民用建筑電氣節能設計技術研究

■林 武 ■福建西海岸建筑設計院，福建 福州 350000

在社會飛速發展的今天，人們的節能環保意識在不斷的增強;而建筑行業在能源消耗中，占據著較大的比例，因此，就需要深入貫徹節能降耗理念;根據相關統計研究表明，在總能耗中，有百分之三十左右都與建筑有關;電能作為二次能源，主要是精練了一次能源，如今主要采用的是煤、水力和石油等，沒有較高的轉化率，相較于其他能源，比較的貴重。

1 動力系統節能技術

1.1 選擇節能型電動機

在科學技術飛速發展的今天，逐漸出現了節能型電動機，相較于標準電機，這種節能型電動機可以對電動機本身的功率損耗有效降低，電動機的輸出功率得到顯著提升，經過實踐研究表明，具有十分顯著地節能效果;在一般情況下，可以提升4%左右的效率，節約15%以上的電能。

1.2 選擇適當的電動機功率

調查研究發現，電動機的效率往往不小于0.8，如果能夠合理選擇，電動機和拖動負載的運行效率可以得到顯著提升，因此，電動機運行盡量保持在滿載狀態，避免長期處于輕載或者空載等狀態下;因為在低負荷運行過程中，沒有較高的功率因數和效率，就會消耗掉大量的能源。

1.3 選擇正確的起動方式

在使用過程中，部分電動機設備啟動比較的頻繁，那么就需要結合具體情況，對啟動方式合理選擇，以便促使電力資源得到節約;如今經常會直接啟動，這種啟動方式有著較大的電流，可以達到7倍左右的額定電流，電力資源無法得到節約;因此，我們規定，可以直接啟動那些較小容量的電機，其他電機需要降壓啟動，促使啟動電流得到降低，電力資源得到了節約。

1.4 選擇合理的控制系統

如今設備被建筑設備監控系統所管理，那么本設備的啟動和運行就可以由程序來控制，同時，為了促使節能的效果得到實現，還需要對系統負載進行有效的控制，對于其余動力系統，則可以對風管上或者水管上等末端的執行器進行調節，對設備有效的啟動，它的控制和啟動，通常利用可編程控制器來實現。

2 照明系統節能技術

2.1 合理選用燈具

要對燈具合理選用，提升使用效率，實現節能的效果;如果沒有較高的效率，那么就很容易浪費能源。在我國相關的規范中，已經對室內外燈具效率做出了明確的規定，分別需要控制在50%和70%以上。調查研究發現，直接型燈具在一系列燈具中，具有最高的效率，而具有最低效率的燈具則是帶格柵式和帶保護罩式，因此，如果其他方面都沒有問題，就可以將直接型燈具應用過來，同時，結合具體的使用場合，將控光合理和有著較高光通量維持率的燈具給應用過來，提升光利用系數，節約能源。

2.2 照明設計合理

要結合具體情況，科學設計照明，在照度標準值選取方面，需要將工作面的分布情況給充分納入靠攏范圍。要對照度標準三個等級的照度值科學分析，依據視覺作業的特點，來對照明方式合理選擇，并且對依據建筑物結構形式，盡量將自然光給應用過來，在室內裝修中，白色和淺色盡量使用，這樣光的反射系數就會得到增大，更加高效的利用光能。

2.3 優化照明控制

為了更好的節約電力資源，就需要對照明控制進行優化，在對手動或者自動進行選擇時，需要將自然光的照度變化給充分利用起來，對電氣照明點亮范圍進行合理確定;同時，結合具體情況，對燈光分區控制，并且對照明開關點適當的增加;如果建筑物有著較大的開窗面積和較淺的進深，在白天的事后，盡量將自然光應用過來;如果有著較深的進深和較大的面積，那么就需要分組分片平行布置采光窗。對于室外的公共場所，則可以將集中控制遙控管理或者自動控光裝置給應用過來。

2.4 加強日常照明維護

在日常的使用過程中，需要科學的清潔和維護燈具和光源，如果有嚴重的積塵問題出現于燈具和光源中，就會在較大程度上降低照度，浪費掉大量的電能資源。

3 供配電系統節能技術

3.1 合理布置電源點，減少線路上的能量損耗

電力在導線上傳輸會產生損耗，有功功率損耗主要以熱的形式散發于空氣中，而無功功率損耗主要供給導線周圍的交變電磁場。民用建筑低壓配電線路由于輸電線間距較短，線路電阻值比電抗值要大得多，故一般可忽略電抗的作用，通常線路損耗可認為就是有功功率損耗△PWL(kW)，僅與線路電阻R(Ω)和輸送電流I(A)有關，也即與線路電流I、電阻R、電導G和線路長度L成正比，而與導線截面S成反比。

對于某一特定的配電線路來說，因線路上的傳輸電流無法改變，故要減少線路損耗，就要縮短線路來減小損耗，電源點應靠近負荷中心，線路應盡可能走直線，盡可能減少迂回。

3.2 重視變壓器的選型，減少其能量損耗

電力變壓器是供配電系統的核心設備，其自身損耗占線損的60%以上，因此減少其損耗就能達到節能的目的。目前使用的變壓器還存在著一些問題，如高能耗變壓器使用量較大，變壓器未達到經濟運行的要求，都會嚴重影響變壓器損耗的降低效果。

變壓器的損耗主要是電鐵損和銅損，為了減少變壓器的損耗，應選用優質材料和先進生產工藝制造的低損耗、高效率的節能型變壓器，從而大幅降低鐵損和銅損值。以10kV∕1250kVA變壓器為例，S9系列低損耗節能型的鐵損和銅損比S7系列分別降低8%和25%。

變壓器的容量受負荷大小、負荷特點、變壓器臺數和接線方式等諸多因素影響，確定其容量時應力求使變壓器的實際負荷接近設計負荷，同時從經濟運行角度即最小損耗的運行方式來確定其容量。通過計算可知，變壓器運行負荷率在75%時為最佳經濟運行點，此時為變壓器效率最高點。選用時應根據具體條件而定，總的要求是選擇技術特性好的產品，即在相同負載條件下損耗較小的為優。

3.3 提高系統的功率因數，合理進行無功補償

功率因數是表征供配電系統電能利用程度及電氣設備使用狀況的一個具有代表性的主要指標，常用cosφ表示，即:

式中:φ為功率因數角;P為有功功率(kW);S為視在功率(kVA);Q為無功功率(Kvar)。國家規定的標準為cosφ≥0.9。有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的，如該值低則需要的無功功率就越大，此部分無功功率若不能及時消除，就會在配電網中大量流動而占用有功功率，增加電能損耗，因而提高功率因數可以達到節能的目的。

4 結束語

綜上所述，民用建筑電氣節能潛力巨大，節能總原則是消除供用電過程中不必要的電能損耗和提高電能的利用率。目前民用建筑電氣節能技術尚未深入研究并形成體系，本文亦僅從民用建筑電氣節能的技術層面進行初步探討，望能引起重視。

［1］《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16－2008.

［2］《建筑照明設計標準》GB 50034－2004.