關于建筑電氣設計的節能措施探討

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摘要：在建筑行業，節能是建筑電氣設計的主要內容。做好建筑電氣的節能，應著重從工程設計這個源頭抓起，優化節能策略，本文提出了一些建筑電氣設計中的節能措施，供同行參考。

關鍵詞：建筑電氣；節能措施；內容

1 建筑電氣設計的內容

1.1 供電系統

建筑供電主要是解決建筑物內用電設備的電源問題。包括變配電所的設置，線路計算，設備選擇等。

1.2供電電源及電壓的選擇

供電設計：包括供電電源的電壓、來源、距離和可靠程度，目前供電系統和遠景發展情況；用電負荷的性質、總設備容量和計算負荷；變配電所的數量、容量、位置和主接線；無功功率的補償容量和補償前后的功率因數：備用容量和備用電源供電的方式；繼電保護的配置、整定和計量儀表的配置。建筑物中一二級用電負荷應有兩個獨立電源，三級負荷可采用單個獨立電源供電。兩路獨立電源運行方式，原則上是兩路同時使用，互為備用。

1.3高壓接線

好的設計能夠產生巨大的效益，這是工程師設計的主要目的。高壓配電系統及低壓干線配電方式常采用放射式，樓層配電則為混合式。水平干線因走線困難，多采用動力與豎井母線通過插接箱連接。每層樓豎井設層配電小問，經過插接箱從豎井母線取得電源。當層數較多或負荷巨大時，可按樓層分區供電或將變壓器分散布置，但要進行經濟分析。

1.4低壓配電線路設計

首先確定進戶線的方位，然后確定各區域總配電箱、分箱的位置，根據線路允許電壓降等因素確定干線的走向，管材型號和規格，導線截面等，繪制平面圖。

低壓配電系統的各級開關，一般采用低壓斷路器。設計時注意選擇性。保護等級不宜超過三級。消防設備及重要負荷要求兩路供電、末端切換，如消防電梯，要求在消防電梯機房設置切換裝置。配電設計包括配電系統的接線、主要設備選擇、導線及敷設方式的選擇、低壓系統接地方式選擇等。

2 建筑電氣節能設計的措施

2.1 空調系統的節能設計

公共建筑中暖通空調系統的能耗至少占建筑總能耗的50%以上，系統節能潛力巨大。在設計時應遵循以下原則：機電設備啟停優化控制；變風量、變流量系統最優控制；冬、夏季部分負荷時水泵分設控制；與冰蓄冷相結合的低溫送風系統控制；參數設定節能控制，包括溫度標準設定、焓值控制、利用室內二氧化碳濃度控制新風量等。合理選擇控制模式并對各參數進行優化設置，挖掘系統節電潛能，使空調系統處于最佳運行狀態，從而達到節能的目的。

2.2 供配電系統的節能設計

（1）合理設計供配電系統，可以在提高設備運行效率的同時減少能源消耗，降低建筑的投資成本。在建筑電氣節能設計時，應根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等方面進行科學而合理的供配電系統設計，使系統操作更簡單，運行更可靠、效率更高。

（2）科學合理地選擇和使用變壓器。在進行變壓器的設計時，應根據建筑物的實際用電負荷，合理選擇變壓器的容量大小和數量，各變壓器設計負荷率控制在70%～85%，最大限度地保證變壓器的容量跟電力負荷的匹配性，而且，變壓器的選擇應當優先考慮使用具有低損耗、低噪音、高效率等優點的節能型變壓器，這樣既能夠達到節能目的，又能減少溫室氣體的排放，保護了大氣環境。

2.3 照明節能設計

照明設計分為數量化設計和質量化設計，數量化設計是基礎，就是根據場所的功能和活動要求確定照明等級和照明標準（照度、眩光限制級別、色溫和顯色性）來進行數據化處理計算；在此基礎上照明設計還需要質量化設計，就是以人的感受為依據，考慮人的視覺和使用的人群、用途、建筑的風格，盡可能多地收集周邊環境（所處的環境、重要程度、時間段）等多種因素，做出合理的設計。照明是民用建筑不可缺少的一部分，應該科學地選擇光源、光源用電附件、不斷改進燈具的控制方式等。以改進燈具的控制方式為例，圖1 為節能照明系統工作原理示意圖，在照明系統中，通過延時開關控制的節能照明系統，可以有效實現“節能”的目的。

圖1節能照明系統工作原理示意圖

事實證明，通過用延時開關控制的節能照明系統可以在保證照度的前提下達到高效節能的目的，減少電量消耗，提高電能利用率。

2.4 電動機節能設計

減少電動機能損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數。在工程設計中，應選用高效率的電動機。因此節能措施只能貫徹在運行過程中。除了就地電容器補償以減少線路損耗外，主要是減少電動機輕載和空載運行，因為在輕載運行下電動機效率是極低的。切實可行的辦法是采用變頻調速控制電動機，使其在負載率變化時自動調節轉速，使得與負載變化相適應 以提高電動機輕載時的效率，從而達到節約電能的目的。

3 建筑節能的注意事項

（1）在充分滿足、完善建筑物的使用功能的前提下，盡量減少能源消耗，提高能源利用率，但不以簡化功能和降低功能要求為代價。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。

（2）節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為強調節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而應該是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時間內用節能減少的運行費用進行回收。

（3）節能的著眼點，應首先節省無為損耗的能量，盡量減少那些與發揮建筑物的功能無關的能量消耗，再考慮采取相應的措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的有功損耗都是無用的能量損耗；又如量大面廣的照明容量，采用先進技術成果使其能耗降低。

4 結束語

建筑電氣節能設計成為現代建筑工程發展的主題之一。目前建筑上的電氣節能空間還很大，在建筑電氣設備的選用上，在了解其基本原理、性質、特點和相關技術指標后依據具體經濟基礎進行充分的比較研究，選用新技術下的節能電氣設備；在建筑電氣節能設計上，應當在了解建筑工程整體功能要求的前提下，科學合理地選用新的設計理念和控制方法，提高電氣設備的使用效率，減少電氣設備的電能損耗。