邹义高层建筑电气节能设计

邹义高层建筑电气节能设计

摘要：随着现代工业的快速发展和人们生活水平的不断提高，能源问题被提到越来越重要的地位，其中建筑电力能耗问题尤为突出。作为一名电气设计工作人员，本文结合建筑设计的特点，从建筑照明及其控制的节能、供配电系统及电器产品的节能入手，探讨了建筑电气的相关节能措施。

关键词：建筑电气设计；节能策略；供配电系统；节能设计引言

伴随着现代工业的快速发展和人们生活水平的不断提高，能源问题被提到越来越重要的地位，相关行业主管部门也接连出台了不少关于节约能源的系列政策和文件。但据有关资料显示，建筑能耗占到全社会能源总消耗量的30% 左右，且有持续上涨的趋势。建筑电力能耗问题尤为突出，如何“节电能、降电耗”，进行电气节能设计已势在必行，建筑电气节能是一项技术性很强，影响因子复杂的工程。所以，电气节能设计应该引起电气设计人员足够的重视，认真的搞好电气工程的设计工作，在建筑电气设计中将节约能源的思想贯彻始终。为此，本文结合建筑设计的特点，从建筑照明及其控制的节能、供配电系统及电器产品的节能入手，探讨了建筑电气的相关节能措施。

一、建筑电气节能设计的基本原则

由于建筑电气所涉及到的技术范围较广，其所受影响因素较为复杂，而电气使用又直接关系着建筑的正常运行以及人们的人身安

全。因此在进行建筑电气节能设计中，要求电气设计人员必须具备专业的知识技能，并且能够保证认真细心负责任的态度进行节能设计，在保证不影响正常使用的情况下，实现电气节能。一般需要遵循以下几点基本原则：

首先，要满足现代建筑的使用功能，即照明的亮度、色温、显色指数等，满足室内的舒适卫生、通道畅通以及一些特殊场所电气设施的用电和特殊工艺等。

其次，要考虑建筑的实际效益，在节能与经济方面做到统筹兼顾，根据我国的基本国情考虑问题，不能因为节能而过高地增加运行成本，并采取节能措施在短时间内回收运行费用；

再次，要对能耗的必要性进行分析，哪些能耗是必要的，哪些能耗是不必要的，并针对分析结果有区别地进行节能设计。

最后，要严格按照政府制定的标准进行规范设计，这是对在建工程最低技术要求的权威规定，它给建筑提供了一个可以衡量质量问题的指标，是建筑法规体系的重要组成成分。因此，设计人员在建筑电气设计中务必严格依据设计规范，不能有丝毫马虎，以免贻误工程计划，造成经济上、建筑性能上不必要的缺失。

二、建筑电气节能设计的具体措施

目前在我国的建筑电气节能领域，依据基本原则的指导，电气技术设计人员已经在多方面的电气设计中实现了有效的节能设计，并取得了良好的成效。现本文主要介绍了照明节能设计、无功补偿、降低线路损耗、供配电系统的节能设计等几方面常见的，且设计方

法较为完善成熟的具体节能设计措施。

1、照明节能设计

照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。照明节能设计的措施一般有以下几种：

（1）照明方式选择：应当充分利用自然光，这是节省照明能耗的重要方式之一，即在设计中电气设计人员应当尽量考虑到自然光与人工照明的充分结合，从而在很大程度上节省了照明电能。（2）选择合理的光源：其最基本的原则就是应根据不同的场所选择不同的光源。例如一般的房间应当选用荧光灯。但是在显色性要求较高的场所应当采用稀土节能荧光灯，三基色荧光灯，小功率高显色型钠灯等光源。室外场所的照明则应当选用高压钠灯等使用时间较长的气体光源。

（3）照明控制方式选择：根据照明使用频繁程度，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。对病房、卧室客厅等床点位置及餐厅、酒吧、舞厅等，可考虑设置调光开关；旅店客房采用节能钥匙开关；公共场所及室外照明可采用程序控制式光电自动装置；路灯宜分组控制，推荐采用夜间节能控制方式；走道、楼梯、雨篷、卫生间及其他人员停留时间较短可设置定时开关。

三、供配电系统的节能设计

（1）供配电系统。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，做到系统尽量简单可靠，操作方

便。配电设计时尽量使三相负荷达到平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷不小于平均值的85%。可采用移相平衡法或容抗平衡法来改善系统的平衡，以减小因不平衡带来的最大相的多余损耗。

（2）变压器的节能设计。据有关资料统计，变压器总电能损耗占总发电量的2%～3%，因此变压器的节能设计尤为重要。

变压器的效率为：

效率随负载率β和负载功率因素cosφ2变化，当不变损耗等于可变损耗功率时最高。变压器的最高效率一般设计在β=0.5～0.6处。变压器的效果曲线顶部比较平坦，选择变压器容量时，其负载率β一般不宜大于0.7。另外在配电设计中应合理选择供电电压，根据负荷情况合理选择变压器容量、台数，其接线应能适应负荷变化时，按经济运行原则灵活投切变压器。同等情况下，电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220v/380v，但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，可以选择10（6）kv的制冷设备。

（3）提高供配电系统的功率因数。功率因数的提高可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以通过采取措施来避免的。如减少用电设备无功

损耗，提高用电设备的功率因数；用静电电容器进行无功补偿，等。

四、降低线路损耗

当电能传输时，在电路网络中就会产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。其措施主要有以下几种：

（1）合理设计线路路径。在进行建筑电气线路设计时，要结合建筑结构对于电力的需求，合理设计线路路径，尽量避免线路的重复设计，在保证满足建筑需求的情况下，减少电线的总体长度，以便最大程度的减少线路损耗。

（2）合理选择导线截面积。导线所损耗的电能是随着其截面积的增大而减小的，在电路导线设计中，要在能够满足电流和电压降的前提下，尽量采用截面积较大的导线。但同时也应该注意到其经济成本的大小，因为导线截面积越大，价格就越高。为此，应结合电流电压、建筑需求以及经济成本等多方面因素来确定合理经济的导线截面积选择。

（3）建筑电气供应的电气用房所在位置距离建筑的远近也是影响线路损耗的主要因素，供电房与建筑之间的距离越近，其所需的供电路径就越短，电能的损耗也就越小。在考虑到实际的环境和经济因素下，尽量使电气用房靠近建筑。

结语