现代建筑电气设计节能方法探讨.doc

1、1现代建筑电气设计节能方法探讨摘要: 在能源日益紧张的情况下，我国的能源实际利用率较低，同时环境污染也在不断的加剧。据资料显示，我国的建筑能耗占社会总能耗的 30%左右，建筑消耗占有较大的比例，且呈逐年上升的趋势。本文探讨了现代建筑电气设计节能方法。 关键词: 建筑；电气设计；节能；方法 中图分类号：TM08 文献标识码：A 文章编号： 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。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

2、术在现代建筑行业中的引入，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、建筑电气设计节能的有效措施 1、供配电系统的节能 （1）选择及合理使用节电干式变压器 在工业与民用建筑中大都采用干式变压器，因为干式变压器具有许多优点。特别是 SG（B）11R 系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点。现将该产品的主要特点简介如下： a）其铁芯为三相三柱环型卷绕，采用日本新日铁 0.23优质冷轧硅2钢片，在铁芯成型机上卷绕成型的。其特点烛铁芯不冲孔、无接缝，铁芯形是一个密封整体，其过载的抗短路冲击能力比叠片式变压器大大增强。 b）卷铁芯无需消

3、耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，大幅度减少了空载激磁电流、空载电流很小，比叠片式降低了约 70%，提高了功率因数，降低了电网的无功损耗。 c）卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特性，减少了涡流损耗，提高了变压器的性能水平，降低了变压器的空载损耗，比国家标准降低约3540%左右。空载电流降低了 70，负载损耗比国家标准低 40左右。d）卷铁芯由于无接缝，在运行中噪声极低（不超过 50 分贝） ，比叠片式低 30，因此，被称为环保型变压器。在高层建筑的室内安装绝无噪音污染。同时该产品在运行中无有害（有毒）气体产生。变压器线圈可分解回收处理，不会对环境造成任何污染。 e）该产品绝缘材料有接近于空气的介

4、电常数，产品运行时，局部放电极低，小于 5Pc，达到优级标准，使产品的运行安全可靠性更进一步提高。同时该产品无可燃树脂，运行时不产生有毒气体、不助燃、并能防火。 SGB11R 系列节能型配电变压器是高效节电，安全可靠、绿色环保、寿命期后可回收的真空浸渍，H 级绝缘非包封线圈卷铁芯变压器。该产品被中国环境保护产业协会授予绿色之星产品称号，中国节能协会作为“新型节能产品”予以行业重点推广。受珠海南方华力通特种变压器3有限公司委托，深圳市节能联合委一行 5 人组成评委组，对该公司生产的 SGB11R 系列的干式变压器进行了论证。参加论证会的专家一致认为：“该产品符合电力安全要求，具有节能环保特点和较

5、高的产品性价比，在节能改造和新上项目中作为优选产品。 ”由此可见 SG(B)11R 系列卷铁芯干式变压器在技术性能、社会经济效益方面具有许多优越性，是目前全国最新概念的干式变压器优选产品。 （2）在年运行 3000h 以上，负载率大于 50%的场合，应选用 YX 型高效电动机。一些三角形接法的电动机在轻载时可以改为星形接法，以降低绕组相电压，减少铁损，提高功率因素，减少定子电流，有较好的节能效果。使用 SJ 系列自动控制接点仪能实现这种自动切换。经常空载运行的小型电动机加装自动停车装置，以减少空载损耗。在选择电动机容量时，避免“小马拉大车”现象，提高负荷率。 （3）提高供配电系统的功率因数。尽

6、量降低用电设备的无功损耗，提高用电设备的功率因数。关于电感性用电设备的选择，可使用有补偿电容器的用电设备，也可以通过并联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无功电流，进而实现降低整体无功电流数量、提高功率因数的目标。 2、照明部分的节能 （1）选用高效光源 按工作场所的条件，选用不同种类的高效光源，可降低电能消耗，节约能源。其具体要求如下：一般室内场所照明，优先采用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源，推荐采用 T5 细管、U 型管节能荧光灯，以满4足建筑照明设计标准对照明功率密度（LPD）的限值要求。不宜采用白炽灯，只有在开合频繁或特殊需要时，方可使用白炽灯，但宜选用双

7、螺旋（双绞丝）白炽灯。高大空间和室外场所的一般照明、道路照明，应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。 气体放电灯应采用耗能低的镇流器，且荧光灯和气体放电灯，必须安装电容器，补偿无功损耗。 （2）推广使用节能镇流器。 镇流器一般分为：普通电感镇流器、节能型电感镇流器和电子镇流器。普通电感镇流器虽然有功耗大、系统功率因数低、频闪效应以及启动电流大等缺点，据笔者了解，在目前很多工程中仍在大量使用，主要原因在于其价格低廉寿命相对较长等。而节能型电感镇流器和电子镇流器虽然自身功耗比普通型电感镇流器低，但价格偏高，从某种程度上限制了其使用；而从整体节电效果讲，节能型电感镇流器及电子镇流器要好得多

8、，因此在设计中应提倡选用节能电感镇流器及电子镇流器，这是发展趋势。 （3）采用合理的照明控制方式。 照明控制的目的是： 提高照明质量，延长照明电器的使用寿命，满足人们对 照明的不同要求，同时也达到节能的目的。照明灯具控制方式主要分为以下几种：a）开关面板控制方式；b）照明配电器总开关控制方式；c）智能照明控制系统方式。无论采用哪种方式，要达到节能的目的，照明控制应多采取：分区、分时、分回路控制方式。如大开间办公室，一5个开关控制的灯具数量不宜太多，当少数人在工作时，可以关掉其余的灯具；道路照明、泛光照明等采取分时控制方式； 写字楼、酒店夜间走廊照明应在保证合理照度情况下，采取单独回路控制等；在

9、民用住宅中，楼梯间照明开关可选用红外感应开关等。 4、.电缆（线）电气节能设计 在民用建筑电气设计中，会大量使用电缆（线） ，母线槽和预分支电缆等等。 我们知道，由于电缆导线线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。其公式如下： P=3Ijs2Rx10-3(kW) 式中：Ijs计算相电流（A） R每相线路电阻 例如，在 L=100m 的 VV-0.6/1KV 3x50+2x25mm2 的电缆上传输60kW，cos =0.8 的电能，其有功损耗量可由以下式求得：Ijs=60/0.38x0.8=113.6A 芯线温度 70C 的 50mm铜芯线每公里电阻 R0=0.44,则R=0.1x0

10、.44=0.044() P=3x113.62x0.044x10-3=1.704KW 从以上可看到，线路上的功率损耗相当于每 6M 的线路上安一个 100W灯泡。 在大型公共建筑物、住宅小区里，电缆（线）使用量非常大，因此在设计时，合理选用电缆（线）对于节能来说，意义重大。 6首先，根据建筑物的规模大小，将变配电房尽可能设在负荷中心位置，这样可以减少电缆（线）长，实现供电距离最短。 其次，合理选择电缆竖井。对于高层建筑面积大的建筑物，应将电气竖井尽可能设在中间位置（或两端）以减少水平电缆敷设长度，忌走回头线。 第三，在高层建筑中，低压配电房应靠近电气竖井，减少主干电缆长度。 第四，增大导线截面，

11、对于长度超过 100M 的，导线面积70mm2 的线路，除满足截面流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选的截面外，再加大一级导线截面。由于节能而减少的年运行费用，根据估算在 2-3年间即可收回因增加导线截面而增加的费用。 第五，要将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷如：空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调使用季节，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。 总之，建筑电气的节能潜力很大，应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。 参考文献： 1 李蔚.电气节能技术在工程设计中的应用J. 电气应用. 2009(19) 72 严基波.高层建筑的电气设计J. 中国新技术新产品. 2011(12)