建筑電氣節能設計探討

摘 要：經濟的快速增長，使各行各業對電能的需求量呈不斷增長的勢頭，從而導致電能的供需之間矛盾日益突出，前幾年的“電荒”即是供需矛盾激化的結果。在此情況下，國家大力倡導節能減排，在我國的能源消耗中，建設對能源的消耗占有很大一部分，所以為了有效的緩解電力供需之間的關系，我們需從建設電氣的節能入手，充分的實現建筑電氣的節能減排目標。文章分析了電氣節能設計應遵循的原則，并進一步對電氣節能設計的內容進行了具體的闡述。

關鍵詞：電氣節能；供配電系統功率因數；諧波治理；照明節能；能源管理

能源短缺已經成為全世界共同面臨的問題，隨著工業生產規模的不斷擴大，我國的能源短缺問題也日益嚴重，節能問題越來越成為人們關注的重要問題。隨著現在建筑行業的快速發展，對建筑中的電氣節能設計提出了更高的要求，需要從多個方面進行綜合性的考慮，從而使建筑達到節能的需求。

1 電氣節能設計應遵循的原則

建筑電氣對能源的損耗量較大，這就需要電氣設計人員在進行建筑節能設計時要更多的關注電氣節能，在設計時充分考慮電氣的安全性、可靠性、適用性和經濟性，從而制訂科學合理的設計方案，減少建筑電氣對能源的損耗。

2 電氣節能設計包括以下幾方面內容

2.1 合理設計供配電系統

供配電系統的運行情況對能源的損耗具有直接的影響，所以在進行供配電系統設計時，要從用戶的需求出發，進行科學合理的設計，從而保證供配電系統處于最佳的運行狀態，這樣可以有效的減少能源的損耗。

2.1.1 變電所和配電所需要根據用電負荷的情況配置在負荷的中心，這樣就能使低壓供電的半徑有所縮短，從而使線路的損耗有一定程度的降低，同時對于電壓損失的減少和供電質量的提高都有極其重要的作用，同時供配電線路的長度也要有一定的要求，通常情況下以不超過250米為宜。

2.1.2 供配電系統應簡單可靠，配電級數不宜過多，同一用戶內，高壓配電級數不宜多于兩級；變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級，盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。

2.1.3 合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10（6）kV供電。對大型公共建筑的空調冷水機組，考慮節能因素，經方案比較盡量采用10（6）kV冷水機組，但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。

2.1.4 合理選擇變壓器

電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數時，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實現其經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

2.1.5 減少線路能量損耗

在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術指標前提下，應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的。

2.2 降低電動機電能損耗，提高電動機使用效率

2.2.1 根據負荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數。

2.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調速器（消防設備除外），可提高電機在輕載時的效率，達到節能的目的。

2.2.3 通常使用較啟動器，這樣可以有效的保證電機的平穩啟動，從而減少電壓的波動，使電網的電壓要規定的范圍之內。

2.3 合理提高供配電系統中的功率因數

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，采用正確的電線、電纜敷設方式，提高用電單位的自然功率因數。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。

2.4 照明節能

照明節能作為電氣節能中的較為重要部分，則需要在保證作業視覺要求及正常生產要求的情況下，并保證原有的照明質量，在這種情況下使照明系統中的光能損失盡量減少，使照明用電發揮到最佳的效能。因此在照明節能工作中需要對以下幾個方面嚴加注意：

2.4.1 照明在滿足視覺作業的要求下，需要根據不同的場所的要求來進行，符合相關的照明標準

我國地域較為遼闊，東西南北經濟發展速度有較大的差異，同時我國還是個多民族國家，每個民族的風俗習慣也各有不同，這樣在對照明設計標準進行設計時，就需要根據各地的情況及現場的實際需求，以高、中、低值來對標準進行合理的確定，并以適度的原則來規定標準值，并對局部照明情況進行合理的利用。

2.4.2 充分利用自然光，照明的最佳光源是陽光

在電氣節能方面可以充分的利用太陽光，太陽光是一種免費的資源，同時又能達到節能環保的效果，所以在建筑內合理的引入太陽光，不僅有利于建筑內生活人員的舒適和健康，同時還能有效的調動人們的熱情，使之愉快的工作、學習和生活。隨著科學技術的快速提高，許多創新的技術在建筑電氣節能設計上得以應用，從而將日光引入建筑的內部，達到節能的目的。另外在燈具的布置上也要充分考慮到日照的強弱，使燈具隨著日照的強弱來進行控制，從而達到節能的目的。

2.4.3 合理選擇光源和燈具

不同的場所對照明的質量需求也不同，所以在燈具的選擇上，在滿足照明質量的情況下，盡量保證光源的高光效果，使光源所發生的光得以合理的利用，所以在選擇燈具時，以高效率和高系數的燈具為主，以節能型的高功率因數的電子鎮流器為主。

2.4.4 照明不僅要達到節能的目的，同時還要保證照明的舒適性

所以對照明控制方式的選擇是重點，目前在照明控制方式上有手動控制和自動控制二種，所以在照明開關的應用中，我們要根據實際的需求來進行合理的選擇，以達到節能的目的。

2.5 采用建筑設備自動化管理控制系統

自動控制、監視和測量是自動化管理控制系統的三大要素。通過應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術，對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理，確保各類設備系統運行穩定、安全可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。

3 結束語

電氣節能作為建筑節能中的極其重要的一部分，在電氣設計是要進行充分的考慮。所以作為建筑電氣設計人員，需要在設計時進行綜合的分析和考慮，從而把節能貫穿于電氣設計的全過程，把節能的理念落實到實處，從而達到節能降耗的目的，為我國建設節約型社會打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]《建筑照明設計標準》（GB 50034-2004）中國建筑工業出版社2004.

[2]建筑節能設計統一技術措施.上海現代建筑設計（集團）有限公司編，2009.

[3]任紅.建筑電氣設計中的節能措施[J].建筑電氣，2008（2）.