摘要：我国是发展中国家，对能源需求非常巨大，电气节能问题始终是国民经济可持续发展的重要议题。本文通过对工业建筑设计中的电气能源使用及节约问题进行阐述，以期通过上述措施达到电气设计节能的意图。
关键词：工业建筑；电气设计；节能
1我国工业建筑设计中电气节能要求的背景
随着我国社会经济的不断增长，以及城市化进程的迅猛发展，工业建筑能源消耗在社会能源消耗中占有的比例越来越大。我国的工业建筑能源消耗，已经达到了社会总能耗的近三成，而且还在以一定的速度逐年增加，在许多地区，经常发生电力短缺等现象，不得不采取定期或者不定期的拉闸限电等措施，来实现全年节能减排的总体目标，从而对相关行业正常运行和居民日常生活造成了一定的困扰。因此，采取科学合理的电气节能设计，实现电气能源的合理利用，对工业建筑设计来说显得非常的重要。
工业建筑中的节约用电中，蕴含着非常巨大的潜力，一旦采取相应的节能措施，将会节约大量的能源和企业运营支出。同时，节能还具有重大的社会和经济意义，不仅能在相当程度上缓解社会电力供需矛盾，保证国民经济持续健康发展，而且具有十分显著的经济效益，是一种经济的电力开发形式。建筑电气节能过程，不仅仅是某个阶段、某个环节、某道工序的任务，而是贯穿于工业建筑项目的决策、设计、施工、投产、使用等整个运营周期。作为专业的工业建筑电气设计人员，需要在整体设计过程中深入地进行思考和实地调研，慎重地对各种方案进行比较，选择科学合理的供配电方案，采用先进的科学技术，选用节能高效的生产设备，在节约能源、促进科学技术进步的同时，能够更好地保护了环境资源，取得企业的经济效益与社会的发展效益的双赢，保证经济发展的高速势头，实行社会经济的可持续发展。
2工业建筑设计中电气节能设计的常见措施
2.1选择合适的变压器
变压器的电气损耗，主要包括空载损耗和有载损耗两种形式。变压器的空载损耗又被称为铁损，是铁芯涡流和漏磁造成的损耗，损耗多少由矽钢片的性能以及铁芯的制造工艺所决定。因此，变压器的节能选择，应选用适当的型号，例如油浸变压器或者干式变压器，损耗相对较低，并且能够提高使用效率，有利于节能降耗。有载损耗又叫线损，是指变压器的线路损耗，受到变压器绕组的电阻以及通过的电流所影响。因此，要想降低有载损耗，应当选用电阻值相对较小的绕组，比如铜芯材料制作的变压器，从而有效降低其能耗值。此外，要综合考虑空载损耗与有载损耗之间的关系，如果仅仅减少变压器的线路损耗，而不减少其空载损耗，就不是真正最节能的措施。在工作实践中，由于有将近二分之一的变压器实际并没有被投入到运行中去，而是处于待机的备用状态，因此，这些没有实际启动的变压器虽然从某种意义上来说实现了节能降耗的目标，但却又浪费了其他的资源。因此，在节能降耗的同时，必须要综合考虑变压器整体的资料消耗，以及在使用期限内给变压器留下适当的余量，将变压器的负载率控制在75%至85%之间，从而使变压器在经济和节能两个方面实现最优化。
2.2选择合适的导线及线路
在工业建筑设计工程中，电线的导线与线路使用非常多，且往往处于纵横交错的状态，线路上的整体功率损耗值是相当巨大的。因此，如何降低线路上的能源消耗，对于工业建筑电气节能降耗有着不可替代的作用。导线及线路中功率损耗的原因，主要是因为线路上的电阻，在电流经过的情况下产生有功功率损耗。在负荷容量、性质等外在因素基本确定的前提下，以及通过线路的电流无法改变的情况下，要实现节能降耗的目的，必须减少线路的电阻值。根据物理学定理，线路的电阻与电导率成正比关系，与线路截面积成反比关系，与线路的长度成正比关系，因此，线路中的节能降耗，主要是通过降低电导率和长度，同时增加线路截面积来实际。比如，选择铜芯线等电导率相对偏低的材料作为导线，可以有效降低电阻率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在确保线路安全和方便实用的前提下，选择最短的线路路径，例如多走直线少走曲线或转角，避免走回头路线，从而减少导线的总体长度。还可以适当增大导线的截面积，特别是对于长线路，所选择的截面积在能够满足载流量、热稳定、保护的配合以及电压损失等前提下，可以再适当地增大一级导线的截面积，这样不仅能够减少线路的损耗，还可以一定程度地延长导线的使用寿命，减少或避免发生火灾的风险，并进一步提升供电的质量，为负荷的进一步发展留有调整的空间和余地，从而实现多样化的意图。
2.3提高线路的功率因数
线路中的传输功率，通常可以分为有功功率和无功功率。其中，有功功率是不可以改变的，是满足建筑物功能所必需的，因此这部分是不必要考虑节能降耗问题的。而无功功率，源自系统中的用电设备，例如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器等有电感的设备，所产生滞后的无功，需要引入超前的系统无功进行抵消。这种用于抵消的超前无功功率，经高低压线路传输到用电设备的过程中，产生了线路上的损耗，这类损耗是可以予以改变特别是减少的。比如，通过提高电气设备的自然功率因数，如采用功率因数超前运行的同步电动机，在电感整流器的气体放电灯中配备电容器等，从而减少对超前的无功功率的需求，从源头上减少无功功率的产生与损耗。此外，在负荷集中的设备附近，将无功补偿装置进行就近安装，减少经过线路的长度，从而降低线路传输过程中的无功损耗，也可以达到节能降耗的目的。
2.4选择节能的照明系统
工业建筑设计中的照明系统，对于作业面施工的视觉要求是有一定影响的，照明质量直接关系到工业建筑施工和使用的整体质量和安全，然而过高的照明电气输出，不仅造成大量电气能源的浪费，而且过强的光线反而不利于各项工作的正常开展。因此，需要从多方面入手，着力减少照明系统中光能源的浪费和损耗。一是要尽可能地利用好自然光，比如安装透光性能相比较高的玻璃门窗及采光天窗，充分合理地利用好太阳光线，使室内照明系统尽可能少的被使用到，从而达到节能降耗的目的。二是采用高效节能光源，比如在层高较高的场所，不要使用大功率的白炽灯或者管形卤钨灯，而最好使用高压钠灯、金属卤化物灯等。而在层高较低的场所，照明系统最好使用荧光灯。当然照明系统选用的前提，必须是符合国家规范对照明度的标准和视觉要求，以及照明功率的密度要求。三是根据使用需求调整灯具的操控方式。在面积较小的房间，通常是一个开关控制一个灯具，必要时可以一个开关控制两个灯具，而在面积较大的工业厂房内，应结合生产线的布置设置开关，对灯具进行成组控制。此外，在建筑内的楼梯间、走廊等公共通道中，不宜采用普通开关控制，而可以选用光电或者声控开关进行控制，避免长期开灯导致能源的浪费。对于阳光采集相对不足的区域，电气照明最好选择光电控制的自动调光装置，在节约能源的同时，便于相关人员使用。而对于阳光充足的室外，灯具最好通过程序控制或者定时开关控制，以避免白天开灯的尴尬局面。
3结束语
工业建筑设计中对于电气节能的要求是非常高的，同时其节能降耗的潜质是十分巨大的。因此，应当在工业建筑设计过程中，细致周到地考虑好电气节能设计，在不影响工业建筑本身的安全、可靠、经济及便于使用等因素的前提下，选择合适的设计方案，构建一套行之有效的节能降耗举措，从而达到节约电气能源的目的，在节省经营成本的同时，响应国家节能减排的方针政策，为社会和人民作出应有的贡献。
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论文作者:孙弋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/10
标签：线路论文; 节能论文; 变压器论文; 节能降耗论文; 电气论文; 功率论文; 导线论文; 《基层建设》2017年第11期论文;