淺談建筑電氣設計的節能措施

摘 要:本文闡述了建筑電氣節能設計的原則，從用電負荷計算、變壓器的選擇、減少線路電損耗、提高系統的功率因數、照明節能設計、電氣設備的節能控制等方面，分析了建筑電氣設計的節能措施，為進一步研究建筑電氣的節能相關問題，提供了依據。

關鍵詞:建筑電氣 節能 電能損耗 建筑設備監控系統

中圖分類號:TU85文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0029-01

伴隨著國民經濟的飛速發展，能源的消耗也在急劇增加，節約使用電能已成為我國經濟建設中的一項重大政策，也是建筑電氣設計的重要環節。因此，在建筑電氣設計中，應精心考慮，采用多種措施節約電能。

本文將從以下幾個方面進行探討，以使電氣設計更加合理，達到真正節能的目的。

1 合理計算用電負荷

合理選擇用電負荷計算方法，會達到節能、節材的目的，避免不必要的投資和浪費。用電負荷計算方法宜按以下原則選取:方案設計階段可采用單位面積功率法;擴初階段可用需要系數法，施工圖設計階段應采用需要系數法。

2 變壓器的選擇

對于變壓器，可以依靠降低損耗，提高運行效率來實現其節能效果。

首先應選擇節能環保型變壓器。其次要合理選擇變壓器的臺數與容量，使其容量和電力負荷相適應。變壓器的容量應根據計算負荷選擇。

季節性負荷適合采用單獨變壓器供電。

3 減少線路電能損耗

1)應選用電導率較小的材質做導線，銅芯最佳。2)減小導線長度。3)增大導線截面。

對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，應再加大一級導線截面。

4 提高系統的功率因數

提高系統功率因數，可以減少變壓器和線路損耗。線路上傳輸的功率可以分為有功功率和無功功率。

4.1 提高設備的自然功率因數

供配電設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗，提高用電設備的自然功率因數。應優先考慮采用功率因數較高的同步發電機，熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器等。

4.2 補償電容法提高功率因數

當自然功率因數偏低，達不到電網合理運行要求時，應采用并聯電力電容器作為無功補償裝置。

1)無功補償設備應適當靠近無功源，低壓用電設備產生的無功功率宜由低壓側的電容器來補償，高壓宅用電設備產生的無功功率應由高壓側的電容器來補償。2)用電設備集中的地方采用成組補償，建筑內的其他無功功率主要在變電所二次側集中補償，并多采用自動無功功率補償加工固定補償方式。住宅小區的無功功率宜在小區變電所或箱變的低壓側進行集中補償。3)對供電點較遠、容量較大，負荷平穩、經常使用的設備多采用就地補償。容量超過10kV的風機、水泵、傳送帶等設置就地補償裝置;空調主機及冷凍泵等常在其附近設專用變電所，可以集中補償，但若供電距離超過20m時，最好采用就地補償。4)當配電系統中諧波電流較嚴重時，無功補償容量的計算應考慮諧波的影響。

5 照明節能設計

建筑照明節能主要有以下三種途徑:一是充分利用自然采光，以降低白天時人工照明對能源的消耗，二是采用綠色照明產品質;三是采用智能化的照明控制系統來提高能源的利用率和降低能耗總量。

5.1 充分利用自然光

充分利用自然光源是照明節能工程中的一個重要內容。白天盡可能利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件。

5.2 合理選用光源、燈具及附件

5.2.1 選擇高效、節能、環保的光源

1)選擇照明光源時，應盡量減少白熾燈的使用量，一般情況下，室外照明不應采用白熾燈。2)當懸掛高度大于4.5m時，宜采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，多用于高大廠房、商場及體育館照明及室外照明等。3)懸掛高度在4.5m以下時，宜采用熒光燈，應選T8熒光燈和緊湊型熒光燈，有條件時，應采用T5熒光燈。多用于公共建筑、住宅、寫字樓等。4)LED照明燈適用于多種場合的動態照明、室外照明、景觀照明等。5)一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈，盡可能推廣使用高光效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。

5.2.2 選用配光合理、效率高的燈具

1)在滿足眩光限制的條件下，應優先選用開啟式直接照明燈具，盡量少用帶漫射透光罩的包合式燈具和裝有格柵的燈具樣式，一般室內的燈具效率不低于70%，并要求燈具的反射罩具有較高的反射比。2)選用光利用系數高的燈具。3)選用高光通量維持率的燈具。4)盡可能選擇不帶光學附件的燈具。5)采用空調和照明一體化的燈具。

同時應考慮燈具的布置、燈具與建筑圍護結構的距離以及燈具的距離比是否科學合理。

5.2.3 節能鎮流器的選用

應盡可能采用節能型電子鎮流器或節能型電感鎮流器，以達到節能的目的。

5.3 采用智能化的照明控制系統

采用智能化的照明控制系統，可以提高照明質量，減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度，有利于照明的節能;同時可以延長燈具和電器附件的使用壽命，提高照明系統的可靠性;可以通過系統控制不同工作場合的照明模式，實現照明場景的多樣化，以滿足人們對照明舒適度和情趣的多種要求。

6 建筑電氣設備的節能

建筑內的能源設備的能耗占建筑能耗的絕大部分。隨著智能建筑的發展，樓宇自動化系統(BAS)的廣泛應用，采用節能控制技術，綜合應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術，對建筑內能源機電設備實施集中監控和能效管理，從而實現系統的最優化控制和管理，達到提高能效、降低能耗的節能目標。

空調系統是建筑物中的耗能大戶，其用電量約占整個建筑用電量的70%，因此中央空調系統的節能控制顯得尤為重要，其主要內容包括:1)熱交換系統溫差與流量的優化控制。2)定風量全空氣系統的空調機組的優化控制。3)變風量空調系統的優化控制。4)冷凍水與冷卻水系統的優化控制。5)冰蓄冷系統的優化控制。6)水蓄冷系統的優化控制等。

此外，電動機的正確選型、調速方法、基于負荷檢測的臺數控制等以及電梯的合理選型、停層計劃及群控策略等也是較有效的節能措施。

7 結語

建筑電氣節能設計潛力很大，對設計者而言，應全面認真地考慮設計方案，選擇高效、節能、環保的設備，應用先進的設計技術，按節能標準合理設計。在為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時，又能行之有效地節約能源。

參考文獻

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