建筑電氣設計中的節能研究

楊海艷

摘 要：隨著現代工業的迅速發展和人們生活水平的不斷提高，民用建筑的電力能耗問題日益突出。尤其是近幾年，全國用電量和用電負荷增長較快，一些地方甚至出現電荒，嚴重影響經濟社會發展和人民生活水平的提高，節約電能，也就成為民用建筑節能的焦點。由此，建筑電氣節能設計尤為重要。本文結合民用建筑設計的特點，探討了“建筑電氣節能設計”的應用和選擇。

關鍵詞：建筑電氣；節能設計；措施

1 前言

電氣節能意義重大，建筑電氣設計人員在工程設計中，應積極選用高效設備，采用先進技術，使建筑物的電能消耗盡可能地降低。同時，節能也應根據國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。本文通過供配電系統的節能設計、照明的節能設計、變壓器的節能設計等問題來介紹建筑電氣的節能設計。

2 建筑電氣節能設計的原則

建筑電氣設計節能的原則建筑電氣節能應堅持：第一.滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度，色溫、顯色指數；舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻。第二，節能必

須考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。第三，節能應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的.再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗。因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。下面談幾點具體的節能設計措施。

3 民用建筑節能設計的具體措施

3.1 供配電系統的節能設計

供配電系統的節能設計要考慮方案的合理性、系統設備和供電線路的能耗。

優化用電負荷計算與負荷分配，選擇最佳變壓器負載率，從而降低變壓器容量，減少變壓器損耗。采用集中或分散方式進行無功補償，提高低壓側功率因數，使其大于0.9，減少變壓器損耗及配電線路損耗。合理確定配電點位置，配電間或配電柜應靠近負荷中心，從而減少電壓損失與電能損耗。控制各類非線性用電設備所產生的高次諧波，降低高次諧波值，減少變壓器、電動機、線路等的電能損耗。采用峰谷調節能量控制。

3.2 照明系統節能設計

選擇合理的照度標準。選擇照度是照明設計的重點。照度太低，會損害工作人員視力，影響產品質量和生產效率，而且不合理的高照度則浪費電力。因此，選擇照度必須與所進行的視覺工作環境相適宜，按國家頒布的《建筑照明設計標準（GB50034 - 2004 ）》 選擇照度。

選擇合理的照明方式。照明方式分為： 一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標準照度的條件下為節約電力， 應恰當選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。例如大空間的車間及辦公樓，只用一般的照明方式，用較多燈具也很難達到精細視覺作業要求的照度； 如果按要求設置一個局部照明的光源，用電較少便可達到所需要求。

合理選擇照明燈具。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環境和作業的配光要求，并且不產生眩目現象和嚴重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環境光分布和限制眩光的要求外，還應考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。在各類燈具中。熒光燈主要用于室內照明，汞燈和鈉燈用于室外照明，也可將二者裝在一起作混光照明。這樣光效高、耗電少、光色逼真、協調、視覺舒適。另外，在燈具設計上要采用合理的配光。如白熾燈的燈具在弧度上處理合理，照度不變的情況下可節電20%，熒光燈的燈具設計錯開重光部分，可提高光效80%。

3.3 空調系統的節能設計

空調系統的能耗節能主要考慮的因素有如下幾方面：空調的制冷負荷、空調水系統和風系統的能耗。因此，減少空調的能耗主要可以通過以下方式來得以實現：

減少空調的冷熱負荷。空調的冷熱負荷主要與建筑物的圍護結構，即墻體、窗戶以及門扇有關。圍護結構隔熱性能不佳，則冬季，會有大量的熱量通過它而流失，增加房屋的供暖負擔，夏季室外的熱量不斷通過圍護結構傳人室內，增加房屋的制冷負擔。因此，設計時應當控制墻體的傳熱系數，采用合適的結構和材料降低墻體的傳熱性能。與此同時，人體感覺舒適的室內溫度13℃～23℃，空氣相對濕度20%～80%，在滿足人體舒適的前提下，要合理確定室內設計參數，以減少空調的冷熱負荷。

合理選用空調的制冷機組。在空調機組中，制冷制熱機組是主要的能耗設備，其能耗占整個空調系統的55%～65%，因此，選擇合適的制冷制熱機組對空調系統的節能來說就尤為重要。就目前的技術來說，可選擇如螺桿式、離心式冷水機組，這類機組的能效比比較高，最高可達到6.0。

降低水系統的電能損耗。空調的冷凍水泵、冷卻水泵耗電量可占到空調總能耗的15%～20%。因此，也必須重視空調水系統的節能。在實際的運行中，空調制冷和制熱機組主要處于部分負荷下運行，因此，水系統節能的關鍵便是隨著負荷的變化而改變流量，根據實際經驗，宜采用變頻調速變流量方法以減少水泵的運行能耗，最大限度節約電能損耗。另外，冷凍水溫度越高，冷卻水溫越低，制冷效率越高，根據這個原理，運行時可提高冷凍水的溫度，提高冷卻水的溫度，通過提高制冷效率達到節約電能的目的。

降低風系統的電能損耗。空調風系統的合理設計，也可以節約空調的用電量。這首先需要從建筑設計的總體來考慮，即建筑物的布局及室內設計要盡量通風。設計的時候要充分考慮門窗、進風口以及建筑平面在新風引進中的作用并加以充分利用，以盡量減少空調新風系統的使用。而對于空調系統本身來說，可用溫度變風量的方式使送風量隨負荷的變化而變化以達到使用時節約電能的目的。

4 結束語

節約能源是我國經濟建設中的一項重大政策，建筑節能對于促進能源資源節約和合理的利用，緩解我國能源資源供應與社會經濟發展的矛盾，加快發展循環經濟，實現我國國民經濟可持續的高速發展，有著舉足輕重的作用。在大型建筑的電氣節能設計中，建議進行節能效益評估，確保節能效果和經濟效益。

參考文獻：

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