1、1浅谈建筑电气的节能设计摘要：随着全球经济的不断发展,能源问题开始成为制约经济发展的一个瓶颈。除了继续开发新能源，节能也成为一种社会共识。本文对于建筑电气节能设计的几个要点做了诠释。 关键词：建筑电气;节能 Abstract: With the continuous development of global economy, the energy issue has become a bottleneck constraining economic development. In addition to the development of new energy, energy saving
2、 has become a social consensus. In this paper, for building electrical energy saving several key points in the design has made the annotation. Key words: electrical construction; energy saving 中图分类号：TU201.5 引言：经济的发展始终伴随着能源的大量消耗。能源供求矛盾的日益突出，制约了经济社会快速发展和人民生活水平提高的步伐。建设部于 2006 年发布了全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇 ，提出
3、了建筑电气节能的原则，并提出了电气节能的途径。本文主要讨论如何合理的进行电气设计并配置电气设备，从而达到节能的目的。 一、建筑电气设计节能的几大原则 21、满足建筑物的功能 作为建筑行业的辅助专业，建筑电气必须满足建筑物的主要功能。如满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足建筑物的运输通道畅通无阻，如疏散照明；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。 2、考虑实际经济效益 节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费
4、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。首先找出哪些地方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，传输电能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，宜采用先进技术使其能耗降低。 4、合理的规划 设计中常见设计师仅负责单体建筑的配电，对于小区的总体供电方案关注不够或忽视。缺乏用发展的眼光看待建筑电气的设计。负荷设计偏小或过大，供电方案不太合理等。比如，负荷设计偏小导致竣工后不能满足使用要求，需要再次投入资金和人力对建筑供电进行修改；负荷设计过大则短期内造成投资浪费。可见，尽管不直接涉及能源消耗，但重复花费
5、的物力、财力、人力等，客观上也是一种对能源的浪费。 3二、做好供配电系统节能设计 根据用电负荷容量及其分布、用电设备特点及负荷等级，合理设计供配电系统，使系统在最佳状态下运行，实现供配电系统的经济节能运行。设计应从下面几个方面考虑。 1、供配电系统应尽量简单可靠，同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于 2 级，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。 2、合理选择供电电压 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 220/380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，经方案比较，可以选择 l0(6)kV 的制冷设备。 3、变电所应靠近负荷中心，低压配电间
6、应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在 200m 以内，供电线路的电压损失已满足规范的允许值，减少线路电压损失，提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。 4、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。 5、合理选择电缆、导线截面 在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。此外，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。 46、合
7、理地提高供配电系统的功率因素 若系统自然功率因素达不到接入电网要求时，应进行无功补偿，提高功率因素，减少能量损耗。具体方法下面二种。 (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。 (2)用电容器进行无功补偿，提高功率因数。 三、变压器的节能设计 变压器的节能设计通常要考虑以下几点： 1）.变压器的负载率。 变压器负载率通常宜选择在 65%85%之间。变压器的选择既要满足负载要求，又要考虑留有裕量，还要满足经济运行。设计师需要在这三者之间综合考量，选择合理的变压器负载率。2）负载损耗。变压器的损耗主要分为两部分 a.与负载无关的空载损失；b.与负
8、载成平方比的负载损失。变压器有载时，除了固定铁损外，还存在由于电流通过一次、二次线圈的电阻损耗。变压器越大，则空载损耗则越大，如果变压器容量选择过大，不仅增加初期投资，而且由于变压器长期在空载下运行使空载损耗比重增加，也增加了变压器能耗。同时，当选用多台小容量变压器的总空载损耗要比总容量相等的一台大型变压器的空载损耗大。对于季节性变化较大的负荷，从经济运行的角度考虑，宜装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用 1 台，以保持经济运行。 3）选择节能型变压器。如 SGBll 一 R 系列卷铁芯干式变压器。对比SC(B)9 系列产品，年耗电量平均降低约 10.85。由于 SGB11 系列变压5器的
9、卷铁心结构改变了传统的叠片式铁芯结构，使空载损耗降低2035，空载电流减少 6080。因此宜大力推广此类节能产品。 四、照明系统节能设计 在保证不降低照明质量的要求下，照明设计应尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施通常一般有以下几种：照明方式选择：应当充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而从很大程度上节省了照明电能；选择合理的光源：其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。例如一般的房间应当选用荧光灯。但是在显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯，三基色荧光灯，小功率
10、高显色型钠灯等光源。室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源； 选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关，如病房、卧房可采用调光开关；室外场所和公共场所的照明则可采用光电、声控开关；走道、走廊等场所可采用节能声控开关；路灯、车库等设置定时开关定时控制等等。 选择合理的整流器及补偿。对于直管荧光灯应选择电子整流器或节能型电感整流器，高压钠灯，金属卤化物灯应选用节能型电感整流器。气体放电灯宜在线路或灯具内设置电容补偿装置。 五、空调系统的节能 公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的 50以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下
11、原则：机电设备启停优化控制；变风量、6变流量系统最优控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制, 包括温度标准设定、焓值控制、利用室内 CO2 浓度控制新风量等。随着科技的不断发展，采用智能化控制将是空调系统节能的一项重要措施。 六、系统运行管理的节能措施 1、用电峰谷调节实现节能。由于电能是不可储存的，合理用电，充分发挥电力资源的综合效益，利用电力系统的低谷电能，实行避峰用电，也是一种间接的节能降耗办法。 2、通过抑制电力谐波达到节能效果。民用建筑，尤其是现代智能建筑中，存在的大量 3 次谐波污染，不仅会严重影响电能质量，还将增加功率损耗，造成电能
12、的浪费。抑制谐波的措施主要有以下几点。 (1)改善配电系统。选用 D.Yn11 接线组别的三相配电变压器，为 3次谐波电流提供环流通路;尽可能保持三相电压平衡;对谐波源负荷采用专用回路供电，减少谐波对其他负荷的影响，也有助于集中抑制和消除谐波。 (2)降低谐波源的谐波含量。在谐波源设备选型上，尽量选用谐波含量少的设备，最大限度地避免谐波的产生。 (3)在谐波源处安装滤波器，吸收谐波电流。 (4)防止并联电容器组对谐波的放大。当并联电容器组附近有谐波源，谐波电流超过规定允许值时，应在回路中设置串联电抗器，或将电容器组的某些支路改为滤波器，还可以采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。 7七、合理推广成熟的清洁能源的使用 化石类能源是不可再生的，但是诸如太阳能、风能、地热、潮汐、核能等清洁的能源还具有很大的开发空间。在不远的将来，清洁能源的使用或许也是建筑电气节能的一个发展方向。 参考文献： 1 全国民用建筑工程设计技术措施M. 2003. 2 任元会. 提高认识，实施标准，推进建筑照明节电J. 建筑电气. 2005（2）.
