中山市古镇镇住房和城乡建设局广东省中山市 528400
摘要：随着经济的高速发展，能源的消耗量急剧增加，能源危机迫在眉睫。建筑电气节能作为建筑节能的重要组成部分，已成为建筑电气设计的重要内容。本文从从供配电系统、照明、建筑设备等方面，论述建筑电气设计中的几种节能方法。
关键词：建筑电气节能电路损耗暖通空调系统变压器
1、建筑节能电气的设计原则
1.1动力保障的适用原则
在满足建筑物内部各机电系统正常运行、保证电力供应的需求和营造良好人工环境的基础上，需参考机电设备对电能综合质量、电力负荷容量以及供电可靠性等安全稳定方面的要求，优化高层建筑中的电力供配电系统，促进整个建筑电气系统中电能资源得到充分合理的利用。
1.2综合效益的实际原则
在技术性上，满足高层建筑电气系统需求的同时，要结合实际工程情况来充分考虑实际应用节能减排效益和经济效益等，合理选用先进的节能材料和设备，保证在节能过程中增加的投资成本能在较短的时间内通过节约电费等技术收回，从而提高整个建筑电气系统经济的效益性能。
1.3优化节能性原则
在设计中，要充分考虑超高层建筑系统内部的电气负荷容量、用电等级和类型等重要因素，并采取相应技术措施减少或消除与超高层建筑构建物功能无关的电能消耗。例如，通过控制系统优化降低电气设备自身电能浪费，通过综合布线优化方式建设供配电线路上的电能消耗，通过变频调速提高电机拖动系统综合运行效率等，这些是建筑电气系统节能主要切入点。
2、建筑电气节能技术的应用
2.1供配电系统节能措施
根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备的特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心位置，从而节省线材，降低电能损耗，提高电压质量。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活地投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行时造成的不必要的损耗。
2.1.1合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要由铁损和铜损组成。铁损又称空载损耗，其与负载大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，因此选择变压器时应选择高效低耗的节能型变压器。选择负载率适宜的变压器，变压器最佳经济节能运行的负载率一般在75%~85%之间；优化变压器的运行方式，对负荷进行合理分配，选择与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区。另外还应考虑降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。
2.1.2降低线路损耗
线路损耗一般与线路的长度和负载的大小相关联，降低线路损耗的主要措施有：
○1尽量选用电阻率较小的导线，铜导线较佳，铝导线次之。
②线路路径的选择应合理，尽量走直线，尽可能不走弯路；配电房应靠近负荷中心，以减少供电半径。
③合理选择导线截面，导线截面大小的确定应根据电流指标及经济条件来确定。对于较长的线路，在满足电流及电压降要求的情况下，可使导线截面适当放大，这样做虽然增加了线路费用，但由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能的目的。
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2.2暖通空调系统的节能
建筑总能源有50%左右是用于暖通空调系统，可见，在考虑建筑电气节能时，暖通空调系统这方面的节能应引起足够的重视。在进行暖通空调施工的初期，在系统的接口处进行设计施工时，强电系统设计师应该与系统工程师紧密合作，系统的接口设计和施工应该做到电气节能。例如在建筑物中，如何做到中央空调系统的节能。图1是一种节能中央空调系统出风口调节电路的工作原理示意图。此电路由一个直流电动机进行控制，在最初状态下，直流电动机M1的两个端子都悬空，电动机不转。当J1的①脚输入信号时，继电器J1动作，M1的一端接地，另一端接+24V电压，电动机正转。此时，如果J2有输入信号，由于J1的○16脚是悬空的，电动机保持正转。J1没有动作时，如果J2的①脚有输入信号，继电器J2动作，M1的一端接地，另一端接+24V电压，电动机反转。这种风口调节控制电路的设计理念是能源跟随式设计系统，对能源支出不合理的现象进行改造，达到节能增效的目的。
2.3照明系统的节能技术措施
在进行建筑电气照明系统设计时，要充分领会GB50034—2013《建筑照明设计标准》等规范标准技术要求，在进行高层建筑照明系统控制模式设计时，应根据建筑物内部各房间使用功能特点和技术要求的不同区别对待。应按照技术经济型、适用性、实际性等原则进行建筑艺术照明设计，切不可为了片面追求艺术形式，而降低照明系统的综合经济可靠性。设计人员应尽量选用高效光源，室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯，室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯，气体放电灯和荧光灯要安装电容器。其次，设计人员可以采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具，照明方案要进行合理的设计，充分地利用自然光，在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器，建筑室外照明可以采用光电控制器，插座面板上尽量设置开关控制，实现节能。
2.4建筑设备的电气节能
规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机；全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。
减少电动机在运行过程中的耗能。除了用就地补偿电容器以减少无功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应，提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜，目前已取得较广泛应用。
3、结语
随着社会经济的快速发展,超高层建筑不断涌现,精心进行节能设计,应用节能技术,选用高
效节能设备,实现超高层建筑的最大节能,具有重要的现实意义。
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论文作者:吴健福
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/11/10
标签：节能论文; 系统论文; 变压器论文; 建筑电气论文; 电能论文; 负荷论文; 电动机论文; 《基层建设》2016年16期论文;