淺談建筑工程中建筑電氣節能措施

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摘要：隨著國民經濟的發展，我國對于能源的消耗量越來越大，資源能源緊缺已成為我國發展面臨的一個嚴峻的問題，而節能成為發展的關鍵環節。建筑行業作為一個重要的能源消耗行業，在建筑工程的設計施工過程中改進技術措施，實現節能環保已是不容忽視的問題。本文以建筑電氣節能為重點進行論述，從其節能的現狀分析作為出發點，探討建筑電氣節能的相關措施，實現建筑工程節能降耗的目標。

關鍵詞：建筑工程；建筑電氣；節能措施

近幾年來，我國經濟的飛速發展，能源問題被提到越來越重要的地位。建筑的供配電系統的節能降耗問題則更顯得重要。我國大約有建筑面積五百多億平方米， 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍， 而電氣建筑部分的能源消耗更是明顯，因此，降低建筑電氣節的能源消耗是大勢所趨。但是電氣建筑節能是一項技術性很強， 影響因素復雜的工程。所以，電氣工程師應對所負責的電氣工程質量具有高度負責的責任心， 充分應用自己的專業水平深入、細致的搞好電氣工程的技術、質量、進度、簽證、安全等管理工作，同時，建筑的電氣安裝要符合節能的需要。

1、我國建筑節能現狀分析

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。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。

2、建筑電氣節能原則

2.1適用性。即優化供配電設計，按需合理供應。

2.2實際性。即合理選用節能設備及材料，使建造成本和運營成本合理回收。

2.3節能性。即節省無謂損耗的能量，采取先進技術成果和相應的措施節能使能耗降低。

3、建筑電氣能耗分析

3.1建筑電氣系統能耗點分析

在建筑電氣系統中，涉及到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。

3.2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。

3.3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。

3.4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。

3.5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。

4、建筑電氣節能措施

4.1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。

4.2降低線路損耗

當電能傳輸時，在電路網絡中就產生功率損耗，一般來說，其與線路的長度和負載的大小相關聯。因此，應當盡量提高系統的功率系數、減少導線的電阻，從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種：①線路路徑的選擇要合理。為減小導線長度，線路盡可能不走彎路，盡量走直線；②合理選擇導線截面積：導線的截面積大小的確定應根據電流指標與經濟條件來確定。對于線路較長的電路，在滿足電流以及電壓降要求的情況下，可使導線的截面積加大1～2級；③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。

4.3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。

4.1合理選擇變壓器

變壓器作為配電系統的基本設備，其損耗大約占總耗量的6%，主要分為鐵耗和銅耗，鐵耗又稱為空載損耗，與負荷大小無關，僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關，故一般來說，最好選擇節能型變壓器。銅耗與負荷的大小有關，故在選擇變壓器的容量和臺數時，應根據負荷運行的時間性變化，相應的選擇變壓器的運行參數與臺數，盡量減少不必要的損耗。

5、結語

總之，節能已成為現今各個行業領域關注的重要話題，而建筑電氣節能的空間還很大，除了在安全性、可靠性、經濟性等各種技術指標滿足功能要求的前提下，同時，還要綜合考慮各種因素，將節能技術用到建筑電氣中，精心思考，反復斟酌，從而真正達到提高照明效率，節約能源，為經濟的可持續發展和節約型的社會做出貢獻。