建筑電氣設計中幾種節能方法的探討

江秋健

（中睿通信規劃設計有限公司）

前言

在大力倡導建設節約型社會的前提下，城鎮化建設發展迅速，同時也為建筑行業帶來了新的發展機遇，建筑業也成為重要經濟產業。然而建筑行業的高耗能的特點不利于國家倡導的綠色節能理念，另一方面，也制約著中國綠色節能戰略的實現。其中，電氣工程能耗占整個建筑能耗的很大比例。面對這樣的形勢，作為建筑企業，必須在全面認識電氣工程能耗的前提下，準確定位更多的能源消耗，并從源頭設計到專業的角度進行調整和優化。工業的發展正朝著減少消費和節約能源的方向發展，如何提高建筑電氣設計過程中的能源效率也是設計師不斷思考和改進的一個熱門話題。

1 電氣節能設計建筑業中的原則

建筑電氣節能應遵循以下三項原則：①以節能為重點。首先，找出了能耗的關鍵點，但采取了節能措施來控制能耗。例如，如果變壓器的功率損耗較大，且照明容量大，則應采用先進的技術來降低能耗。②節約能源應考慮實際經濟效益。節約能源的實際經濟效益應從基本條件和使用條件考慮。不應因節能過度增加投資成本的消耗，進而增加相應的運營費用。通過綜合考慮，有必要在幾年或更短的周期內節省更多的節能投資，以降低運營成本。③滿足建筑物的功能，滿足照明的色溫、照度和顯色指標。確保交通四通八達。對于一些非凡的過程需要，如用電、展廳技術照明，以及一些設施在娛樂設施中，滿足空調舒適性的新空氣和溫度等因素。

2 供配電系統的節能設計

為了提高電氣設計的節能效果，以提高各種建筑電氣系統電氣設計的節能效果，節能理念應貫穿設計過程的每一個環節。節能系統的設計應在多個方面進行，節能系統的設計步驟應在幾個方面進行，供配電節能系統設計步驟如圖1所示。

圖1 供配電節能系統設計步驟

2.1 電力設備的選擇

①電力設備選型時，應盡量選擇節能產品或采用節能措施。如果目前沒有這樣的節能產品，就有必要考慮將來更換或改造的可能性。②在大容量電動機起動時，為了避免電壓波動，需要采取該裝置來啟動降壓。③在允許電網條件的情況下，電動機起動方式的直接起動方式盡可能地遠。④只有0.6kW以下的電動機才能與插座一起運行。⑤電動機在控制和保護要求下可以使用負載開關，但通用電動機的操作開關可以使用磁起動器。⑥頻繁無監督電動機應設置故障保護裝置。⑦車間的配電系統按其工藝條件和特點，選用輻射型、混合型或干線型。在適宜的條件下，應選擇多樹種干樹。⑧一般來說，控制箱和配電箱主要由標準產品選擇。當然，可以根據具體情況選擇非標準配電箱。⑨在負荷率為85%的情況下，變壓器容量的選擇適用于大多數情況。然而，對于一個或兩個階段負載，應考慮1個變壓器，而其他1個變壓器可以負擔滿負荷電源。為了改進，首先考慮更換大容量變壓器，并再次考慮超過1000kVA增加變壓器的開發容量。⑩三級負荷通常選擇1個變壓器，一級或二級負荷雙電源，通常選用2臺變壓器。當然，在運行模式改變或使用要求可以節省的條件下，變電站的數量不受限制。11○在低壓配電和遠距離不經濟的情況下，根據技術經濟比較，選擇所選變電站。

2.2 信號與控制設備

在補償電容器柜放電回路中，可以采用自動切換的裝置，僅僅在放電才接通回路。在控制回路時宜采用發光二極管、節能按鈕、氖燈等作指示燈；如果條件允許，可采用等離子或電致發光顯示裝置來取代白熾燈的燈光顯示。

2.3 照明的設計

民用建筑照度按照《建筑電氣設計技術規程》選擇，以《工業企業照明設計標準》來確定工業建筑照度標準照度。設計中合理采用混合照明，宜選用高效電光源，改善照明器的控制方式等措施。

3 低壓線路保護節能設計

①配電線路短路保護。配電系統各級保護應進行選擇性保護。當需求不滿足時，應盡可能選擇第一端的保護。②在下列線路上安裝過載保護：可能導致電纜或絕緣導線長期過載的電力線路；在FLA上的易燃外層上有絕緣導線時，重要倉庫、公共建筑物和住宅建筑中的照明線路。③熔斷器的自動切換電流或熔斷器額定電流的固定電流應接近保護線路的計算電流。同時，保護裝置在正常短時間過載時不應誤操作。④電纜和絕緣導線的允許放電不應小于自動開關長延時過電流釋放的固定電流的1.25倍或熔斷器額定電流的1.25倍。保護裝置應該安裝在配電線路的導體部分的分支上，在那里減少，或者在需要保護和選擇性的地方。⑤根據下列規定，不可安裝保護電器：20A保護的保護電路及以下保護裝置可保護線路的支線或減少線路、支線的允許放電或節線減少大于50%線以上，室外架空配電線路，并由配電線路分配。

4 室內外電氣線路設計

①根據經濟電流密度選擇高壓線路，以統一同一線路規格，根據經濟電流密度選擇高壓線路，校驗低壓線路的機械強度選擇和電壓損失。②當根據流速選擇導體的橫截面時，室外地下18℃，電纜溝槽和室內地下20℃。室外線路的計算溫度為28℃，室內線路為25℃，根據實際溫度計算特殊環境和比表面積。③低壓用戶線路采用絕緣導線，高、低壓架空線路應采用統一的絞合線。適用于電纜線路狀況，盡量選擇所有塑料電纜。④如果1個變壓器配備多回路架空線路，它們可以共享它們的零線，但要注意分段的選擇。三相四線零線部分的選擇不應小于電路中的最大不平衡電流。為了自動去除線路的故障區段，任何單相短路電流都是最近的熔體的額定電流、最大相線路電流、任何單相短路電流或1.5倍瞬時或短時延遲動作電流的4倍以上，自動開關，零線一般大于線路，不受相線電流限制。

5 其他節能的措施

①工藝包括水、建筑、電力、暖通空調等，要選擇節約電能的運行方式和工藝設備。②當變風量系統用于風機負荷時，可采用可控硅串級調節。泵的控制應按單位臺數、間歇和轉速來控制。③水技術可以與間歇控制相配合，在適當的情況下，可以適當增加水箱的容量，避免峰值進水。④采用晶閘管級聯方式進行調速控制。⑤泵的數量應通過多個泵的組合來控制。⑥鍋爐采用自動控制，經濟、高效運行。⑦室內地板、墻面、天花板盡可能輕裝飾。⑧照明設計應注意充分利用自然光照，減少照明的使用時間。

6 輸配電線路中節能降耗的措施

（1）合理的電網規劃。合理的電網規劃是一個科學合理的城市電網規劃方案，目前電網規劃不僅包括電力系統的自動化設計，還包括電力系統的消耗監測。因此，有必要做好線路的規劃工作，有效地減少電力消耗。

（2）節能變壓器的使用。為了合理使用變壓器，還可以實現節能降耗。在輸電線路和配電線路的運行中，變壓器可以被看作是電力消耗的主體。因此，如果能夠合理有效地控制變壓器的能耗，可以有效地降低功耗。從技術上看，變壓器在中國的發展和應用主要包括新變壓器的使用，變壓器容量設計的科學性也相應提高。目前，非晶合金鐵心變壓器具有一定的優勢。它具有能耗低、噪音低的特點。它已成為我國變電站的首臺變壓器。它不僅可以降低電力系統的能量損耗，而且可以有效地降低電力系統的負荷損失。在輸變電系統的應用中，應注意變壓器的維護和更換。否則，變壓器運行時間過長或損壞，將對整個系統的運行產生不利影響，能耗大，功耗低。

（3）配電電壓的合理選擇。這就要求加強對電力系統運行中配電電壓的控制和管理。配電電壓的功率強度將直接影響電力運行的損失，因此適當選擇配電電壓有利于減少電力系統過電壓造成的損失。

（4）提高鋼絲繩的承載能力。導體的載流能力是單位導體的載流率。導線的負載能力越高，電力系統的效率越高，損耗越小。提高導體的承載能力不僅節約能源，減少消耗，而且由于工作效率的提高，也提高了導體的使用壽命。

在輸變電系統中，無滲透性或低滲透性的材料的應用也能有效地降低輸變電系統的能耗。變速器和轉換系統中的所有金屬附件被非磁性金屬附件所取代，以減少功耗。

7 結束語

目前我國的建筑節能設計技術因起步較晚，發展也相對緩慢，英國的BREEAM評價系統，日本的CASBEE評估系統等較先進的電氣節能設計提供了很好的榜樣。可以多學習，多交流，吸收其提供的寶貴經驗以促進技術的發展。就需要加強對電氣技術的開發，多鼓勵企業的創新。當然，政府也要加強管理，加大扶持力度，以促進電氣節能技術的卓越式發展。