淺析建筑工程中建筑電氣能耗

高峰 戚成志

濟南四建集團

1 我國建筑節能現狀分析

建筑節能是貫徹國家可持續發展戰略的重要組成部分，也是我國經濟工作中的戰略重點之一。我國的人口眾多，人均擁有量很低，建筑節能工作起步較晚，能源效率低下，未來建筑能源需求量很大，建筑節能工作任重而道遠。很多學者將我國節能工作與發達國家的節能工作進行比較后認為，雖然我國能耗總量呈下降趨勢，但是建筑能耗將持續上升，占社會總能耗的比例也將增長，而且消費的主要是不可再生資源。

2 建筑電氣節能特點

2.1 建筑電氣節能原則

建筑電氣節能是建筑節能的重要內容，它既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價，也不能盲目增加投資、為節能而節能。因此，建筑電氣節能工作應該遵循以下原則：

(1)適用性。應滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適衛生；滿足上下左右的運輸通道通暢無阻；滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設施的設備用電，展廳的藝術照明及動力用電等。為建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源，為建筑設備運行提供必需的動力，按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

(2)實際性。節能應按國情充分考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。合理選用節能設備及材料，使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

(3)節能性。節能的著眼點，應是節省無謂損耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物的功能無關的，再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的功率損耗都是無用的能量損耗；又如量大面廣的照明容量，可采用先進技術成果使其能耗降低。

2.2 建筑電氣能耗分析

(1)建筑電氣系統能耗點分析

在建筑電氣系統中，涉及的電氣設備主要有銅母線、測量儀表、電氣元件(斷路器、電流互感器、電壓互感器等)、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜(照明配電箱、動力配電箱柜、控制箱等)、用電設備(風機、水泵、燈具等)、應急電源(發電機、蓄電池組等)等。在上述電氣設備的功率損耗是來自于導體的電阻和磁性材料中的損耗，并且主要發生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中，因此我們主要分析電力變壓器、電力電纜、電動機、燈具(氣體放電燈等)的能耗情況。

(2)電力變壓器能效分析

電力變壓器的損耗主要分為三個方面：空載損耗(鐵損nl)、負載損耗(銅損ll)和雜散損耗。一種評價變壓器能源效率比較全面的方法是總擁有費用法。

所謂總擁有費用(toc)，就是變壓器的初始投資和其在使用期內的損耗費用之和。總擁有費用法是通過比較具有不同效率水平和不同價格的變壓器的總擁有費用，按照總擁有費用最低來選擇變壓器的效率水平的。

無論對于電力企業還是非電力企業用戶，都能通過此方法比較變壓器的總擁有費用，從而達到節約資金的目的。

(3)電力電纜能效分析

傳統的設計方法按載流量選擇導線截面時只計算初始投資，導線的截面選擇過小，將增加電能的損耗；選擇的過大，則增加初始投資。從理論上講，增加電纜截面可將損耗減小到很小，但電纜所增加的費用幾乎抵消了為追求好的配電效率而產生的節約。因此，設計人員以電纜溫升、熱效應及電壓降的校驗為選擇條件來確定電纜截面，不一定是最合理的。利用總擁有費用法來確定導體電流密度的目的，就是在已知負荷的情況下，選擇最佳的導線截面；或是在已選定導體截面的情況下，確定經濟的負荷范圍，以尋求投資的最優方案，取得最理想的經濟效益。導線的經濟電流密度正是這種優化設計的內容之一。

(4)電動機能效分析

在建筑領域的電氣設計中，大量的中小型電動機被廣泛應用。電動機在總用電量中占的比重也很大，其產生的能耗也是相當可觀的。因此，在建筑電氣設計中，設計師必須充分考慮影響電動機效率的因素，包括與負荷無關的損耗(常量)，隨負荷增加的損耗(變量)及設計環節所增加的損耗的情況，分析高效電動機的節能效果以及不同的電動機系統對能耗的影響情況，才能夠選擇高效電機從而搭建合理的電機系統。

(5)燈具能效分析

國內外有現行的建筑照明節能標準作為設計依據，在設計建筑電氣中設計師必須執行合理、適當的建筑照明節能標準,分析氣體放電類光源的各類鎮流器的能耗情況，同時分析比較實際工程實例中各類鎮流器的能耗，盡量選用新型的智能照明節電器。

3 小結

分析結果表明，在建筑電氣工程中，能耗主要發生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中，只要在建筑電氣設計工作中遵循適用性、實際性、節能性的基本原則，就可以有效地提高能源利用率，控制建筑電氣能耗。