淺談建筑工程中建筑電氣節能措施

王　葦

（新疆恒達建設工程有限責任公司新疆精河833300）

淺談建筑工程中建筑電氣節能措施

王葦

（新疆恒達建設工程有限責任公司新疆精河833300）

能源問題是當今世界各國普遍重視的問題，被公認為人類面臨四大生存問題之一。隨著各國工業化進程的發展，地球上可供人類利用的石油、煤炭、天然氣等燃料資源日漸枯竭，能源危機的總趨勢不可避免。而在能源消耗中，作為人類活動基本場所的建筑，其使用過程中所消耗的能量，在社會總能耗中占有很大的比例。因此，就節約能源而言，建筑節能無疑是節約能源最有效、最經濟的方法之一，也是建筑業發展必須重視的根本問題。

建筑工程 電氣節能 措施

能源資源緊缺是我國也是當今世界各國面臨的一個嚴重問題。我國單位GDP能耗是美國的3倍多，日本的6倍多，合理節約能源和有效提高能源利用效率將是我國經濟能否持續發展的重要因素。在我國，由于建筑能耗約占全國總能耗的26.7％，位居能耗首位，因此建筑節能刻不容緩。而電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分，建筑節能的關鍵在于電氣節能，因此，在建筑電氣工程設計、施工、運行階段采取相應的技術方法和預防和控制技術措施，保證建筑電氣在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，減少能源消耗，提高能源利用率。

一、我國建筑節能現狀分析

目前，我國擁有世界第三大能源系統，一次能源總產量僅次于美國和俄羅斯。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。但我國的人口眾多，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。節約能源、降低能源消耗、提高能源效率關乎中國經濟的前途，也關乎全球的經濟發展。

二、建筑電氣節能

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。

三、建筑電氣能耗

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。

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

四、建筑電氣節能措施

電力生產具有同時性和集中性兩大特點，決定了能耗將在該建筑物電氣系統從變電、傳輸到用電設備的各個環節發生。其中同時性即電力生產的輸送、分配、轉換是同時進行的，無法進行大量的儲存；集中性即電力生產是高度集中的部門，調度和檢修必須是統一的。

建筑供配電系統作為電力系統的最終用戶端，通常由電源系統、變配電設備、傳輸線路、配電設備、用電設備等組成。建筑電氣節能水平可通過采取有效的措施加以提高，節能措施還應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

1.優化設計。設計人員針對每項電氣分項工程，都有較詳細的電氣負荷計算書和采取相應的節能措施。在確定設計方案時，按照“以人為本”的設計思路，深入現場，通過與業主進行有效溝通，了解工程的具體情況；根據負荷特點、建筑使用功能要求、建筑物的結構特征和周圍環境特點等多方面因素的綜合考慮，進行全面的技術分析比較，力求最佳的設計方案。還要掌握各種節能新技術，并在設計中適當采用可獲得巨大的經濟效益和社會效益。政府有關職能部門也應加強對建筑電氣設計項目的審核管理，可以委托相關技術部門如學會等對設計圖紙文件進行嚴格審查。

合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。在設計中還應盡量減少三相不平衡度。在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性，會產生滯后的無功電流，它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端，無形中又增加了線路的功率損耗。因此，合理設計供配電系統在電氣節能中起著非常重要的作用。

2.對建筑電氣系統運行加以強化管理。加強對建筑電氣系統運行的管理，同樣可達到節能的效果。主要管理措施有：（1）設備管理：電氣節能在很大程度上取決于設備的運行狀況。如果使各種設備安全、有效、穩定地運行，出現故障能快速排除，則可以節約能量。（2）控制管理：開發并利用功能強大、界面友好的控制軟件也是保證電氣系統節能運行的有效措施。（3）人員技術培訓管理：加強對電工的培訓，提高管理人員素質，以保證電氣設備的正常運行和設備的使用效率，才能在電氣節能中有所作為。（4）選用先進的節能設備、器具。首先，選用節能型變壓器、節能型電動機。其次，照明用電為建筑物用電量的20％～40％，降低照明用電尤為重要，其主要途徑包括：發展高效光源、采用高效燈具、改進照明控制。目前熒光類高效節能燈已廣泛普及，國外普遍看好的發展方向是led光源，比目前的節能燈效率更高，發光光譜可在大范圍選擇，使用壽命可大大延長。盡管目前led的成本、效率都無法與熒光類節能燈相比，但在最近10～20年內預計將有重大突破。

五、結束語

能源問題是當今世界各國普遍重視的問題，被公認為人類面臨四大生存問題之一。隨著各國工業化進程的發展，地球上可供人類利用的石油、煤炭、天然氣等燃料資源日漸枯竭，能源危機的總趨勢不可避免。而在能源消耗中，作為人類活動基本場所的建筑，其使用過程中所消耗的能量，在社會總能耗中占有很大的比例。因此，就節約能源而言，建筑節能無疑是節約能源最有效、最經濟的方法之一，也是建筑業發展必須重視的根本問題。通過分析結果表明，在建筑電氣工程的設計、施工、運行中，如果采取一些有效的技術方法和技術措施，提出完整的建筑電氣節能設計和運行管理方案，就完全可以有效地提高能源利用率，實現了節能目標。