實現建筑電氣節能設計的思考

摘 要:電氣系統節能設計是建筑節能的一種方式，討論了對電氣節能設計的幾點認識，包括合理設計供配電系統、選用節能變壓器以及進行照明節能設計等措施。

關鍵詞:電氣節能設計;照明節能

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)07-0313-01

0 前言

隨著現代科學技術的發展，人民生活水平的不斷提高，能源消耗也不斷增加。據有關資料統計表明:我國國民生產總值每增長1%，能源消耗就要增長1.5%，與其合理的比例:國民經濟每增長1%，能源消耗只增長0.8%，相差較遠。中國經濟的快速增長不能建立在高能耗的基礎上，這樣得不償失。節約能源，保護環境是我國長期的重大方針，也是全世界所關注的重要課題。

對于一個電氣設計師而言，電氣設計已經并不像過去那樣僅僅是為了滿足建筑物的供配電和照明需求，而是要綜合考慮節能、環保、舒適等諸多因素，將這些節能理念貫穿于設計始終。電氣節能設計并不意味著降低工作或生活的標準，更不能以犧牲建筑功能、減少甚至損害使用功能及需求為代價，也不能盲目增加無謂的投資為節能而節能。如何進行合理的電氣系統節能設計，實現建筑電氣節能，是每一位電氣設計師都應深思的課題。本文將在此探討對電氣節能設計的幾點認識。

1 合理設計供配電系統

根據用電負荷容量及其分布、用電設備特點及負荷等級，合理設計供配電系統，使供配電系統在運行中的損耗減至最低，系統工作在最佳運行狀態，實現供配電系統的經濟運行，達到節能的目的。設計時應從以下幾個方面考慮。

(1)供配電系統應盡量簡單可靠，同一電壓等級供電系統變配電級數不宜多于三級。

(2)合理選擇供電電壓。民用建筑用電設備電壓等級大部分為220V/380V，但一些大型或特大型民用建筑的空調主機為了達到節能目的，可選擇10(6)KV的制冷設備。

(3)變電所應靠近負荷中心，低壓配電間應靠近電氣豎井，合理分布供電網絡，使低壓供電半徑控制在200m以內。

(4)根據負荷情況合理選擇變壓器容量、臺數，變壓器負載率宜為0.7～0.85。

(5)合理選擇電纜、導線截面。

(6)提高供配電系統的功率因數。

2 選用節能型變壓器

據有關資料統計表明，全國電網上每年運行的35kV和10kV及以下配電變壓器總電能損耗約占當年總發電量的2%～3%。因節能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節能顯著等優點。采用節能變壓器能節約能源和減少溫室氣體排放，所以設計時應首選高效低損的節能變壓器。

3 照明節能設計

3.1 推廣使用高光效光源

在工程實際應用中如何合理地選擇光源，應根據工程的具體性質、使用的場所、人員的視覺要求、照明的數量和質量來確定。應在滿足顯色性、啟動時間等要求條件下，從發光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動可靠、方便快捷、性能價格比高等方面選擇高光效光源。

建議按以下幾個方面選擇光源:

(1)燈具安裝高度較低的場所選用熒光燈。除有裝飾性要求的場所外，一般情況下，都應選用直管熒光燈，并推薦采用T5， T8細管。

(2)燈具安裝高度較高的場所宜用金鹵燈，也可用中顯色高壓鈉燈，對于顯色性要求高的場所，可以采用陶瓷金鹵燈;對于沒有顯色性要求的工業場所，可以用高效、壽命長的高壓鈉燈。

(3)限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應用。

(4)LED光源的使用，由于壽命長、耗能少、體積小、響應快、抗震抗低溫、污染小等突出的優點，其應用領域極為廣闊。初步計算，未來中國每年采用LED照明節省的電力相當于三峽電站全年的發電量，同時可減少8000萬噸CO2、65萬噸SO2和32萬噸NO2的排放，稱之為“人類照明史上的革命”并不為過。

3.2 采用高效率節能燈具

燈具的效率對節能的影響很大。燈具選擇不當、效率太低，將使能量損失高達30% ～40% ，這是用其他方法都無法補救的;反之，燈具效率高，可使單位面積耗電量下降，降低投資和運行費用，從而節能。

燈具的選型考慮以下幾個方面:

(1)采用利用系數高、效率高的的燈具。

(2)合理的燈具配光可使光的利用率提高，以實現最大限度的節能。

(3)優先選用塊板燈具。

(4)設計中應選用低能耗性能優的光源用電附件， 如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。

3.3 選擇合理的照明設計方案

3.3.1 確定合理的照度和照明方式

根據GB50034 - 2004《建筑照明設計標準》等規范要求， 不同的建筑類型和工作區域均有相適宜的照度標準值與照明功率密度值， 設計人員可根據所設計的工程，參照標準值進行設計。若有必要時，也可在標準值的基礎上適當加以調整，但不能盲目提高照度標準，以免造成不必要的能源浪費。

選擇合理的照明方式，按照分區、分組、營業、非營業、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重點) 照明、均勻對稱布置、適宜的距高比等等。例如大型商場應采用一般照明和局部重點照明、地下車庫宜采用車行道和車位分區分控照明、道路照明應采用半夜燈照明方式。此外，每個開關所控光源不宜太多，所控燈列與窗平行(即利用自然光) ，樓梯走道采用節能延時開關。在有條件的場所還應該采用智能照明控制系統。

3.3.2 減小照明線路上的能量損耗

在做設計時，布線過程中應考慮減少照明線路上的能量損耗，而減少線路損耗可以從減少導線長度和增大導線截面兩方面入手。第一，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度;第二，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失;第三，變壓器、配電箱盡量接近負荷中心，以減少供電距離，當建筑物每層平面在10000 m2左右時，至少要設2個變配電所;第四，在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產生支線沿著干線倒送的現象。第五，對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面。

3.3.3 照明控制方式

在實際工程中，我們可根據建筑物特點、建筑功能、使用要求采用分散、集中、手動、自動等方式，實現對照明系統經濟合理有效的控制。例如:公共建筑、辦公、學校、賓館、商場等宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光采取分區、分組控制;影劇院、多功能廳、報告廳及展示廳宜采用調光控制;大開間辦公樓、圖書館、廠房等宜采用智能照明控制系統，在有自然光區域采用恒照度控制，靠近外窗的燈具隨自然光線變化自動點燃關閉。

4 結束語

目前，電氣系統設計節能是建筑節能所倡導的，電氣設計師通過選擇合理的供配電方案、使用節能變壓器、采用高光效、壽命長、污染小的光源、燈具以及選用合理的照明設計方案等措施為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間，使居住者真正感受到綠色節能建筑的存在。

參考文獻

[1]楊航超.建筑電氣節能設計及照明節能設計的探討[J].燈與照明，2006，(6).