建筑電氣設計在節能技術上的應用體會探討

林福群

（福建華景建筑設計院有限公司 362600）

建筑電氣設計在節能技術上的應用體會探討

林福群

（福建華景建筑設計院有限公司 362600）

伴隨改革程度的不斷加深，我國建筑行業實現了快速發展，當前節能技術在建筑電氣設計當中的作用越來越大。在實際工作中，電力節能設計應當始終遵循的工作原則，關鍵在于變壓器的選用，系統功率因數的提升，供配電系統及系統的設計，以及電動機節能、照明節能、節電型電壓電器的選擇等諸多方面。確保建筑電氣設計的相關技術措施能夠得到科學、合理的應用。

建筑電氣設計；節能技術；應用體會

我國作為一個能源消耗大國，能源卻相對匱乏，而能源浪費的問題依舊普遍存在。電能作為二次能源，供求矛盾在最近幾年顯得尤為突出，已經逐漸成為制約社會經濟深入發展的主要因素。“節能降耗”始終是我國經濟發展的重要戰略舉措，因而電氣設計人員應該在自身工作中認真思考這一問題。從當前狀況來看，國內建筑耗能大約占到了整個社會能耗總量的近3成，預計到2020年我國新增建筑面積大約在200億m2，所以建筑耗能將會更高。所以，做好建筑電氣設計至關重要。以下筆者將結合自身多年實踐工作經驗，并通過本文，針對建筑電氣設計在節能技術上的應用體會進行闡述。

1 建筑電氣節能設計需要堅持的原則

建筑電氣節能設計不僅不能以犧牲建筑功能和使用要求為代價，同時也不可盲目擴大投入，為了“節能”而去節能。所以，建筑電氣節能應該堅持以下原則：

1.1 符合建筑物功能

這一原則主要包含：符合建筑物不同場合、位置對于照明色溫、照度以及顯色指數的不同需要；符合建筑舒適性空調所需溫度和風量；達到特殊工藝要求，例如，學校、辦公建筑等的照明用電，餐飲娛樂、酒店、醫療建筑、體育館等場所很多必需的電氣設施用電，多功能廳、展廳等工藝照明和電力用電。

1.2 切實考慮經濟效益

建筑電氣節能需要切實考慮實際情況和經濟效益，切不可因盲目追求節能而過高消耗投資擴大運行費用，而是應該利用對比分析，科學合理的選擇節能材料及設備，進而增加電氣節能方面的投入，這樣一來可以在較短時間內通過節能減少下來的費用完成回收。

1.3 節省不必要的能量消耗

在實際工作中，我們應該將節能的關鍵點放在節省不必要的能量消耗上來。在設計工作開始時，先要找出那些能量消耗和建筑物發揮功能無關的部位，然而研究出具體的措施加以解決。例如，電能傳輸線路上的有功損耗以及變壓器的功率損耗等，均是無用能量損耗；又如面廣、量大的照明容量，適合通過運用先進的控制技術和調光技術來降低其能耗。

2 供配電系統節能設計

2.1 設置箱式變電站或變配電所的位置

箱式變電站或變配電所的位置應該盡可能貼近負荷中心，如此一來能夠有效降低供電半徑，減少電力供電電纜的一次性投入，并且通過配電半徑的縮短還降低了線路的損耗。

2.2 選用適宜的變壓器容量及臺數

變壓器額定容量應能滿足全部用電負載的需要，但不應使變壓器長期處于過負載狀態下運行。變壓器的經常性負載應以在變壓器額定容量的60%為宜。對于較大型小區、學校或者辦公建筑的供配電系統來說，在對比經濟性和節能性條件下，適合設計大于兩臺的變壓器，以實現變壓器投入臺數伴隨季節性負荷改變而靈活投切，降低一些變壓器輕載而產生不必要的電能損失。

2.3 提升供配電系統功率因數

通常供電部門要求用戶每月功率因數能夠超過0.9，因而，為實現這一要求，工作人員在設計供配電系統時需要設置必要的無功功率補償設備，以此提升用戶的功能因數。如果是在民用建筑中進行電氣的設計，工作人員較為常用的方法就是運用并聯電力電容在低壓側進行集中補償。

3 照明環節節能的設計

3.1 合理選用光源

《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照度標準不可隨意更改，這就需要有效地控制單位面積燈具安裝功率。光源的效率與電氣消耗關系密切，在滿足照明質量的前提下，在選用光源的問題上，需要重點注意選擇高效用電光源，這也是照明節能的基礎工作。

3.1.1 關于商業建筑光源的選用

在設計照明時，為了保證節能的有效性，可以在一些層數不高的場所，諸如會議室、教室、辦公室以及儀表車間使用T8細管徑直管形熒光燈；營業廳、商業場所適合使用T5細管徑直管形熒光燈、小功率金屬鹵化物燈或者緊湊型熒光燈；而在一些層高較高的場所，可使用金屬鹵化物燈或者高壓鈉燈，同時也可以使用功率較大的細管徑熒光燈。

3.1.2 關于居住建筑光源的選用

如果是起居室等場所，在設計時應該用戶裝修應該考慮使用吸頂式筒燈或者花燈燈具，而光源則適合使用緊湊型熒光燈或LED光源，其每瓦電產生的光通用量是白熾燈的5～10倍。

3.1.3 關于公共場所光源的選用

為能夠更好的達到節能效果，公共走道、衛生間等地建議使用緊湊型熒光燈、細管日光燈或者LED光源代替傳統的白熾燈。

3.1.4 關于戶外場所光源的選用

學校和住宅小區的庭院燈、路燈照明按照節能需要，一般使用高壓鈉燈，其發光率相對更高，一般能夠達到100Lm/W，壽命長、不易被腐蝕，并且不易被照物褪色，其顯色性雖然比較差，但是透霧性卻良好，在室外照明中得到了廣泛的應用。近年來，國內LED照明應用發展迅速，大功率LED路燈作為節能產品越來越多的應用于道路照明中，并逐步的被廣泛使用。在光源選用過程中還應該注意的問題是，在設計時不可使用白熾燈和高壓汞燈。例如，在考慮到美觀、節能、技術、經濟等因素，只有少數場所能夠使用，如對于照度要求較低且照明時間相對較小，以及對裝飾有特定要求的場所等。

3.2 合理選擇光源用電附件

在選擇燈具時，樓梯、走廊燈公共場所的燈具我們可以使用透光率更好的吸頂燈，居住類場所的燈具建議使用蝙蝠翼式，這主要是因為蝙蝠翼式燈具具有合理的控光性能；而辦公場所適合使用金屬格柵類燈具，其發射率高且無眩光，由于光燈自身功率因數比較小，因而還需要使燈具帶有鎮流器，例如，細管光燈附件鎮流器建議使用電子鎮流器，而不推薦使用電感鎮流器。這種節能型電子鎮流器，和傳統40W電感鎮流器相比電量低近40%，工作溫度較低、壽命長、噪音小、是一種安全可靠的電子鎮流器，而且市場價格也相對較低。

3.3 選擇合理的照明方式

自然采光是綠色環保的照明方式，也是照明節能的重要途徑之一，在設計中要與建筑設計人員密切配，綜合考慮利用自然光和室內照明的有機結合，選擇合理的照度標準值，把握好照明標準的高、中、低三擋的照度值，盡量少用一般照明，并考慮非均勻照明、混光照明以及其他靈活的照明系統，是燈光物盡其用，從而達到節能的目的。

3.4 控制方式

照明控制方式遵循以下幾條原則：①每個開關所控制光源數不宜太多，每個房間燈的開關數量不宜少于2只（只設置一個光源的除外）；②房間或場所裝設有兩列或多列燈具時，宜分組控制。所控燈列與側窗平行；生產場所按車間、工段或工序分組控制；電化教室、會議廳、多功能廳、報告廳等場所按靠近或遠離講臺分分組控制；③不同場所應采用適當的節電開關，如定時開關、接近式開關、調光開關，光控開關、聲控開關等；④走廊，電梯前室、樓梯間及公共部位的燈光控制可采取定時控制，集中控制及調光和聲光控制等方式。有BA系統的，可納入BA系統進行集中管理，如永春縣電力調度中心大樓所有公共照明均采用DDC系統集中控制。

4 電氣配電線路節能的設計

在電氣耗能當中，配電線路的耗能量是不可小覷的。一般來說，配電線路電能的損失決定于線路的電流和阻抗，和電流的二次方成正比、和阻抗成正比，而線路的阻抗和導體的長度、導體的導電率以及導體的橫截面積聯系極為緊密。

4.1 在設計配電線路時盡可能減小配電線路的長度

在實際工作中，應盡可能走直線，這樣能夠減小供電線路的長度，提升功率因數，一方面可降低線路的損耗，另一方面又可減少線路的壓降。提升供電質量。此外，每一層配電間和配電箱還要盡可能設置在負荷中心，降低線路的長度。

4.2 在設計配電線路時應盡可能使用導電率較高的導體

在經濟條件允許的基礎上，配電線路建議使用高導電率的導體，和鋁芯電纜相比，使用銅芯電纜的效果更佳良好。現今，隨著科技的發展，一些高導電率的合金線纜相繼出現，采用新型高導電率合金為導體材料的電纜，在同樣載流量條件下，電纜的質量只在銅芯導體電纜的一半，運輸、安裝過程中的碳排放量都相應減少。

4.3 應按照經濟電流選擇電線、電纜的橫截面積

工作人員應該按照實際情況，通過經濟選型方法，并按照經濟電流來選擇電線、電纜的橫截面積。雖然在設計配電中此類方法應用較少，但是它卻能盡量降低配電線路中的電能損耗，進而達到節能的目的。此外，此方法也降低了電纜電壓損失，改善了電網電壓的質量，同時也減少了電纜的發熱量，使電纜使用壽命得到更大的延長。

5 結語

總而言之，建筑電氣節能設計具有很大的潛力，在實際工作中應該重點考慮切實可行的技術措施。與此同時，在選擇節能設備問題上，需要了解其性能、原理及其效果，在對比經濟、技術等要素之后，選擇出合理的節能節能設備，最終真正實現節能的目的。

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TU85

A

1673-0038（2015）01-0001-02

2014-12-20

林福群（1976-），男，工程師，本科，主要從事建筑電氣設計工作。