探究實現建筑電氣節能的多種措施

黨劍

【摘要】電氣工程中的節能技術，再配合上電網企業對輸電、供電、用電等方面開展節能改革活動，將對實現建筑電氣節能產生良好效果，不但節約了資源成本，還保護環境，有利于建立可持續發展社會。文章介紹了當前節能現狀及建筑電氣中的節能措施。

【關鍵詞】建筑電氣；電氣節能；節能措施

1、節能現狀

目前，全球進入能源緊缺時期，我國的能源與其他國家相比更顯貧乏。然而，我國處于高速發展中，對能源的需求十分巨大，與之相應的，能源浪費十分嚴重，能源利用率一直不高。能源問題越來越受到國家的重視，如何解決好能源不足的問題嚴重影響著國家未來的發展。我國人口基數大，新增人口多，近年來建筑業的蓬勃發展，建筑業的能源消耗更顯劇烈，超出世界平均能源消耗水平的1 ～ 2 倍，其中電氣消耗占了非常大的比例大約在60% ～ 90% 之間，多數民用建筑的電氣能耗更高，大約在80%左右。因此，在世界能源供應結構改變的大趨勢下，降低建筑電氣能源消耗、符合環保節能要求已經成為建

筑業的趨勢，在進行建筑設計之前每一個建筑電氣專業人員首先必須要考慮節能的問題，不做建筑節能設計而建造的房屋，最后都會因為其落后的能源供應系統，達不到節能要求而被逐步淘汰。要做到建筑節能，最根本的解決方法就是研究發展新能源，逐步減少對石油、天然氣等不可再生資源的依賴，運用科學技術合理地進行建筑節能，使建筑滿足可持續發展的要求，構建和諧社會。

2、現代建筑電氣節能的主要措施

2.1照明節能

照明的節能設計照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求和照明質量的前提下，盡量減少照明系統中光能的損失，從而最大限度地利用光能，通常的照明節能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光，電氣設計者應多與建筑專業配合，做到充分有效的利用自然采光使之與室內人工照明有機地結合，有條件的利用各種導光和反光裝置將天然光引入室內進行照明，以減少屯量的消耗。

（2）嚴格遵循《建筑照明設計標準》，在標準中規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等，照度標準是不可隨意降低或提高，要有效控制單位面積燈具安裝功率。

（3）照明設計可采用高效的光源，一般場所應優先采用高效發光的熒光燈（如T5、T8管）、緊湊型熒光燈及LED光源，高大車間、廠房及體育館場等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

（4）推廣使用低能耗、性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等，公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器，氣體放電燈宜采用電子觸發器，燈具功率因數不小于0。90。

（5）改進燈具控制方式，通過采用各種節能型開關或裝置進行節電。根據照明使用特點采取分區控制燈具或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開關，公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關，在樓梯、過道、廁所等處可裝上自動控制開關，并應盡量選擇小容量的燈泡。

2.2 供配電系統節能

在建筑電氣節能設計中，供配電系統是設計工作的重點，根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統，盡量做到系統簡單、可靠、操作方便。

（1）減少變壓器的能量損耗，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（又稱為空載損耗）和銅耗，鐵耗與負荷大小無關，是與鐵芯的制作材料和制造工藝有關，而銅耗與負荷的大小有關，對用電負荷精準計算后合理的進行分配，選擇變壓器的運行參數與臺數，應使變壓器的負載率最佳，以保證能夠降低電壓器的容量、延長變壓器使用壽命。

（2）減少用電設備無功損耗，提高用電設備的功率因數。在設計中盡可能采用功率因數高的用電設備如同步電動機等，電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備（如配有電容補償的熒光燈等）。使用靜電電容器進行無功補償，電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流。

（3）對配電位置進行合理設計，變配電所應靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。

（4）對非線性用電設備進行控制，降低設備所產生的高次諧波值，降低變壓器的運行環境溫度，平衡三相負荷，合理選擇變壓器的接線方式。

（5）峰谷調節能量的控制，在用電高低峰期進行有效的調節控制，靈活控制，以達到節省電氣能源。

2.3 降低線路損耗

當電能傳輸時，線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響線路損耗的主要是供電方式、負載的大小、導線長度和截面積等相關。因此在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術指標的前提下，盡量提高系統的功率系數、減少導線電阻，從而降低其損耗。主要措施有：

（1）線路路徑的選擇要合理，盡可能減小導線長度，合理確定電氣用房所在位置，變配電間應盡可能地靠近負荷中以減少供電半徑。

（2）合理選擇導線截面積，對于較長線路，在滿足載心、流量、熱穩定、保護配合和電壓降要求的情況下，可使導線的截面積加大1～2級。

（3）盡量選用電阻率較小的銅導線。

2.4 軟啟節能

電機硬啟動對電網造成嚴重的沖擊，而且對電網容量要求過高，啟動時產生的大電流和震動時對擋板和閥門損害極大，對設備和管路的使用壽命極為不利。當用變頻節能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值不超過額定電流，減輕了對電網的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命，節省了設備的維護費用。從理論上講，變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設備中，電動機在啟動時，電流會比額定高5-6倍，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量。設計時在電機選型上會目有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常必要的。變頻器可實現電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設備輸入電壓頻率達到節能調速的目的，而且能給設備提供過流、過壓、過載等保護功能。

2.5 充分利用太陽能光伏發電系統

太陽能是環保的可再生能源，太陽能光伏發電系統是由太陽能電池板、控制器和蓄電池和逆變器組合而成。太陽能光伏發電系統主要應用于建筑物的部分用電設備上，如：環境照明（庭院燈和草坪燈等）、道路照明和體育場照明等。在系統的節能設計中，應考慮下列主要因素：用電負荷的性質、用電量和每天所需的工作時間；系統輸出時電壓的等級設計：陰雨及霧霾天氣時，保證系統能夠處于連續工作的狀態：建筑物所處位置的日照時間和太陽能輻射量等。

3、 結語

為了實現我國可持續發展戰略，把電氣節能技術實際運用到建筑節能中，已經是建筑施工單位不可忽略的重要部分，建筑節能已經是大勢所趨。建筑電氣節能可以貫穿整個生產周期，在項目的設計、施工、投產、使用等過程中都可以進行節能技術改造，節能效果十分顯著。建筑電氣節能既要考慮能源和成本的節約，而且要滿足建筑功能，因此在選擇設計方案時要合理，盡量減少電能消耗，提高能源利用率和建筑的可持續發展性。

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