建筑电气节能技术合理应用

浅析建筑电气节能技术的合理应用摘要：“十二五”规划国家制订了全力支持国家节能减排的大政方针。

随着各省市各项建设的逐步展开，相继出台了用以支持重点节能工程、循环经济、重点工业污染源治理、城市基础设施等节能环保和生态环境重点工程建设。

建筑电气行业在节能减排方面也做了大量的工作，制定了一系列电气节能规范和标准。

本文就建筑电气节能技术的应用进行简单探讨。

关键词：电气节能低碳环保
建筑电气节能的原则
在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率。

电气节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制和管理。

供配电系统节能措施
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：根据用电负荷的容量及分布，使变、配电所靠近负荷中心，以缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失，满足供电质量要求。

供配电线路长度不宜超过250m。

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。

供配电系统应简单可靠，配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级；变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级，尽量减少电能损耗。

传输上可以采用提高电压等级的方法。

通过计算可知，当电压提高10%耗损可降低17.4%，因此，提高电压传输，是降低线损的有效途径。

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。

变压器节能措施
变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗两部分。

变压器有功功率损耗可用下式计算：p2=p0+β2pk
式中：p2——变压器有功功率损耗（kw）；
p0——变压器空载损耗（kw）；
pk——变压器短路损耗（kw）；
β——变压器负载率（%）。

一般，在50%～60%时，变压器效率最高。

在设计中，要正确选择变压器的负载率，以便合理选择变压器容量。

变压器的经济运行在节能的同时，还能降低运行费用（包括设备折旧、正常维护和能耗），取得经济效益。

铁损对变压器来说虽为常数，但可通过合理选型与运行而达到节能的目的；变压器铜损是变化的，合理地确定最佳运行，保持变压器在正常条件下，选择最大效率点，可达到经济运行的目的。

故变压器节能措施主要为：
1）选用节能型变压器，更换或改造高能耗变压器，电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声
的变压器。

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%。

2）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。

变压器的长期工作负载率不宜大于0.85，在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，以实现其经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径
减少线路上的能量损耗
在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起重视。

由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。

其公式如下：△p=3iφ2r×
10-3kw）式中：iφ——相电流（a）r——线路电阻（ω）。

线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。

线路电阻r=p×l/s，即线路电阻与电导p成正比，与线路截面s成反比，与线路长度l成正比，因此减少线路的损耗应从以下几方面入手。

①应选用电导率较小的材质做导线。

②减小导线长度。

③增大导线截面。

1、应选用电导率较小的材质做导线。

铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。

因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。

2、减小导线长度。

首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离，当建筑物每层平面在10000m2左右时，至少要设两个变配电所，以减少干线的长度；第四，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。

亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。

3、增大导线截面。

线路截面选择要与国际接轨，推广应用“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。

对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面。

此外，对于环形供电方式，为降低线路的电阻值，将开式网运行改为闭式网运行，同样可明显降低线路损耗。

利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻
照明用电的节能措施
照明节能设计中，除了满足照度、光色、显色指数外，不能单
靠减少灯具数量或降低功率，要充分利用自然采光，改善环境的反射条件，推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式，从而达到节能的目的。

照明设计光源上选择高效光源、高效灯具和节能控制措施，节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施。

高效光源顾名思义具有高光效，显色好等优点。

试验证明，白炽灯只有10%的电能转变为可见光，90%的电能转变为热辐射，而这种热辐射性又往往带来火灾隐患。

细管径荧光灯、紧凑型荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯和节能灯均为高效光源，应积极推广应用，尽量减少白炽灯的使用量。

建筑内的楼梯间、走廊等公共通道，照明器宜采用定时开关控制。

在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明，宜采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱，保证室内照明的稳定。

室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。

自然光合理利用
在照明节能的实施工程中，应当充分加以利用自然光，制定建筑物的采光标准，确定采光方式，将采光和照明有机地结合起来。

白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。

同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

在住宅小区以及公共建筑的室外照明系统应该可以设计采用太
阳能蓄电的照明设备。

目前这类产品以太阳能led灯具为主，成本有点高。

随着太阳能蓄电的照明设备的产业发展，这种产品的制造成本将会越来越低，相信在不久的将来太阳能蓄电的照明设备应该会在室外照明领域得到普及应用。

我们建筑电气从业人员要在工程项目中的设计、选型、实施等各个环节要注重节能技术的应用。

综合提高我国建筑电气节能综合设计水平，卓有成效的推广建筑电气新技术、新产品应用、建立低碳环保的节约型社会而努力。

参考文献：
[1]《建筑节能设计统一技术措施》（上海现代建筑设计（集团）有限公司编）2009
[2] 朱英. 建筑电气节能设计方法[j]中国煤炭工业， 2007，（02） .
[3] 李炳华，宋镇江建筑电气节能技术及设计指南，2011，（11）。