建筑電氣節能探討

盛建平

摘 要：分析了電氣節能的重要性和電氣節能方面存在的問題，并著重探討了電氣方面的節能措施。

關鍵詞：民用建筑；電氣設計；節能；照明

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）07-0097-02

我國是能源大國，同時也是能源消耗大國。長期以來，我國經濟都是粗放式發展，與之相伴的是高能耗、高污染和諸多社會問題。國家“十二五”規劃明確提出要求，要建設資源節約型、環境友好型社會，由此節能已經上升到國家戰略。

“節能是指加強用能管理，采用技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施，減少從能源生產到消費各個環節中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。”隨著城市建設的發展，建筑能耗越來越受到人們的關注，因此如何降低建筑能耗已經成為迫切需要解決的問題。而在建筑能耗中電氣設備損耗占很大一部分，所以節能首先應從電氣節能做起。在日常應用中，應深化節能理念，策劃電氣節能方案，使用先進的技術，并盡可能選擇節能型設備，以此來降低電氣設備能耗。

1 電氣節能方面存在的問題

近年來，國家對節能設計的倡導力度逐步加大，各方面的節能設計標準也逐步提升，這就要求設計人員選用新型高端技術進行設計，以保證節能產品達到最新設計要求。但是，這種設計勢必會造成設計成本的提升。因此，在節能設計的過程中，設計人員還要加強對于節能設計需求的研究，選擇科學合理的設計方案，盡可能在保證設計產品達到節能標準要求的基礎上，降低節能設計的成本，使用戶獲得切實的節能收益。

當前，民用建筑的電氣線路敷設、電氣設備選擇、電氣設計原則的貫徹等都存在著一些問題，致使電氣設計存在著嚴重的用電浪費現象。例如，未區分客廳、臥室、衛生間等不同功能分區不同的用電需求和照明設備的差異性配備。同時，我國目前還缺乏足夠的電氣節能設計專項政策，技術研發方面也處于較為落后的階段，例如應用于民用建筑的節能電氣設備，主要包括聲控和光控的開關、節能燈具、節能控制柜等幾種簡單的產品，與國家的建筑節能設計目標還存在較大的差距。

2 建筑電氣節能的措施

2.1 充分利用太陽光

太陽光是用之不竭的能源。在建筑前期規劃設計時，應充分考慮太陽光，采用太陽光和照明相結合的方式。例如在燈具控制方面，根據建筑的位置、朝向等對燈具分別進行控制，這樣既保證了的室內照明，又節約了電能。

2.2 充分利用太陽能燈具

在了解了太陽光的優勢并對太陽光有充分的認知之后，與太陽能相關的新技術、新產品也逐步出現。在日常應用中或在方案確定前期，可以考慮將景觀燈、路燈等改成太陽能節能型，這樣在保證美觀的基礎上，既節約了電能，又節約了成本。

2.3 選用合適的照明方式

照明方式應當遵循一般照明、局部照明、混合照明、現代化的智能控制照明和分區分組照明等原則進行節能設計。局部照明是指照明應當滿足客廳等重點照明部位對大功率燈具的使用；混合照明是指在民用建筑內綜合協調一般照明和局部照明，根據不同功能分區的用電需求進行優化照明設計；而智能控制照明則是以先進的電磁調壓和電子感應等技術作為主要手段，對建筑供電實施實時動態監控和跟蹤，同時，對建筑電路的電流和電壓進行平滑、自如的調整，以完善照明電路存在的不平衡負荷的問題，減少由不平衡負荷帶來的額外功率消耗，使線路和燈具的工作溫度得以降低，從而優化供電照明。

3 供電方式和設備節能選擇

3.1 供配電系統節能

3.1.1 變配電功能區的位置

在確定供配電系統時，可以結合供電距離、設備的特點、設備的位置分布、負荷的容量情況等，盡可能地將變配電的功能區設置在與負荷中心距離較近的位置，從而提高供配電運行的可靠性，減少供配電的線損。此外，在確定變電所、變壓器位置時，可以將其安置在靠近用電負荷的中心位置，這樣也可以減少資源的浪費，實現投資成本的有效應用。

3.1.2 電器設備的選擇

適當提高供配電系統中電氣設備的功率因數，或者選擇有較高功率因數的設備，以減少設備產生的無功電流和無功損耗，從而達到節約電能的目的。以電梯配電為例，選擇功率因數高的設備或采取就地無功補償措施，例如在終端箱設置無功補償柜，提高功率因數，以減小設備的運行電流，達到節能的目的。

3.1.3 降低線路損耗

通過提高電網的功率因數，減少電網的無功功率和導線中的電阻等措施，能夠降低電網中的線損。具體措施為：①合理規劃線路結構。選擇合理的敷設線路，盡可能選擇沿直線敷設，以縮短導線長度。②確定變配電室的位置。變壓器盡可能接近負荷中心或重心，以減小供電半徑。③選擇適當的導線截面面積。眾所周知，導線截面面積與電能損耗成反比關系，所以增加導線截面面積能夠減少電能損耗，但增加導線截面積同時會增加投資成本，所以在選擇導線截面積時，二者要綜合考慮，在保證供電合理、經濟、安全的前提下，根據最大負荷電流選定導線截面積，然后按照電壓損失、機械強度等進行校核。

3.2 供電設備節能

3.2.1 節能型開關

調整燈具的控制方式，推動節能型開關的使用，也可以達到燈具節能的效果。例如，臥室采用具有調光開關的床頭燈，而樓梯等部位選擇自動感應啟停燈。 同時，選擇燈具的附屬部件時也要選擇節能高效的材料，比如鎮流器等。國家標準《建筑照明設計標準》（GB50034—2004）中明確規定不應使用電感鎮流器，但同時規定直管熒光燈應采用電子鎮流器或節能型電感鎮流器。例如熒光燈的電子鎮流器，使用20～60 kHz頻率供給燈管，使燈管光效比工頻高，且自身功耗低，燈的總輸入功率下降約20%，節能效果更佳。節能型電感鎮流器通過優化鐵芯材料和改進工藝等措施降低自身功耗，使燈的總輸入功率下降。此外，還可以在燈具上并聯一個電容器實現燈具的電容補償，提高燈具功率因數。

3.2.2 變壓器的選擇

選用節能型變壓器，降低變壓器的空載損耗和負載損耗。盡量選用電阻值較小的繞組，或者是減少繞組的匝數，以降低變壓器的線損。另外，還要根據季節性的供電負荷變化狀況，對變壓器的容量和臺數進行選擇。就季節性的用電負荷節能來說，可以采用不同負載的變壓器對建筑的照明、空調、動力設備等進行供電，以減少空調等設備停運狀態下變壓器由于運行的負載率過低而導致的自身工作效率下降，進而延長變壓器的使用壽命。

4 結束語

建筑電氣節能是一項長期的、系統的工程，涉及到建筑的各方面和各環節，也體現在工作和生活中的方方面面。我們應從生活中日常小事做起，培養節能意識，深化節能理念，使節能意識深植在我們腦海。在日常工作中，我們應加強節能研究，策劃節能方案，使用高效節能產品，并加強節能學習宣傳教育，使我們每個人都參與到節能行動中。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕