1、建筑电气节能设计相关问题分析摘要：随着我国建筑业的日益发展，建筑数量不断增多，人们对建筑的使用要求越来越高。而随着高层建筑能源的消耗与资源的浪费情况优为严重，因此研究建筑节能方面问题具有重要的意义。文章主要结合工程实践，阐述了建筑电气设计的内容，从而针对建筑电气节能设计相关问题进行了分析，并提出了自己的建议与看法。 关键词：高层建筑电气设计节能技术措施 中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号： 高层建筑电气设计质量保证是比较复杂的一个课题，同时高层建筑耗能浪费的现象也是一个迫在眉睫的问题。作为电气工程师，不应只停留在电气维护和商业装修工程现场的日常管理上，还应该主动熟悉和掌握与建
2、筑电气有关的设计规范、设备选型和节能改造上。 1 建筑电气设计内容 现代化建筑设计的主要内容包括强电和弱电两方面。强电设计部分主要包括供电系统设计、照明设计、防雷设计等几方面，而弱电设计部分主要包括电话、网络和消防等。两个部分的设计内容划分主要以电压的高低为设计标准，主要强调了现代建筑电气设计中所增加的消防、电讯和自控等内容，这样很容易被人们所理解与接受。 然而，在高低配电中，按电压的高低来划分这种方法显得不全面，比如，对动力配电的设备二次回路控制时，出现电压低的现象；以及消防的联动控制与配电箱不能完全地分开。而在建筑工程的人防设计、防雷设计中，不仅包括弱电报警信号，而且包括动力与照明的联锁反
3、应等等，实际上其设计内容很难去区别与分开。 2 建筑电气节能设计 2.1 电压等级选择 （1）高压配电电压宜采用 10kv，低压配电宜采用 220/380v。 （2）用电单位的供电电压，应根据其计算容量、供电距离、用电设备特性、供电回路数量、远景规划及当地公共电网的现状和发展规划等技术经济因素综合考虑确定。 （3）当小负荷用户用电时宜接低压电网。当用户的计算容量为200KVA 或用电设备单台功率大于 250KW，当供电距离大于 250 米，计算负荷大于 100KVA 的用户，宜采用高压供电。 （4）若电力网提供的电源电压为 35KV，且采用 35KV 配电经济合理时，经供电部门同意，可采用 3
4、5KV 配电，并采用 35/0.4V 直降的供电方式。 2.2 供配电系统设计 （1）设计供配电系统时应简单可靠，配电级数不易过多，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两极，低压一般不宜多于三级，三级负荷不宜多于四级。 （2）应根据用电负荷的容量及分布，使变压器深入负荷中心，以缩短低压供电半径，降低电能损耗，减少电压损失，提高供电质量。 （3）10KV 配电系统应简单灵活，有较大的适应性。根据负荷等级、容量、分布及线路走向等情况设计，配电系统宜以环式为主，也可采用放射式或树干式。 （4）每条线路，每个变配电所都应有明确的供电范围，不宜交错重叠。 2.3 变压器的选择 建筑物，特别是民用建筑在使用
5、上有季节性负荷。季节性负荷就是冬季取暖，夏季空调制冷用电量大。在设计时当季节性负荷大时，季节性负荷应采用专用变压器。 三相电源分相单独供电时，会使流过的三相电的电流产生不平衡，这种不平衡的状态会引起电网的失调，导致中线电位升高及变压器损耗增加，三相不平衡越大，损耗增加越大，因此在设计过程中应将单相用电设备均匀的分接在三相电源上，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的 115%，最小相负荷不宜小于平均值的 85%；对于照明负荷的线路电流小于等于 30A 时，采用单相供电，大于 30A 时采用三相四线制供电。 2.4 减少电能在线路传输过程中的损耗 （1）应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要
6、贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的一类、二类负荷中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。 （2）减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，以减少导线长度，其次，避免迂回供电，以减少来回线路上的电能损失，第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。 （3）合理选择电线电缆的使用规格。确定电线电缆的使用规格时，一般应考虑发热、电压损失、经济电流密度、机械强度等选择条件。通常低压动力线路因其负荷电流较大，故一般先按发热条件选择导体截面，然后验算其电压损失和机械强度；低压照明线路因其对电压水平要求较高，可先按允许电压损失条件选择导体截面，再验算发热条件和机械强度；而对于高压架空线路，还
7、应验算其机械强度。一般来说，同一规格鋁芯导线载流量约为铜芯导线的 0.7 倍。 2.5 照明系统的节能设计 照明系统节能是指在充分地保证不降低照明质量的基础下，以减少照明系统中光能的损耗为目的，以实现最大限度地利用光能。照明系统节能只要包括以下几方面的措施： （1）通过合理地利用太阳光，对减少使用人工照明，而达到照明系统节能目的。在建筑电气设计中，电气设计的工作人员应加强与建筑专业的协调及配合，充分做到合理地利用自然光，并应用自然光与室内人工照明有效地结合，从中减少大量的人工照明电能消耗与浪费。 （2） 建筑照明设计标准中规定，对各种场所的照度标准、照明功率等设备，在满足照明质量要求的基础上，
8、为达到一定的节能要求，一般情况应选择高效荧光灯，如紧凑型荧光灯及 LED 灯，T5、T8 灯管等；对于大车间与体育馆场等室外照明，应选择具有高效气体放电光源灯具，如金属卤化物灯等等。 （3）选择节能的光源用电附件。近几年来，我国节能的用电附近主要包括节能型电感镇流器、电子触发器和电子变压器等等。 3 建筑电气设计的建议 3.1 合理设计供配电系统及线路 根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗配电系统节电有多种途径，一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合，有效过滤电网电路中
9、的瞬流浪涌，保护末端设备不受其影响或损坏；减少由此引起的用电设备能耗的增加，提高设备的运行效率，降低运行成本和设备维护费用，延长设备的使用寿命，具有节电和保护设备的双重功效，另一种为分相智能无功补偿 3.2 提高系统的功率因数 （1）正确设计和选用变流装置，对直流设备的供电和励磁，应采用硅整流或晶闸管整流装置，取代变流机组汞弧整流器等直流电源设备 （2）限制电动机和电焊机的空载运转设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机， 可安装空载断电装置；对大中型连续运行的胶带运输系统，可采用空载自停控制装置；对大型非连续运转的异步笼型风机泵类电动机，宜采用电动调节风量流量的自动控制方式， 以节省电能 （3）条件允许时，采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机，在经济合算的前提下，也可采用异步电动机同步化运行 4 结束语 电气设计应满足现代人的要求，主要体现在自动化、节能化和智能化等方面最为突出。这就需要在建筑电气设计过程中加强与业主的沟通，并结合实际情况进行设计，并规范建筑节能设计、施工验收、使用维护及日常管理等各个环节，就能够打造一个安全、节能的电气使用环境。 参考文献 1杜航.大型商业建筑电气设计的探讨J.电气应用，2009，(11) 2赖国晖对提高建筑电气设计的综合论述J建材与装饰，2008
