摘要:本文主要对建筑电气节能设计的有效措施谈谈自己的观点，以供同仁参考。
关键词:建筑电气；节能设计；有效措施
一、前言
我国是能源消费大国，能源相对短缺，建筑消耗非常大。据有关资料显示，我国在建筑方面的消耗相当于世界上同等发展中国家消耗的3倍多。在民用建筑中，电能的消耗比例大致是：空调用电占到建筑用电的40%~50%，水泵等设备用电占10%~15%，而照明用电占15%~25，所以要想达到节能的效果，合理地利用能源，降低能耗，提高经济效益，对促进国民经济发展具有十分重要的意义。本文主要对建筑电气节能设计的有效措施谈谈自己的观点，以供同仁参考。
二、照明节能设计
照明节能设计主要可从以下几个方面着手:
（1）采用高效率节能灯具。各种照明光源在使用的时候，都很少是单独使用的，都必须配备相应的灯具，这样才可以实现光源的真正价值。所以在照明设计的时候，一定要对房间的高度和面积进行相应的分析，计算出RCR值和房间的反射系数，这样科学的计算才可以确定选择怎样的照明灯具，照明灯具选择的不对，就无法达到节能的作用。
（2）选用高功率因数的启动设备。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20% ,高强度气体放电灯(HD)的镇流器功率为额定功率的15%～16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较,具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点,比电感镇流器节电10%以上。其本身功耗也比电感镇流器降低50%～75% ,综合电输入功率降低18%～23% ,节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所,宜装设补偿电容器,补偿后功率因数不应低于0.90。
（3）采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化,决定电气照明点亮的范围,实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点,改变全开习惯,在给定的时间和地点控制照明提供的照度,可有效地节能。
（4）充分利用天然光。在设计中电气设计人员应与建筑专业配合,从建筑结构方面充分获取天然光,如开大面积的顶部天窗,利用天井空间与利用屋顶采光。有条件的,可采用光导纤维、棱镜组反射及导光管等新技术进行采光。
（5）积极推广使用新型光源。发光二极管(LED)被称为“绿色光源”,白光LED理论发光光效可达200lm/W,随着LED的迅速发展,发光光纤得以广泛应用,与LED光源结合,发光光纤现已在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰广泛使用，节能效果好；室外照明可选用太阳能灯具。
三、动力节能设计
减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数,主要可从以下几个方面着手:
(1)采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施,减少电动机的各部分损耗(主要为负载损耗及空载损耗)、提高电动机的效率和功率因数。采用高效率电机( Y、Y2 系列)减少的耗电量与普通标准电动机相比,其总损耗减少20%～30% ,效率可以提高3%～6%。
(2)根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性,然后根据电机的工作环境及负载特点,选用合适的电动机,避免“大马拉小车”,以提高电动机运行的效率和功率因数。
(3)改进控制方式,提高运转效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机。许多水泵、风机的流(风)量不是要求恒定的,从理论上讲,泵类、风机的流(风)量与转速成比例,而功率与流量的3次方成比例,故按照工艺流(风)量的要求,实现调速控制,当流(风)量减少时,所需功率近似按流(风)量的3次方大幅度下降,是节电的有效方法。
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四、电源节能设计
电源节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。就建筑电气电源节能而言,主要包括供配电系统节能和变压器节能。
（1）供配电系统节能。应采取提高系统的运行电压和功率因数,减少无功功率及导线中的电阻,降低供配电系统线路损耗等措施。节能途径主要有: ①根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,供配电系统应尽量简单可靠,同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。②变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,电力用户内部变电所之间宜敷设联络线,根据负荷情况,可切除部分变压器,从而减少损耗。③降低线路电阻,线路截面选择要与国际接轨,推广应用IEC287-3- 2 /1995“电力电缆截面的经济最佳化”,按经济电流密度法合理选择导线截面,以减少损耗。④提高功率因数减少电能损耗。线损与电力用户的功率因数的2次方成反比,故提高功率因数也是降损的有效措施。提高功率因数,可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器两方面着手。
（2）变压器节能。变压器节能的实质就是降低其损耗、提高其运行效率。变压器节能措施主要为: ①合理选择变压器容量和台数,选择容量与电力负荷相适应的变压器,对负荷进行合理分配,使其工作在高效区内。对车间停产后仍不能停电的负荷,宜设置专用变压器,大型厂房及非三班制车间宜设置照明专用变压器。②选用节能型变压器,更换或改造高能耗变压器。近年来逐渐推广的S10、S11系列油浸变压器比S9系列更为节能, S11型卷铁芯变压器与S9型变压器相比:空载损耗平均降低30% ,空载电流平均下降70%。新型干式变压器SC9系列以及非晶合金变压器等产品也都显示了低损耗的节能潜力。③加强运行管理,实行变压器经济运行。在负荷变化情况下,及时投入或切除部分变压器,防止变压器轻载和空载运行。
五、智能控制技术在节能中的应用
利用智能控制技术进行节能,主要体现在对变配电所、照明系统监控方面。
（1）变配电所计算机监控系统。供配电计算机监控系统,采用现场总线技术,实现供配电系统的自动化。能实现集中数据采集和处理,集中进行监控,真正达到供配电系统的遥测、遥调、遥控和遥信。该系统可对建筑物和建筑群的高压供电、变压器、低压配电系统、备用发电机组的运行状0态和故障报警进行监测,并检测系统的电压、电流、有功功率、功率因数和电度数据等,为节能和安全运行提供实时信息并向物业管理部门提供必要的运行数据。
（2）智能照明控制系统。智能照明控制系统利用计算机技术和网络通信技术、现代控制技术,实现场景控制、定时控制、多点控制,有效地减少灯具工作时间,对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理,节省电能。
六、用电峰谷调节
合理用电是节约能源的重要内涵之一。电是不可储存的,充分发挥电力资源的综合效益,利用电力系统的低谷电能,实行避峰用电也是一种间接的节能降耗办法，1995年起全国供电部门就实行了峰谷电价,在电气设计中推广应用峰谷电表,鼓励用户避峰用电,进一步推广冰蓄冷空调、蓄热式电锅炉等蓄能技术,有利于调节电网的峰谷时差,达到节能的目的。
七、结语
总之，电气节能为建筑节能的组成部分，电气节能设计已成为电气设计重要内容。为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。我国应结合实际情况,综合利用各种节能技术措施,选择经济合理的节能方案,充分研究相关政策的制定和配套,形成新的机制和运作模式,制定出可操作性较强、便于实施和审核检查的一整套科学体系,使之更好地指导和规范建筑节能,推动建筑节能的健康发展。
参考文献
[1]于连荣,张志.建筑照明节能设计中应该注意的问题[J].科技创新导报,2010,(17).
[2]张德强,张永胜.建筑电气中的节能设计浅析[J].经营管理者,2013,09:305.
论文作者:王玉
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/23
标签：节能论文; 变压器论文; 功率因数论文; 电动机论文; 负荷论文; 功率论文; 系统论文; 《基层建设》2017年4期论文;