杭州市建筑设计研究院有限公司 310008
摘要：随着我国社会经济的高速发展，特别是城市化进程的不断深化，能源消费量逐渐增加，为了缓解能源压力，实施国家节能减排政策，节能技术在建筑电气设计中的应用已成为必然趋势。本文探讨了建筑电气节能的基本原则和主要措施。
关键词：建筑电气设计；节能措施；实例分析
1建筑电气节能的基本原则
1.1 实用性原则。在建筑电气节能设计过程中,不能简单的为了满足节能而进行设计,需要在满足节约能源的基础上,保证建筑电气工程适用性。确保每一个电气设备能够正常运行,满足人们生活工作的需求,确保建筑电气设备满足电能质量以及负荷容量的要求。
1.2经济性原则。首先,在满足建筑电气使用功能以及安全性的基础上,尽可能的缩减投资,降低能源消耗,提升电气设计的经济性；其次,选用节能设备,并采用节能技术降低设备运行维护的成本,合理设置电气设备的相关参数,调整设备负荷,这样才能确保建筑电气工程可持续发展。
1.3技术先进性原则。电气设计当中的节能主要是找出当中的能源漏洞,然后再进行探讨,从而使用合理的手段对其进行弥补。
2 建筑电气设计中的节能措施
2.1 建筑电气供配电系统节能措施
建筑电气工作人员在供电系统规划过程中,应充分考虑电气负荷容量和供电距离以及负荷分布、等级情况,结合各电气设备的功能特点合理布设建筑供配电系统。优化供配电系统网络结构,使系统尽可能安全稳定、简单可靠。
2.1.1 配电变压器的节能措施
配电变压器是整个建筑电气系统中的核心设备,其运行损耗也占整个建筑电气的6%左右。因此,采取合理的技术措施,优化配电变压器的运行方式、提高电能转换利用效率,就显得非常有节能研究意义: ①在配电变压器优化选型过程中, 应优选 S11、S13、SCB10等安全环保型节能变压器；②对于建筑中央空调等负荷较大的电气负荷供电时,应尽量采用单独配电变压器进行专供,这样在春季和 秋季,不需要使用空调的时候,可以采取停运空调专用变压器的措施,以降低配电变压器的运行损耗,达到节能降耗的目的；③在进行配电变压器台数和运行方式规划时,应优选容量和电气负荷与建筑电气节能在电子技术中的应用相匹配的配电变压器,确保变压器长时间运行在最佳运行低耗工况区(以负荷在配电变压器容量的70%～80% ,变压器运行损耗较低),降低运行损耗；④变压器低压侧网络, 应尽量根据负荷容量和分布情况,尽可能形成闭环网络形式,以便根据负荷运行状况及时切换相关负荷开关,合理调配并联变压器的组合方式,达到保证电气负荷正常供电的同时降低并联变压器的运行损耗。
2.1.2 供配电线路的节能措施
供配电线路的节能主要可以采取以下措施: ①优选导线类型。在进行导线选择时,应在满足使用需求的基础上,尽量选择电阻率较小的导线,以铜芯导线为较佳,尽量少选铝芯导线；②合理规划供配电线路走向,避免出现迂回送电等问题。供电线路敷设过程中要尽量走直线,避免走弯路；要尽量将配电变压器布设在负荷中心位置,减少供电半径,降低电能输送距离；③合理增加导线截面。增加导线截面势必会增加导线成本,但要充分考虑后期导线运行情况,要结合线路损耗等方面进行综合考虑。
2.2 电气照明系统的节能措施
据资料显示: 照明用电约占全国总用电量的11%以上,其中居民照明约有 70%以上依然采用低效高能耗的灯具,比高效节能灯具大约要多耗电50%以上。
2.2.1 优选高效节能光源要根据使用场所、面积等因素,合理选择光源。高压钠灯虽然其发光率最高,但由于其存在色温低、光色偏暖等问题,同时显色指数只有 40～46 之间,因此,通常用在路灯场合。建筑物内部应优选T5、T8 等紧凑型荧光灯、LED节能灯、金属卤化物等等高效节能光源, 以达到节能降耗的目的。
2.2.2 采用高效节能的灯具要从效率、配光等方面,优选高效节能的灯具。 建议在满足眩光限制要求的基础上,应优选直接型灯具,同时室内灯具的效率宜大于70%,室外灯具效率宜大于55%。要结合照明场所的功能结构,优选控光合理的灯具。尽量采用电子镇流器,其除了具有启动电压低、噪声小等优点外,还比常规电感镇流器功耗要低 50%～75% ,节能效果非常明显。优选灯具控制设备, 开关设备、附件等应优选低能耗、高光效、无频闪等优良功能的光源用电附件。
2. 2.3 采用高效节能的照明控制系统 根据照明场所功能需求,合理设计高效节能的照明控制手段。应充分结合Internet、GPRS 等通信手段,结合现场总线控制技术、网络地址控制技术等,按照经验和照明功能,根据各种不同的 “预设置”控制方式和控制手段,对不同时间段、不同场所的光照度进行准确可靠调节管理,实现舒适照明、智能照明和节能照明。
2.3 建筑电气动力设备系统的节能措施要充分统计动力设备负荷容量,合理采取变配电中心集中补偿，就地补偿等技术手段,提高供配电系统的功率因素, 降低损耗。要结合建筑电气动力系统的设备负荷、功能等,合理选择变频节能调速、软启动等节能降耗控制手段。通过变频器、软启动器等控制设备, 根据电机运行工况,智能自动调节电机输入电源频率,以达到随系统中水压、气压等负荷波动而及时调节,确保电机设备工作在高效工况区,达到节能效果,同时降低启动电流,减少启动电流对电机等设备的冲击。
3 某住宅小区电气节能设计实例
3.1 工程概况
本小区规划总用地约12ha, 总建筑面积373818m 2 。共16个建筑单体,其中8栋住宅楼、4栋公寓楼(其内含底 商)、3处商业楼及1座地下车库。住宅及其公寓建筑面积290296m 2 ,总户数为2808户,商业建筑面积为12980 m 2 , 地下车库建筑面积为70543m 2 。
3.2 电气节能设计要求
①优化配电系统设计,合理选择变压器及配电设备,有效解决输配电过程能耗的方法；②电线、电缆要综合考虑发热、电压损失、机械强度及电流密度等电线固有性质,同时应该考虑导线用途及防雷等特殊系统要求,根据相关规范进行选择；③照明是最为重要且长远的能耗,为满足各类照明需要,实现照明节能,应进行科学的照度计算。
3.3负荷统计
3.3.1 负荷级别
（1） 本小区一级负荷的建筑和设备有: 地下室停车库, 高层住宅中的消防设备和小区的消防泵房、生活水泵房、电梯和规范规定的其他一级负荷。本小区各变配电室由两 路独立的10kV 高压引入,所有一级负荷由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏,满足一级负荷供电要求。电源由规划区外220kV 变电站引入。
（2）除上述的一级以外的其他建筑其供电负荷均为三级负荷。如住宅每户用电和所有小型商铺,路灯照明,园林照明等。
3.3.2 负荷统计
（1）本小区住宅及其公寓单位面积用电指标为24VA/m 2,公建单位面积用电指标 80VA/m 2,地下车库单位面积用电指标15VA/m 2。
（2）按建筑面积电力容量计算原则:本小区计算总负荷为9564kVA。预计申请电力装设总容量为9080kVA；其中主供6050kVA、备供3030kVA。
3.4 供电设计
（1）供电电源电压及开闭所数量: ①本小区变压器总容量为9080kVA 属于 50 ~ 10000 kVA 级别,采用10kV双回路供电的方式供电；②本期供电设置1个开闭所——本工程开闭所(中压开关站)。
（2）终端变配电室数量及布置的原则: ①本项目为建筑面积较大的新建高层建筑小区,输电线路和各级配电线路采用电缆线路；②根据便于进出线的布置,交通方便,并尽量靠近负荷中心,从变压器低压出线端至供电计量表之间的电缆实际距离不大于250m的原则,本期小区共布置了4个变配电室(1#, 2#, 3#, 4#变配电室)。3.5照明设计
表1所示为不同环境下的照度补偿系数。
四．结束语
由此可见，建筑电气设计的节能措施，可以有效地降低能源消耗，实现最大的经济效益，对促进社会的可持续发展具有重要意义。因此，建筑电气工作者一直致力于改善和发展建筑电气节能设计，不断更新设计理念，不断加强经济的电气设计和综合，实现节能环保的长远目标。
参考文献:
[1]陈秀丽.浅谈建筑电气设计中的节能设计[J]. 黑龙江科技信 息,2009,13(17):262.
[2]李锋.浅谈民用建筑电气设计中的节能[J]. 科技创新导报, 2012,9(18):35.
论文作者:徐鹏
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/28
标签：负荷论文; 节能论文; 变压器论文; 建筑论文; 导线论文; 建筑电气论文; 措施论文; 《基层建设》2016年5期论文;