1、简述几种建筑电气节能设计技术摘要随着现代化科技的迅速发展，节能技术、节能设备也将不断提高和发展。 “节能降耗” 是国家的基本国策之一。本文阐述了建筑电气设计节能的重要性。建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，同时，节能具有重大意义，它不仅能有效地缓和电力供需矛盾，保证国民经济持续、高速、健康的发展，而且经济效益显著，是一种经济的电力开发形式。 关键词建筑电气；节能设计；节能措施 中图分类号： TU201 文献标识码：A 1、建筑供配电系统节能 建筑供配电系统节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及系统使用中的节能，就建筑供配电系统节能而言，主要包括三个方面：供配电系统节能设计、变压
2、器节能和系统运行管理节能。 1.1 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)变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井，合理分布供电网络，使低压供电半径控制在 200 m 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。 1.2 变压器节能 变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运
3、行效率。变压器运行中的铁损、杂散损耗是固有的，而铜损是随负载率的平方而变化。为降低能耗，除了从自身材质、结构等方面着手外，还应重视变压器运行中的降损，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，故变压器节能措施主要为： (1)合理选择变压器容量和台数，选择容量与电力负荷相适应的变压器，对负荷进行合理分配，使其工作在高效低耗区内。 (2)选用节能型变压器，节能变压器具有损耗低、重量轻、噪音低、效率高、抗冲击、节能显著等优点，设计时应首选高效低损的节能变压器。如油浸式变压器已出现了比 S9 系列更节能的 S10，S1I 系列。S11 型变压器与 s9 型
4、变压器相比，空载损耗平均降低 30 ，空载电流平均下降 70。新型干式变压器 SC9 系列以及非晶合金变压器等产品，也都显示了低损耗的节能潜力。 (3)加强运行管理，实行变压器经济运行。电力用户内部变电所之间宜设置联络控制，在负荷变化情况下，及时投入或切除部分变压器，防止变压器轻载和空载运行，从而减少损耗。 1.3 系统运行管理的节能措施 (1)用电峰谷调节实现节能，合理用电是节约能源的重要内涵之一，电是不可储存的，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
5、次谐波污染，不仅会严重影响电能质量，还将增加功率损耗，造成电能的浪费。抑制谐波的措施主要有以下几点。 A、改善配电系统。选用 DYn11 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。 B、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。 C、在谐波源处安装滤波器，吸收谐波电流。 D、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
6、采取限定电容器组的投入容量，避免电容器对谐波的放大。 2、建筑动力系统节能 由于建筑动力用电设备通常容量较大，故其消耗的电能亦较大。据统计，约占整个建筑耗电的 4060，如此大容量的动力用电设备，无疑使我们在节电方面大有所为。动力系统节电应在满足工艺要求的前提下，尽可能减少电动机电能损耗，提高电能的有效利用率。其节电技术如下。 2.1 采用高效率节能型电动机 采取各种切实可行的措施，减少电动机的各部分损耗(主要为负载损耗及空载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机(Y，Y2系列)减少的耗电量与普通标准电动机相比，其总损耗减少 2030，效率可提高 36。 2.2 根据负荷特性合理地
7、选择电动机 首先，要了解负荷的特性，然后，根据电机的工作环境及负载特点，选用合适的电动机，提高电动机及其拖动负载的运行效率，减小损耗。 2.3 轻载电动机采取降压运行 对经常处于轻负荷运行的电动机，应采用星三角切换装置，以达到“轻载降压运行节电”的目的。 2.4 根据负载情况对电动机采取就地补偿 对距供电点较远的大、中容量连续运行工作制的电动机，应采取电动机的无功功率就地补偿装置。 3、电气照明节能 据估计，我国照明用电量约占总发电量的 10左右，而建筑照明用电，占建筑耗电的 2030，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。照明节能设计主要可从以下几个方面着手。 3.1 选择合理的照度标
8、准和照明方式 作为照明节能的一个重要环节，照明设计应根据工作面的分布情况选取合理的照度标准值，正确考虑照度标准的高、中、低 3 档的照度值；根据视觉作业特点，选择合适的照明式，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。 3.2 进行精确的照度计算 建筑电气照明设计中，往往对照度计算过于粗略，凭经验估算，仅凭经验估算是不可能把照度值控制在照明标准规定的误差范围内，会造成实际效果与要求不符，或浪费能源，所以，要获得精确的照度，必须通过较为精确的计算。 3.3 选择高效光源 光源的效率与电力消耗最为密切，常用各类光源中高压钠灯
9、的光效为最高，而荧光灯和金属卤化物灯次之，高压汞灯不高，而白炽灯为最低。按不同的工作场所，选择相适应的高效光源，可以降低电能消耗，节约能源。故在设计中，应严格控制使用白炽灯(除了特别需要场所)，尽量减少高压汞灯的使用量；推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯；大力推广高效、寿命长的高压钠灯和金属卤化物灯。 3.4 合理选用灯具 灯具节能应主要体现在高效率上，若效率过低，则很难用其他方法补救其节能效果。在 GB500342004建筑照明设计标准中已明确规定，室内外灯具效率分别高于 50和 70 ，在所有灯具中，直接型灯具效率最高；带格栅式和带保护罩的灯具效率最低。故在满足眩光限制和其他特殊要求下，应
10、选择前者。同时，根据使用现场不同，采用控光合理、光通量维持率高、光利用系数高、照明与空调一体化的灯具等，以达到节能目的。 3.5 充分利用天然光源 在工程设计中，电气设计人员应与建筑专业配合，从建筑结构方面充分获取天然光，如开大面积的顶部天窗，利用天井空间与利用屋顶采光，有条件的，可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光，提高对自然光的利用。 3.6 积极推广使用新型光源 发光二极管(LED)被称为“绿色光源” ，白光 LED 理论发光光效可达200 lmW，目前实验室里已经达到 100 lmW，50 lmw 的产品已进入市场，其较同等亮度的白炽灯耗电减少约 80 ，节能潜力巨大；随
11、着LED 的迅速发展，发光光纤得以广泛应用，与 LED 光源结合，发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用；室外照明可选用太阳能灯具。 4、结束语 建筑电气节能过程，贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员，应该在整个设计过程中精心考虑，严谨地进行方案比较，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，采用先进技术，选用高效设备，实施电网的经济运行技术，在节约能源、促进科学技术进步的同时，又保护了环境，取得社会效益及经济效益的双赢，保证我们高速的经济发展势头，实行社会的可持续发展。 参考文献： 1 GB50189-2005 公共建筑节能设计标准S2005 2 杨小琴.浅析超高层建筑电气节能设计J.低压电器. 2009 3 吴云祥.建筑电气设计中的节能策略研究J.建筑节能. 2009
