发展，而且对于设计要求也越来越高。为了提高建筑电气设计水平和促进人类社会可持续发展，加大对建筑电气设计中节能措施的分析研究力度不仅意义重大，而且迫在眉睫，从而才能够总结出更加先进的电气设计方法。

一、建筑电气设计中节能技术的基本原则

（1）使浪费得到遏制

在对建筑电气进行设计时，应该对节能措施进行相应的采用，并将建筑实施过程中产生的损耗进行充分考虑，例如变压器的消耗以及线路中能量的消耗等。与此同时应该采取有效并且先进的技术对其进行调控，在保证建筑基本功能得到充分发挥的前提下，使能源得到节约。

（2）使经济环保的目标得以实现

在对建筑电气方案进行设计的过程中，应该以节能性、合理性以及适用性作为目标。通过让计算结果以及方案能够精准并且切实可行，使控制方法以及电气设备的应用效率有所提高。同时应该以对投资额进行控制作为前提，使环保目标以及节能效果得到实现和提高。

（3）使经济效益符合建筑的要求

在对电气设备进行安装时，既要对经济因素进行考虑也要与实际情况进行结合。但是不能一味的将安装以及施工成本进行压低，不然会使投入之后的能量消耗较高。在对电气进行设计时，应该对节能材料以及设备进行优先选择，从而使运行以及施工费用得到节约。

（4）能使基本功能得到实现

在对建筑的电气设施进行设计时，应该先对人们的工作以及生活用电进行保障，使用电的可靠性以及安全性得到确保，所以对电气设备进行选择是非常重要的。使电气设施的性能得到保障对于建筑施工来说是非常重要的，也是最基本的环节。其主要的措施包括对灯光的照明度进行调节、对空调温度进行调节以及对新风量进行调节等。

二、建筑电气设计节能技术应用的具体措施

（1）合理设计供配电系统和选择变压器。

根据负荷性质、负荷容量、供电距离、用电设备等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压，供配电系统接线力求简单可靠，同一电压供电系统配电级数不宜超过两级。变压器节能的实质就是降低损耗，提高运行效率。变压器在起着降压和传递电功率的过程中自身要产生有功率和无功功率的损耗，而不同时期生产的变压器其技术特性存在着很大差异。

（2）注重照明设备的节能设计。

照明用电量大且面积广，照明的节能潜力很大。照明节能设计中，除了满足照度、光色、显色指数外，不能单靠减少灯具数量或降低功率．要充分利用自然采光，改善环境的反射条件，推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式，从而达到节能的目的。

（3）采用高效节能光源。

在灯具悬挂较高的场所的一般照明，宜采用高压钠灯、金属卤化物灯，亦可采用大功率细管径荧光灯；除特殊情况外，不应采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯。在灯具悬挂较低的场所的一般照明，宜采用荧光灯，除特殊功能建筑物洳博展馆、影剧院、高级饭店等场所)等，不应采用普通白炽灯。

（4）改善照明器的控制方式。

照明器的控制，应根据各房间使用的不同特点和要求区别对待。面积较小的房间宜采用一灯一控或二灯一控的方式；面积较大的房间采用多灯一控的方式，但每个开关控制的灯数不宜太多。也应考虑适当数量的单控灯。建筑内的楼梯问、走廊等公共通道照明器宜采用定时开关控制。在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明。宜采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱．保证室内照明的稳定。室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。

（5）科学提高系统的功率因数提高功率因数可以减少线路及变压器损耗。

线路上传输的功率分为有功功率和无功功率。有功功率是满足建筑物功能所必须的其不可变的。电气系统的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功功率就需要从系统中引入超前的无功功率相抵消，超前的无功功率就从系统经高低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了功率损耗。这部分损耗是可以通过以下几种措施来降低的：

（6）提高设备的自然功率因数，以减少对超前的无功功率的需求，优先考虑采用功率因数较高的的同步电动机，荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器。

（7）由于感抗产生的是滞后的无功功率，可采用电容器补偿，因为电容器产生的是超前的无功功率，两者可以相互抵消。采用电感镇流器的气体放电灯，安装电容器，可以提高功率因数，同时也提高了电源的输送能力。

（8）在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下，若自然功率因素达不到要求，应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿，减少线路上的无功传输损耗，达到节能的目的；在用电设备集中的地方采用成组补偿；建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿且多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。

（9）加强无功功率补偿，对配电变压器进行无功补偿可提高功率因数，有利于节能降耗。传统的低压补偿为“三相共补”，适用于低压网络中单相负荷不大，三相基本平衡的情况。随着生产、生活水平的不断提高，大功率高压气体放电灯、计算机和网络设备等单相负载的大量采用，使三相不平衡度增大。因此，对配电变压器需要进行单相无功补偿，即“单相分补”。但单纯的单相分补投资较高，比三相共补增加20%～30%的投资。

（10）提高抑制谐波的技术应用。谐波的抑制方法很多，常用的方法有增加换流装置的脉动数；加装交流滤波装置；改善三相不平衡度；在用户进线处加装串联电抗器及采用有源滤波器/ 无源滤波器等新型滤波措施。实际措施的选择要根据谐波达标的水平、效果经济性和技术成熟度等综合比较后确定，从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗，实现电气系统的节能。

（11）引用太阳能光伏供电。太阳能光伏供电就是利用光伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏供电系统主要由太阳电池板、蓄电池、充电控制单元及放电控制单元组成。太阳能光伏供电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉及太阳能照明(太阳能路灯、庭院灯和草坪灯等)。随着太阳能光伏供电技术的不断完善发展和日趋成熟，该系统将会广泛应用于各个领域。

三、电气节能的方法

（1）千方百计利用天然光源。一是照明节能中的一个非常重要的方法，就是如何千方百计把天然光源合理进行利用。在能越日渐紧缺和环保意识日渐增强的今天，在建筑物中如何尽可能地利用天然光源，以达到节约照明用电的目的，已经引起了人们的普遍关注；二是天然光源具有取之不尽、用之不竭的优点。在照明节能技术应用工程中，应当充分利用天然光源的优势，按照建筑物的采光标准和建筑的实际情况，确定适合建筑物实际个性的采光方式，做到采光与照明充分结合；三是白天时，应尽量地利用天然光源，让建筑物内具备充足的光照条件。同时，室内经过阳光的照射，既能大大节约能源，又能提高室内温度，具有使建筑能耗降低的重要作用。（2）高效节能的照明控制设计。电气节能应用的主要方法有：导光管法、反射高窗、采光搁板和棱镜窗。高效照明控制设计与灯具、光源等一样，属于照明设计中非常重要的内容，是照明节能实施中不可或缺的组成部分，主要表现现在以下点：一是能营造不同效果的光环境。通过对光环境控制来划分空间，在同一空间中，可以根据需要创造出不同效果的环境氛围，能够增强照明环境多元化的适应性和舒适性；二是可以有效地节约能源。按照满足需要的原则，在这一基础上，使用者应该根据需要来开启照明灯具，尽量地减少不必要的照明时间，控制照明数量和过高的光照度，切实做好照明的节能。作为建筑电气节能设计人员，应充分认识到照明控制的重要性，并在设计中积极实施，尽量做好建筑电气的节能工作。（3）科学合理地利用太阳能。一方面，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。另一方面，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。（4）建筑电气设备的节能。空调系统。其主要内容包括：一是冷冻水与冷却水系统的优化控制；二是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方式下的融冰策略的研究；三是热交换系统温差与流量的优化控制；四是变风量系统等控制技术。给排水系统的优化控制。一是电动机。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；二是电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略；三是电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

结束语：

建筑电气的设计对整个建筑工程有着直接的影响，并且对建筑物将来的使用及维护也密切相关。在设计建筑电气时，要具有超前意识，在设计中努力实现电气工程的高水平配置，减少隐患，达到节能、实用、环保、易操作的要求。同时，在建筑电气设计时，要加强对节能的设计。合理的电气节能可减少大量不必要的能源浪费。建筑电气设计中应充分把握满足功能、经济合理、技术先进的设计原则，在满足实用性和功能要求的基础上，结合实际经济效益，遵循降低能源消耗的原则，将节能技术合理地应用到实际项目中，节省能源消耗。

参考文献：

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[3]王兴吉.建筑电气工程技术专业考试方法改革的研究与实践 2012.5

[4]刘杰.试述建筑电气安装工程存在的质量问题 2013.3