節能建筑工程中的電氣技術研究

吳翔

摘 要 隨著社會發展和科技進步，人類活動對于自然環境的影響能力日益加大。“節能環保”的倡議在社會上獲得普遍認可。建筑工程是國家經濟發展的重要組成部分，在建筑行業大力推行電氣節能技術，有利于節約資源、改善環境、提高人們的生活質量。文章對建筑工程中電氣節能技術的設計思路、電氣設計等內容進行討論，為建筑電氣設計人員提供工作參考。

關鍵詞 電氣技術；節能建筑；變壓器；照明設備

中圖分類號：TU85 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0060-01

能源是人類社會發展的基礎，能源短缺是目前全世界都在面臨的發展問題。建筑工程的能源消耗在人類活動的能源消耗中占有很大的比重。通過發展電氣節能技術，促進資源合理使用，提高資源的利用率，對于解決目前的能源危機具有很大的作用。為此，應該在建筑電氣工程的設計、建造和使用的各個階段加強控制，采用合理的技術設計方法，提高節能工程的效率。

1 開發電氣節能技術的意義

我國是能源資源的儲備大國，在世界能源資源占有量中占第三位，但是我國也是能源資源匱乏的國家，由于人口基數龐大，人均能源占有量嚴重不足，能源的利用率很低。近些年來隨著建筑行業的不斷發展，對于能源的消耗量與日俱增。作為國民經濟的重要組成部分，在建筑業中大力倡導“節能環保”，實施電氣節能措施，降低建筑能源消耗，提高資源的使用效率，杜絕電氣資源浪費的問題，這對于改變目前電氣資源浪費嚴重的現狀具有重要作用。

2 節能建筑電氣設計方案

節能建筑電氣設計方案為節能建筑的設計、施工提供參照依據，在方案中對建筑的設計、施工、整改和應用等各個環節均要考慮清楚，設定明確的目標，之后在設計施工中運用相應的節能技術、節能材料和裝備進行施工，實現保溫、制熱的節能效果。

1）配電線路上導體材料的選取。在建筑的配電線路中因為線路存在一定的電阻，造成一定的能源消耗。那么要想減少電能在運行中的損耗就應該從導線的材料與截面積上下功夫，使電能損耗下降，具體的方法包括：①可以選擇電阻率較低的銅作為輸電線路的制作材料，相對于鋁制材料來講，銅質材料可以減少40%的電阻，進而有效的減少電能損耗；②在制作導線時可以適當的擴大截面積，降低線路產生的電阻，將線路上的電壓控制在合理的區間內，提高電壓的穩定性，起到節能的效果；③在供電時可以適當的增大供電功率，如此可以增加線路上電流的傳播速度，降低電能損耗。

2）建筑節能控制系統的分類。①分布式的智能控制系統。現代自動化操控技術的發展為電氣工程的智能化操控提供了便利，分布式的智能控制系統的核心部件是微處理器和控制端，并采用了多種自動控制技術，其功能包括：燈光的軟啟動技術，減少在開關燈時電壓的劇烈變化對燈具的損害，從而延長了燈具的使用年限；自動調節光照，通過調節電壓對光源進行控制，運用電子鎮流器調節光通量，滿足不同場合的光照需要。②照明控制系統。照明控制系統的功能主要包括輸入控制和輸出控制兩個部分，輸入控制主要是指結合不同場景的需要，通過操作系統來調節燈管的明暗效果；輸出控制則是指在具體環境的要求下，調控照明設備開關和供電裝置，運用相位控制晶閘管來調節燈光的明暗，通過燈光來烘托氣氛。③智能調光系統。智能調光系統能夠針對不同的活動場所對光照的需求，運用電氣鎮流器調節靠窗的熒光燈照明功率，在保障照明需求的同時降低能耗。

3）建筑照明光源的選擇。節能建筑的照明光源應該從綠色環保、節能高效的角度出發，結合實際光源參數來確定光源的選擇。在現代建筑中，為遵循節能高效的原則，設計和施工人員通常都會選擇照明效果好、能源消耗量小的照明設備，比較常見的包括：LED燈、HID燈、緊湊型熒光燈等照明設備。在國家相關的行業規定中，指出了建筑中如果是直管形的熒光燈，那么可以選擇節能型電感鎮流器；倘若活動場所需要電壓很大，那么應該根據實際情況選擇功率適合的鎮流器。

3 節能建筑的施工電氣設計

在節能建筑中，要想達到電氣工程的節能環保目標，應該注意以下幾個方面。

1）將變配電所設置在合適的位置。建筑物內的用電量是比較大的，像泵房、冷凍機房等用電量大的部分一般都需要設計與之相配套的變配電所。從而使輸電線路的長度縮短，這樣輸電設備就不需要提供太大的電壓就可以將電能輸送到位，降低了輸電過程中的電能損耗。另外在選擇輸電線時，要注意挑選電阻較小的材質，并適當的擴大線路截面積，減小電阻強度。

2）供電設備的無功補償設置。在建筑中充足的供電功率是保證各種設備正常運行的前提，可是像變壓器和電動機等設備本身在運行時會發生電流感應，進而會產生一些無功功率，這就造成了一些不必要的能源損失。另外供電系統的電流在經過輸電線路運送到設備上的過程中，也會產生相當的電能消耗。對此，應該采取電氣節能措施，盡量減少電能無功功率的產生，以實現節能環保的目的。在常見的三相供電線路中，無功功率的計算公式表示為：

無功功率損耗QL=3 IC2X×10-3（kVar）

有功功率損耗PL=3 IC2R×10-3（kW）

其中，X表示為供電線路感抗；QL表示設備的無功功率；I為電流。

在設備的運行過程中，要想減少在電流運行過程的功率損耗，可以提高用電設備的補償功率，也可以采取手段降低設備運行的無功功率。當變配電所距離設備較遠時，可以使用就地進行無功補償的方式來減少運行能耗損失。

3）電動機設備的節能設置。建筑供電系統的電動機是重要的供電設備，在選擇過程中應該注意其負荷性，盡量選用功率高一些的電動機。另外對于異步電動機的選用，要堅持以機器的負載需求為前提，通過電壓的調節，保證電動機處于正常的工作狀態。同時可以在不影響異步電動機工作的情況下，實施就地功率補償，減少在輸電線路上造成的電能損耗。

在工程設計過程中，建筑設計師和電氣工程師要保持彼此合作，從節能環保的角度出發，綜合考量各種節能因素，制定節能計劃，提高電氣設備的節能技術水平，使電氣節能成為節能建筑的重點支撐。

4 總結

節能建筑是未來建筑行業的發展方向，在建筑施工中大力推行電氣節能技術，減少電能的損耗，提高電氣資源的使用效率，實現建筑施工的節能環保目標，這對于建筑行業和國家經濟的發展都有積極意義。為此，在節能建筑電氣工程的設計、施工和使用各個階段，應積極研究電氣節能技術的有效措施，制定合理的設計、運行方案，合理高效的利用電氣資源，推進節能建筑的可持續發展。

參考文獻

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