简析建筑电气的节能设计.doc

1、简析建筑电气的节能设计摘要：随着我国拥有建筑面积的增长，建筑能源的消耗高出世界平均水平，已成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国家，我国的能源以及建筑电力生产随着经济的快速发展而不断递增。因此，建筑电气设计当中的建筑节能显得尤为重要。可由于建筑电气节能有较强的技术性、工程的复杂性，在建筑电气设计当中，要求设计师和工程师应当有较强的责任心和高超的技术，运用自己的专业技术，保证建筑电气优质的同时，还应当符合建筑节能的要求。 关键词：建筑电气节能；照明设计；建议 Abstract: Along with our country has construction area growth, buildin

2、g energy consumption is higher than the average level in the world, after the United States has become the global second big energy consuming country, Chinas energy and building electric power production with the rapid development of the economy and the ever increasing. But because the building elec

3、trical energy saving with strong technology, the complexity of the project, in building electrical design, designers and engineers should have a strong sense of responsibility and superb technology, use their expertise; ensure that electrical construction quality at the same time, it shall conform t

4、o the requirements of building energy-saving. Key words: building electrical energy saving lighting design; suggestion; 中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号： 1、供配电系统的节能建议 1.1 变配电所与箱式变电站在建筑中的位置 安置变配电所或箱式变电站时应当尽量靠近负荷中心的中心位置，这样无论从节约成本上讲(电缆) ，还是缩短供电半径上讲，都是合理且科学的。 1.2 选择变压器容量及数量 通常情况下，一个学校设计两台或两台以上的变压器为最佳选择，其规模和一个大型小区

5、相当，这样变压器的增减既可以随着季节而变化，也减少了不必要的能源浪费。 1.3 影响供配电系统的功率因素 供电部门对用户的月平均功率因数要求为最低 0.9，设计中的功率补偿设备正是为了弥补此项实践中的差距，使用户的功率因素达到要求值，遇到民用建筑项目，一般的做法是采用并联的方法集中控制补偿。 2、照明设计环节的节能建议 照明是居民用电的最基本最主要的用途，是所有民用建筑中电气环节的灵魂，因此照明环节的节能设计，是民用建筑电气设计节能的核心，是关键中的关键。其重要程度怎么强调都不为过，具体措施如下: 2.1 科学的选择光源及灯具 在光源和灯具的选择上， “高效”应该作为首要考察因素，这是节约能源

6、的第一步。原因是，光源发光效率和灯具的利用率高的情况下，照明灯在电量相同的情况下会发出更多的光通量，其可行性完全仰仗于良好的灯具。放眼市场上具有节能功能的灯具，绿色且环保的 LED 光源的功能性无可匹敌，唯一的缺点在于价格偏高。一般情况受业主一次性投资的限制，同样高效节能并性价比较高的荧光灯管就更为合理。灯具的选择是自由的，但是却不能是盲目的，表现为其最低光源利用率要超过四分之三。 2.1.1 商业建筑的光源选择 在教室、会议室等非高层的房间如果采用管径小于 26mm 的直管形荧光灯就可以达到理想的照明效果，并大大地节约了能源；同样适用的有如各种商业场所、公司营业大厅等，如果是小规模的场所不妨

7、尝试紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯，成本更低且效果良好；但是在一些高层的工厂，则应采用金属卤化物灯或高压钠灯，或者大功率的上述灯具。 2.1.2 居住场所的光源选择 在家居环境下起居室等场所，用户可选用花灯或吸顶式筒灯灯具，至于光源以紧凑型荧光灯为最佳，切勿选择白炽灯，因为相同光源下其光量仅为前者的五分之一。 2.1.3 公共场所的光源选择 同样的，白炽灯不适用于卫生间和走廊这样的具有公共用途的位置，紧凑型荧光灯为首选，细管日光灯为次选。 2.2 科学选择光源用电附件 选择了科学合理的灯具，接下来的任务是为其配置相应的科学的用电附件，否则灯具的作用就不能完全或者优良的得以发挥。居住类场所蝙

8、蝠翼式灯具控光性能合理都要依靠相应的配件才能发挥作用。如光灯本身功率因数较低，所以必须配置镇流器，首先，日光灯需搭配电子镇流器，而非电感镇流器；选用具体电子镇流器时，应注意选择节能型它比传统用电量低近四成，属于安全可靠，物美价廉，性价比高的一类。 2.3 改进灯具的控制方式 公共场所的照明，通常采用集中控制，并按其使用率和天然采光状况进行分区、分组的控制，这样方能灵活地调节用电量，避免不必要的浪费和“一刀切” 。好处在于不影响居民起居的情况下，能人为或自动节省一部分照明用电。对于体育馆、候机厅这种大型公共场所，必须尽量采用集中控制，才能便于工作人员的管理，从而有效实现节能的目的。宾馆、酒店等的

9、客房电源则应设置节能控制型总开关( 除常用必备电器)，以保证在旅客疏忽大意的情况下能自动切断电源。会议厅、多功能厅、报告厅等场所的照明，则采用可调节距离的控制开关，使光线集中于观众的观看对象上，方能避免不必要的浪费。地下车库这样的大面积场所，如果照明配电箱放在车库入口，相应的入口处应该有一个照明控制盘，控制各回路的接触器的开启闭合，作用同上，方便管理，节约能源。 3、变压器的节能设计 减少变压器的有功损耗。变压器的有功损耗按下式计算： =o+2 式中 变压器的有功损耗（kW） ；o变压器的空载损耗（kW） 变压器的短路损耗（kW） ；变压器的负载率 （1）Po 作为变压器的空载损耗又称铁损，它

10、是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，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采用优质硅钢片的变压器。 （2） 是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷电流平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组。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。 （3）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。 4、减少线路损耗

11、 由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为：=3I2R?10- 3 式中：三相输电线路的功率损耗（kW） ； I- 线电流（A） ；R- 线路相电阻（） 其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。 而线路的电阻 R=L/S,即与导线电阻率 、导线长度 L 成正比，与导线截面 S 成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑： （1）尽量选用电阻率 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。

12、（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，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。 4、加强供配电系统的功率因数 加强功率因数可减少线路损耗，减少变压器铜损，减少线路及变压器的电压损失和增加发配电设备的供电能力。具体方法有： （1）减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯）等。 （2）用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后

13、无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。 5、电动机节能设计 电动机的节能措施有如下几点： （1）根据电动机经济运行的原则合理选用电动机。如恒负载连续运行，功率在 250kW 及以上，宜采用同步电动机、功率在 200kW 及以上，宜采用高压电动机、除特殊负载需要外，一般不宜采用直流电动力。电动机功率选择，应根据负载特性和运行要求合理选择，使电动机工作在经济运行范围内。异步电动机当采取更换或改造措施时，须经综合功率损耗与节约功率计算及起动转距的校验后，在满足机械负载要求的条件下，使新投入的电动机工作在

14、经济运行范围内。 （2）采用高效率电动机，减少电动机损耗。 （3）对轻载电动机采取降压运行方式实现节能。如改变电动机绕组接法，对经常处于轻负荷动行的电动机，应采用三角- 星切换装置，将三角形接法的电动机改为星形接法，降低电机运行电压可以达到良好的节电效果。 （4）电动机无功功率就地补偿。如远离电源的水源泵站电动力、距离供电点 200m 以上的连续运行电动机、轻载或空载运行时间校长的电动机、YZR 或 YZ 系列电动机、高负载率变压器供电的电动机均应首先采用电动机无功功率就地补偿。 6、结语 实践中，通过经济选型的方法选择电线、电缆截面才是科学合理的。尽管在配电设计中这种方法并没有被大规模推广，但这种方法却是最为可操作的节能方式，不仅减少电缆电能的损耗，也衍生出了一些技术上的进步。例如，减小了电缆电压的损失，改善了电网电压，而且同时缓解了电缆发热的状况，减缓电缆的更换周期。