建筑電氣節能設計

文/盧喜寧

建筑電氣節能設計

文/盧喜寧

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保證建筑物的電氣節能首先在設計的過程中要對設備的選擇，電路的設計，電氣的照明以及合理使用配電系統等方面進行充分的考慮，既要保證建筑的安全合理運行，同時又要兼顧建筑中電氣系統的美觀性。目前我國建筑中電氣設備設計過程中常見的問題就是技術不夠完善，設計中選用的材料不能兼顧節能與成本或者是施工過程中發現設計中存在不合理現象。

建筑；電氣；節能；設計

1 簡要敘述我國建筑工程電氣設計過程中的供配電系統的主要節能設計

1.1簡述電氣節能設計中的配電系統設計

在建筑電氣工程設計過程中，變電所配電系統的位置要盡量同負荷中心接近，這樣能夠有效的減少配電系統的配電半徑，有效的減少電力損失。需要注意的是在配電系統設計過程中要對電源的出線方向以及進線方向給予考慮。我們在進行電氣配電系統設計的過程中要參照建筑用戶的重要性，用電容量，電力系統規模，電力負荷性質以及其他相關的因素來對配電系統進行合理科學的設計規劃，讓整個配電系統在最佳的狀態下進行工作和運行。根據多年的經驗來分析，配電系統的設計越簡單越好，這樣便于操作。

1.2簡述電氣節能設計中的變壓器設計

在建筑電氣設計過程中，變壓器作為一項重要的基本設備，其耗電量能夠占到建筑工程中總耗電量的百分之六左右。變壓器的耗損量同電負荷并沒有直接的關系，主要和變壓器的制作過程中選擇的鐵芯有關。因此我們在進行建筑工程電氣設計的過程中，要優先選擇節能型的變壓器。我們在進行變壓器設計選型的過程中要選擇新型節能高效的變壓器。在建筑空間空調負荷較大時，要選擇空調專用變壓器，這樣能夠保障空調在不使用的時候停止工作，節省電能，達到建筑物節能降耗的效果。在電氣設計過程中我們要選擇線損繞組較小的變壓器，例如常見的銅芯變壓器就是一個繞組較小的變壓器。我們在電氣設計過程中，針對變壓器容量以及變壓器臺數的設計，主要的設計依據就是要根據建筑物的負荷來選擇，同時還要結合相應的建筑電氣投資以及相應的運行費用。在輸出電網的設計過程中我們應該最大限度的選擇環形網絡來作為輸出電壓線路，這樣的好處是能夠隨時切換電壓的輸出根據線路的負荷相應變化。總之在電氣設計中變壓器設計選擇要以減少電能消耗作為設計選擇宗旨。

2 建筑電氣節能措施

2.1優化建筑電氣系統節能設計

2.1.1變壓器的節能設計

變壓器是電力系統組成中重要的電氣設備，在建筑電氣系統中，變壓器的電能損耗約占總損耗的10%。變壓器的節能，主要從兩個方面考慮：

2.1.1.1選用低損耗變壓器

在高層建筑、地下建筑等有極高消防安全要求的地方，適合采用干式電力變壓器，如SC6、SG10、SG11等。這類變壓器的空載損耗低，一般采用冷軋取向硅鋼片，能極大減少鐵芯中的渦流損耗和漏磁損耗。

2.1.1.2提高變壓器的運行效率

變壓器的有功損耗計算公式如下：ΔP=P0+β2PK其中，P0為空載損耗，β為負載率，PK為負載損耗。所以為了降低變壓器的有功損耗，就要從降低變壓器的空載損耗、選擇合適的負載率和負載損耗著手。變壓器的空載損耗是一個常量，與選擇的變壓器類型有關，所以要選擇節能型變壓器，其P0值小。變壓器的負載損耗和其內部繞線的電阻的大小成正比例關系，阻值較小的繞線，負載損耗越小，因此可選擇采用銅芯繞線等電阻值較小的導線制作的變壓器來降低負載損耗。

2.2.2電動機的節能設計

2.2.2.1選用高效電動機

一般情況下，同為三相異步電動機，其中的YX系列和Y系列相比，YX系列的電動機的運行效率更高，綜合節能達到13%之多。在選擇的過程中，還要根據實際的建筑內部情況，選擇與工作環境相適應的電動機，如合適的冷卻方式等。

2.2.2.2減少電動機損耗

電動機的損耗主要由恒定損耗和負載損耗組成。可以通過提高電動機的運行效率以及改善功率因數的方式降低損耗。提高運行效率主要是要減少其空載率以及提高負載時的效率，常規的方式是利用變頻器，來改變不同負載下的運行速度，以減少輕載時的損耗。改善功率因數的方式為增加補償電容器以減小線路上的損耗。

2.3提高節能設計意識

提高節能設計意識主要采用兩種方式：①加強對建筑設計人員的教育和宣傳，使其養成節能設計的意識。在建筑設計中將電氣節能設計作為一個重要的設計因素進行考慮，選用合適的方案和措施，降低建筑物電氣能耗。②還要強化對設計單位和設計個人的考核，將設計的建筑電氣節能效果和其經濟利益相掛鉤，一當發現，電氣能源消耗超標，不符合國家要求的情況，對設計單位和設計人進行經濟處罰。

2.4提高建筑照明節能

建筑照明使用量大，用途廣，在多數的建筑設計中還存在著大量問題，所以改善建筑照明的節能潛力巨大。

2.4.1選用節能，高效光源

光源在選擇過程中要以綠色、節能為主要目標，要結合光源的發光效率、壽命和成本等方面，綜合考慮，選擇合適的光源。光源發光的高效性是選擇的主要指標，是指其將單位電能轉化為光能的比值，也可以理解為光源的總光通量與消耗的總電能的比值。若光源的發光效率越高，則說明其光能轉化能力強，照明性越好。

2.4.2優化光源控制

光源的控制方式也是影響其使用效率和功耗的重要原因。結合實際使用，主要的控制手段有：

2.4.2.1定時控制。對于地下車庫部分以及應急照明設備，可以通過定時控制器控制開啟和關閉時間，減少電能損耗。

2.4.2.2感應控制。在走道內、樓梯、電梯等場所，利用傳感器感應技術，在有人的時候打開電源開關，無人時自動關閉。

2.4.2.3亮度自動調節。在辦公區域，要求的亮度在一個適宜的范圍內，可以通過對環境亮度的采集，來調節光源的亮度，達到區域亮度基本不變的目的，尤其在白天太陽光強烈的時候，可以將照明亮度降低或者關閉。

3 結束語

建筑電氣節能設計存在的問題主要集中在照明系統以及配電系統等方面，因此想要降低能源消耗首先要在設計過程中盡可能的選用高效的、安全的成本相對較低的環保產品，同時根據需要合理的配置配電系統，將系統運行損耗降到最低，才能保證建筑節能目的的達成。

[1]韓瑞.現代建筑電氣節能設計問題試分析[J].科技創新導報,2017,14.

[2]孫勐.建筑電氣設計探討[J/OL].建筑知識，2017，（12）.