電氣節能在建筑中的應用分析

孫紹曾 朱寧

摘 要：節能已經成為了當下最流行的話題之一，各行各業都在倡導節能減排，環保生產，在建筑電氣設計中也加入了節能的設計元素。文章根據建筑的實際設計狀況，對其中應用到的節能措施進行了探討，從而對如何提高建筑電氣節能給予了合理的建議。

關鍵詞：建筑節能；電氣節能；節能設計

1 設計原則

建筑節能中電氣節能是核心內容，設計人員在對建筑電氣部分進行設計時，應當多方面考量，對建筑電氣系統的可靠、安全以及適用、經濟性予以考慮，將能源消耗通過合理的運行、設計方案最大程度降低。

2 設計內容

2.1 供配電系統的設計

合理的供電配電系統需要以用戶的實際狀況、用電容量、系統負荷以及規模、工程地點等作為依據，保證系統時刻處在最優的運行狀態下。

2.1.1 將變電所以及配電所設置在負荷中心附近，依照用電的實際分布狀況，對低壓供電范圍進行縮小，減少線路的損耗，保證電壓損失在規定范圍內，從而保證系統的供電質量。實際的應用中應當將供電配電線路控制在250米內。

2.1.2 盡量簡化供配電系統，并提高系統可靠性，減少配電級數，在同一用戶內，高壓配電的技術應當控制在兩級以內；變壓器到用電設備的低壓配電技術應當控制在三級以下，從而降低系統損耗的電能量。兩路電源共同運行的方式在兩路供電系統中較為適用，并且可以通過該種方式減少系統的運行損耗。

2.1.3 供電電壓的選擇。在條件同等的環境中，損耗會隨著電壓的升高而減小。但是電壓等級的確定需要綜合考慮諸多因素，例如，供電公司規定以及電力系統技術、成本以及合理性、可行性等。若變壓器的容量超過160kVA且用電設備容量超過250Kw時，供電電壓的合理數值為10kV/16kV。

2.1.4 變壓器的選用。變壓器應當選擇非晶體合金的10型以上變壓器，由于該類型設備損耗低、節能性好，且噪聲低。保證變壓器在使用時不會長期處在高于0.85以上的高負荷環境中，并且應當根據系統負荷狀況靈活的選擇變壓器數量以及容量，對年運行費用以及投資進行綜合分析，合理分配系統負荷，選擇能夠適應電力負荷的變壓器容量，從而實現運行的經濟合理，減少由于設備輕載運行所造成的損耗。另外通過對變壓器進行靈活投切以適應由于外界變化引起的負荷變化也是有效降低能耗的重要手段，這里提高的外界環境變化主要指溫度變化，變壓器接線方式的選擇、季節變化以及平衡三相負荷影響等因素。

2.1.5 對線路中的能量損耗進行降低。按照經濟電流密度在滿足相關技術指標的基礎上對線路進行合理校驗，對導線截面進行合理的選擇，從而使得線路系統能夠在供電過程中耗費最低的電能，達到節約投資、減少線路材料使用的目的。

2.2 對電動機運行過程中的損耗予以降低，從而提高使用效率

2.2.1 在電動機的選擇上通過綜合分析負荷特性，從而選擇出最合理的設備，從而使得電動機的功率因數得以提升，運行效率也會隨之提高。

2.2.2 除消防設備外，對電動機輕載效率的提高可以通過使用變頻調速器的方式，從而最大程度的降低系統運行能耗。

2.2.3 通過軟啟動器的應用平衡電機的啟動狀態，保證每個電壓的波動范圍負荷電網的規范要求。

2.3 功率因數的合理提高

在電氣的設計中英當對線路的感抗予以有效降低，通過選擇合理的變壓器、電動機以及啟動器等設備，正確合理的鋪設電纜電線，從而對用電單位的功率因數進行提高。若功率因數相對較低，那么電網的運行便無法得到保障，此時可以通過在系統中并聯電容器的方式對系統進行務工補償。

2.4 諧波的治理

非線性負載的應用越來越廣泛，電網中會因為該種技術的應用注入大量的諧波電流，扭曲了電壓的正常波形。針對諧波可以采用濾波設備或者隔離裝置予以去除，并對中性線界面進行合理的選擇也可以降低諧波的影響，此外通過串聯電抗器的方式進行功率因數的補償也能夠有效提高電力系統中電能的質量。

2.5 照明節能

以不降低生產、不影響視覺感受為前提是照明節能的基礎條件，在最大程度降低照明系統中能量損耗的基礎上保證照明質量，是有效利用照明用電的本質目標。照明節能設計需要予以注意的是：

2.5.1 照明標準的確定應當以視覺作業要求為前提，不同的場所在視覺感受上的要求不同，因此應當依照實際的環境要求有目的的調整照明效果。我國地大物博，地區習俗具有較大差異，并且經濟發展狀況也不盡相同。因此照明狀況還要考慮區域的綜合狀態，合理的標準應當在規范要求中予以確定，應當濕度掌握標準確定，并對局部照明進行合理利用。

2.5.2 自然光的利用。陽光是最好的照明光源，并且陽光是可再生資源，無需電力，沒有成本，不會造成環境污染。在現代大樓中，若能夠就愛那個自然光線引入建筑，能夠使得人們的活動更加順利，心情更加的愉悅。醫院建筑中，若病人在窗戶附近，則能夠更快的恢復健康。并且現代的窗戶能夠自主的選擇光譜，保證了陽光射入室內的舒適度。在建筑電氣設計中，通過照明電氣同窗戶的位置設置，可以使得照明設備依據外界的光線強弱進行照明調節，從而節約了照明能源的消耗。

2.5.3 采用合理的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段，也是節能的有效措施。照明控制系統分兩大類：手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區域的照度水平。在照明開關應用中，我們應注意：（1）居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急照明外，宜采用節能自熄開關。（2）每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間燈的開關數不宜少于2個（只設置一只光源的除外）。但手動控制最不利的一點是：當人們意識到自然光線不足時會開燈，但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關掉。而且工作結束后如果燈還開著，這將浪費大量的電能。與傳統的照明控制方式相比，近年來逐步發展起來的智能化照明控制系統體現出了強大的優越性。目前智能照明控制系統多數采用現場總線技術，借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節電效果十分明顯。

2.6 可再生能源利用

在條件允許的場所，合理利用太陽能、風能等可再生資源，有利于節能減排、改善能源結構、保護環境。

2.7 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

在電氣設計中，節能已經成為了發展的主流方向，作為設計人員在進行建筑的電氣設計工作中，應當以工程自身提點為出發點，通過設計、比較，在設計中融入合理的節能思想、措施、手段，將電氣節能貫穿于設計工作的始終，真正落實電氣節能，為節約型社會的建立提供保障。

參考文獻

[1]GB 50034-2004.建筑照明設計標準[S].中國建筑工業出版社，2004.

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