建筑電氣節能分析及措施

【摘 要】當前我國正處于國民經濟的快速發展時期，對于能源的需求正在高速增長，而能源、資源緊缺是我國也是當今世界各國面臨的一個問題。我國人口眾多，人均擁有量很低，建筑能耗約占全國總能耗的26.7%，而我國建筑節能工作起步較晚，能源效率低下，國家及相關部門已經深刻認識到節能的重要性和緊迫性，而建筑節能實際上又是一項十分艱巨而復雜的工作，因此有必要對電氣節能的技術、原則及措施加以分析探討。

【關鍵詞】建筑電氣；節能；原則；節能措施

1 建筑電氣節能原則

1.1 建筑電氣節能原則

建筑電氣節能是建筑節能的重要內容，它既不能以犧牲建筑功能、損害使用需要為代價，也不能盲目增加投資、為節能而節能。因此，建筑電氣節能工作應遵循以下原則：

（1）適用性。應滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適衛生；滿足上下左右的運輸通道通暢無阻；滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設施的設備用電，展廳的藝術照明及動力用電等。為建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源，為建設設備運行提供必需的動力，按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

（2）實際性。節能應按國情充分考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。合理選用節能設備及材料，使節能增加的投資能在較短時間內用節能減少下來的運行費用收回。

（3）節能性。節能的著眼點，應是節省無謂損耗的能量。首先找出那些地方的能量消耗是與發揮建筑物的功能無關的，再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的功率損耗都是無用的能量損耗，可采用先進技術成果使其能耗降低。

2 建筑電氣能耗分析

在建筑電氣系統中，能量損耗主要發生在電動機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中。

2.1 電力變壓器的損耗主要分為三個方面：空載損耗（鐵損nl）負載能耗（銅損ll）和雜散損耗。通過有效的方法保證變壓器的總擁有費用最低，從而達到節約資金的目的。

2.2 電力電纜截面應以確定導線的經濟電流密度為根本，就是在已知負荷的情況下，選擇最佳的導線截面；或是在已選定導體截面的情況下，確定經濟的負荷范圍，以尋求投資的最優方案，取得最理想的經濟效益。

2.3 電動機在總用電量中占的比重也很大，其產生的能耗也是相當可觀的。分析高效電動機的節能效果以及不同的電動機系統對能耗的影響情況，選擇高效電機，搭建合理的電機系統是關鍵。

2.4 燈具照明應盡量選用新型的智能照明節電器，包括選擇高效的光源及附件（鎮流器等）。我國執行“綠色照明工程”的目的是為了照明工程中最大程度地節約能源。

3 建筑電氣節能措施

電力生產具有同時性和集中性兩大特點，決定了能耗將在該建筑物電氣系統從變電、傳輸到用電設備的各個環節發生。

同時性：即電力生產的輸送、分配、轉換是同時進行的，無法進行大量的儲存；集中性：即電力生產時高度集中的部門，調度和檢修必須是統一的。

建筑供配電系統作為電力系統的最終用戶端，通常由電源系統、變配電設備、傳輸線路、配電設備、用電設備等組成。建筑電氣節能水平可通過采取有效的措施加以提高，節能措施還應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

3.1 優化設計

設計人員針對每項電氣分項工程，都有較詳細的電氣負荷計算書和采取相應的節能措施。在確定設計方案時，按照“以人為本”的設計思路，深入現場，通過與業主進行有效溝通，了解工程的具體情況；根據負荷特點、建筑使用功能要求、建筑物的結構特征和周圍環境特點等多方面因素的綜合考慮，進行全面的技術分析比較，力求最佳的設計方案。還要掌握各種技能新技術，并在設計中適當采用可獲得巨大的經濟效益和社會效益。政府有關職能部門也應加強對建筑電氣設計項目的審核管理，可以委托相關技術部門如學會等對設計圖紙文件進行嚴格審查。

合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗，在設計中還應盡量減少三相不平衡度，在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性，會產生滯后的無功電流，它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端，無形中又增加了線路的功率損耗。因此，合理設計供配電系統在電氣節能中起著非常重要的作用。

3.2 對建筑電氣系統運行加以強化管理

加強對建筑電氣系統運行的管理，同樣可達到節能的效果。主要管理措施有：

設備管理：電氣節能在很大程度上取決于設備的運行狀況。如果使各種設備安全、有效、穩定地運行，出現故障能快速排除，則可以節約能量。

控制管理：開發并利用功能強大、界面友好的控制軟件是保證電氣系統節能運行的有效措施。

人員技術培訓管理：加強對電工的培訓，提高管理人員素質，以保證電氣設備的正常運行和設備的使用效率，才能在電氣節能中有所作為。

3.3 選用先進的節能設備、器具

首先，選用節能型變壓器、節能型電動機。其次，照明用電為建筑物用電量的20%-40%，降低照明用電尤為重要，其主要途徑包括：發展高效光源、采用高效燈具、改進照明控制。目前熒光類高效節能燈已廣泛普及，國外普遍看好的發展方向是LED光源，比目前的節能燈效率更高，發光光譜可在大范圍選擇，使用壽命可大大延長。盡管目前LED的成本、效率都無法與熒光類節能燈相比，但在最近10-20年內預計將有重大突破。

結語：通過分析表明，在建筑電氣工程設計、施工、運行階段，必須遵循節能原則并采取相應的技術方法和措施，有效提高能源的利用率，最終實現節能的目的。

參考文獻：

[1]朱林根《21世紀建筑電氣設計手冊》 北京：中國建筑工業出版社 2001：970-985