淺談建筑電氣節能有效措施

【摘要】研究建筑電氣中的節能問題一是響應了國家的節能環保的宏觀要求，二是有助于降低施工單位長期的的投入成本。本文首先介紹了建筑電氣節能的原則，接著闡述了其中存在的問題，最后重點研究了建筑節能的具體措施。

【關鍵詞】建筑設計；電氣；節能措施；公共用電

一 建筑電氣節能的原則

1、滿足建筑物的功能

即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

2、考慮實際經濟效益

節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。

3、節省無謂消耗的能量

節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。

二.建筑電氣節能中存在的問題

一是建筑電氣節能方面的文獻和規章編寫較少，缺乏統一的規范性文件。這就致使許多施工單位在進行建筑設計時各按所需，結果建筑電氣質量良莠不齊。

二是目前仍然有少部分施工單位繼續使用國家明令禁止使用的淘汰產品，這些節能產品已經不符合國家新的節能標準，在實際運用上仍然增加著電氣運行費用。國家不僅要有相關的措施出臺和完善，還要有監察部門認真地監督和排查，要抓現形，嚴懲治，逐漸規范我國節能設備的市場運行。

三是部分施工單位的設計人員在進行建筑物設計時，只考慮施工單位的利益和需要，卻忽略了消費者對于電氣節能方面的需求，這就導致建筑物建成以后，消費者使用的不便。設計人員應全面熟知不同類型消費者對被設計建筑物的訴求程度，同時要知悉建筑物整體的運行過程中能源管理的相關細節和進程，設計出一套用于內部能耗核算的多層級耗能計量表，以備參考和查驗。

三、建筑節能的具體措施

1 、供配電系統的節能設計

在設計中，應根據負荷容量、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，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所所址的選擇應遵守盡量靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗的原則。變壓器的容量和臺數應考慮由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，優化變壓器的經濟運行方式，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要的電能損耗。在供配電系統的節能設計方面，詳細來說應注意以下幾個方面：

（1）變壓器的節能設計

變壓器的有功損耗計算公式為：

ΔΡ=Ρo+β2·Ρk

式中，ΔΡ 為變壓器的有功損耗（kW）；Ρo 為變壓器的空載損耗（kW）；Ρk 為變壓器的短路損耗（kW）；β 為變壓器的負載率。（a）Ρo 作為變壓器的空載損耗，又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器，以減少鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗。

（b）Ρk是變壓器額定負載傳輸的損耗，又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%～85%之間。

（c）在選擇變壓器容量和臺數時，應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其工作在高效低耗區內。

（2）減少線路損耗

由于配電線路有電阻，有電流通過時就會產生功率損耗，其公式為：

ΔΡ=3I2R·10-3

式中，ΔΡ 為三相輸電線路的功率損耗（kW）；I 為線電流（A）；R 為線路相電阻（Ω）。

線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻R=ρ×L/S，即線路電阻與電導ρ 成正比，與線路截面S 成反比，與線路長度L 成正比，因此減少線路的損耗應從以下幾方面入手：

（a）選用電導率較小的材質做導線。銅芯最佳，但又要貫徹節約用銅的原則。因此，在負荷較大的二類、一類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。

（b）減小導線長度。首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度；其次，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失。

（c）變壓器盡量接近負荷中心，減少低壓側線路長度，降低線路損耗。

（d）在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井，低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。

（e）增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量、熱穩定、保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節能經濟時還是合算的。

2、照明節能設計

建筑照明節能主要有以下三種途徑：一是充分利用自然采光，以降低白天時人工照明對能源的消耗，二是采用綠色照明產品質；三是采用智能化的照明控制系統來提高能源的利用率和降低能耗總量。

（1）充分利用自然光

充分利用自然光源是照明節能工程中的一個重要內容。白天盡可能利用天然光源，使建筑物內獲得穩定的光照條件。

（2）合理選用光源、燈具及附件

（a）選擇高效、節能、環保的光源

（一）選擇照明光源時，應盡量減少白熾燈的使用量，一般情況下，室外照明不應采用白熾燈。（二）當懸掛高度大于4.5m時，宜采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，多用于高大廠房、商場及體育館照明及室外照明等。（三）懸掛高度在4.5m以下時，宜采用熒光燈，應選T8熒光燈和緊湊型熒光燈，有條件時，應采用T5熒光燈。多用于公共建筑、住宅、寫字樓等。（四）LED照明燈適用于多種場合的動態照明、室外照明、景觀照明等。（五）一般照明場所不宜采用熒光高壓汞燈，不應采用自鎮流熒光高壓汞燈，盡可能推廣使用高光效、長壽命的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。

（b）選用配光合理、效率高的燈具

（一）在滿足眩光限制的條件下，應優先選用開啟式直接照明燈具，盡量少用帶漫射透光罩的包合式燈具和裝有格柵的燈具樣式，一般室內的燈具效率不低于70%，并要求燈具的反射罩具有較高的反射比。（二）選用光利用系數高的燈具。（三）選用高光通量維持率的燈具。（四）盡可能選擇不帶光學附件的燈具。（五）采用空調和照明一體化的燈具。同時應考慮燈具的布置、燈具與建筑圍護結構的距離以及燈具的距離比是否科學合理。

（3）節能鎮流器的選用

應盡可能采用節能型電子鎮流器或節能型電感鎮流器，以達到節能的目的。

（4）采用智能化的照明控制系統

采用智能化的照明控制系統，可以提高照明質量，減少不必要的開燈時間、數量和過高的照度，有利于照明的節能；同時可以延長燈具和電器附件的使用壽命，提高照明系統的可靠性；可以通過系統控制不同工作場合的照明模式，實現照明場景的多樣化，以滿足人們對照明舒適度和情趣的多種要求。

四、總結

建筑電氣節能設計直接關系到整個建筑物的施工與項目運行，同時貫穿于整個決策、設計、施工、入駐的進程環節中，可以說是建筑施工設計階段的重點項目。對于電氣設計人員而言，一定要注意全面的外來因素參考，并設計出多套方案進行細致比對，選擇出最適合于等建工程的方案，如有必要，可集中工程設計、結構設施、施工設計等各方面的設計人員共同討論研究，達成共識，從而達到更好的節電目的。