公共建筑电气节能设计措施0001

公共建筑电气节能设计措施

微信公共账号：zjxdqsj 】核心提示：文章从公共建筑

电气设计内容中的供配电系统、变压器、电气设备、供电线路、照明方式及照明控制、照明产品等的节能入手，结合公共建筑设计的特点阐述了公共建筑电气节能设计的措施。

我国人口众多，是个能源消费大国，但拥有的能源相对短缺，而我国目前许多行业的能源浪费比较严重。随着国民经济的飞速发展，作为二次能源的电能需求越来越大，如何合理地利用电能，节约电能，降低电能消耗，用最少的投入去获取最大的经济效益，对促进国民经济发展具有十分重要的意义。

本文就公共建筑电气节能设计措施进行探讨。

1供配电系统设计

1.1配电级数根据负荷容量、用电设备特性、供电距离及用电

设备分

布特点、当地公共电网现状及发展规划等因素，经经济技术比较，合理设计供配电系统和选择供电电压，并且供配电系统应尽量简单可靠。同一电压等级的配电级数，高压

20kV(10kV(6kV)) 不宜多于两级，400V 低压不宜多于三级。

1.2供电电压合理选择供电电压。根据负荷情况合理选择变压

器容量、

台数，其接线应能适应负荷变化，按经济运行原则灵活投切

变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为交流220/380V ，但一些大型或特大型的公共建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择

10(6)kV 的制冷设备，单台容量大于500kW 的电动机宜采用中压供电。

1.3供电半径根据负荷的容量和分布，变电所应靠近负荷中

心，低压

配电间应靠近电气竖井，竖井的位置和数量应根据建筑物规模、用电负荷性质、各支路供电半径及建筑物的变形缝位置和防火分区等因数确定，并应靠近用电负荷中心。超高层建筑根据负荷分布情况在建筑避难层设置供电分变电所。合理分布供电网络，合理选择供配电路径，避免迂回供电，使低压供电半径控制在200m 以内，供电线路的电压损失满足规范的允许值。末级配电箱设置在其配电范围的负荷中心位置其供电半径宜控制在50m 内。

1.4三相平衡配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负

荷不超

过三相负荷平均值的115 ％，最小相负荷不小于平均值的

85％.可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，

减少因不平衡带来的最大相的多余损耗。

1.5无功补偿对于10kV 及以上电压供电的公共建筑，其供电

进线处

的功率因数不应低于0.95 ，对于采用低压（AC220/380V）

供电的公共建筑，当用电装机容量在100kW 及以上时，其低压供电进线处的功率因数不应低于0.9 ，无功功率补偿装置宜设置在负荷侧。无功补偿应采用智能型免维护成套自动补偿装置，无功补偿装置应具过零自动投切的功能，具有抑制谐波和抑制涌流的措施。低压无功补偿应采用分相补偿或混合补偿，采用混合补偿时其分补容量不应小于总容量的

40%.

2合理设计节能变压器变压器发明已有一百多年的历史，目前

多数情况下，电

能的电压等级自发电站到用户至少要经过5 级变压器，方可送到低压用电设备（380V/220V ）。我国变压器的总损耗占系

统发电量的2%〜3%，因此节能变压器的使用势在必行。减

少变压器的有功损耗按下式计算：△ pm P0+ (SC/Sr)

2A Pk 式中：△ P—变压器有功损耗（kW）; △ P0—变压器

空载有功损耗（kW）；△ Pk—变压器满载有功损耗（kW）；SC —变压器计算负荷（kVA）; Sr—变压器额定容量（kVA）.

△ P0作为变压器空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损

耗和磁滞损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器。

油浸式变压器应选用11 型及以上节能变压器，干式变压器应选用10 型及以上节能型、低损耗、低噪音变压器，联结

组标号宜采用Dyn11. 变压器自带强迫通风装置。

△ Pk是变压器满载有功损耗又称变压器短路损耗，它取

决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率的平方成正比。因此在设计选择变压器时应选用阻值较小的

绕组，如铜芯变压器。P 2A P用微分求它极值时，是在P =50%

时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在P =50 %负载率时仅减少变压器的线损，并未减少变压器的铁损，因此也不是最节能的。综合初装费，变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间。

在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考

虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。

3电气设备节能及可再生能源利用

1）电气设备节能

应采用配备高效电机及先进控制技术的电梯。自动扶梯

与自动人行道应具有节能拖动及节能控制装置，并设置感应

传感器以控制自动扶梯与自动人行道的启/停。单台电梯应具

有集选控制、闲时停梯操作、灯光和风扇自动控制等节能控制措施。多台电梯集中排列时，应具有按规定程序集中调度和控制的群控功能。

风机、水泵应采用高效节能产品，并根据风机、水泵的

容量大小、实际使用状况、初始投资等采取相应的节能控制措施。

2）可再生能源利用

根据当地的气候和自然资源，充分利用太阳能、地热能

等可再生能源，如太阳能热水系统；地源热泵空调系统；太阳能光伏发电系统/光诱导系统等。

4合理设计供电线路和导线截面

根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气间位置

合理的靠近用电负荷中心，减少供电半径、减少电能的损耗。

在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面。线路节能设计方法：①尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，

铝线次之；②尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。

变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径；③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，通常在按允许载流量选定线截面时加大一级截面，这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。

5合理设计照明方式和选用节电型照明产品照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明。在满

足标准照度的条件下为节约电力，应视具体情况适当选用

般照明、局部照明或混合照明方式。

1）照明控制方式的选择

根据照明使用频繁程度及场所照度要求等，可采取分区

控制灯光、适当增加照明开关点及照度调节等节电措施。对病房、卧室、客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅，可考虑设置调光开关；可利用天然采光的场所，随天然光照度变化自动调节照度；旅店客房采用节电钥匙开关，其门厅、电梯大堂、客房层走廊等场所，照明控制采用具有夜间定时降低照度的功能；路灯采用分组控制，采用夜间时控或光控节能控制方式；公共建筑地下车库、走廊、楼梯间、门厅等的照明节能控制措施，可采取感应延时、光控延时、声控延时控制