建筑電氣設備的電氣節能設計

裘永凱 鄭君方

摘 要：有效開展建筑電氣節能設計，不僅能減少建筑電氣工程對環境較壞的影響，還能大大降低建筑電氣工程的能耗。所以，相關建筑電氣設計人員一定要明確電氣節能設計的基本原則，提出有效的控制措施，以便建筑電氣節能計能普遍、廣泛的應用于我國建筑電氣工程施工中。

關鍵詞：建筑；電氣設備；節能設計

1 引言

無論是供配電系統、變壓器系統、電動機動力系統、照明系統或者其他用電設備，都有著節能的巨大潛力。為實現“節電能、降電耗”的目的，建筑電氣技術工作者應建立和健全節能理念，通過科學的管理、精心的考慮、反復的比較方案。拿出一套既符合各種技術指標又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實可行的節能措施，從而達到真正節約電能的目的。

2 建筑電氣設備電氣節能設計研究中常見的問題研究

2.1 建筑的電氣的節能設計并不合理

在建筑電氣的空調系統設計的過程中，建筑的空調冷量存在著過高的問題，使得建筑內的中央空調的通風口以及機械排風不暢的問題得到很好的解決，并且，在進行建筑電氣設計的時候，多數設計者選擇的設施設備并不符合建筑自身的需求，使得建筑物室內的為外通風換氣形成溫度較低的負荷，使得建筑物的空調的耗冷量不斷的上升，對于建筑電氣設備的節能運行沒有任何的好處。

2.2 建筑電氣在進行照明光源設計的時候沒有遵循節能設計的原則

在進行建筑物電氣設計的時候，照明以及光源的設計并不能完全的遵循節能的原則，導致整個建筑物在進行電氣設計的時候造成了照明耗能的不斷升高，造成了大量的能源浪費，尤其是多數建筑物在進行開關設計的時候并不科學，造成了電力資源的大量消耗。

2.3 建筑物內其他的輔助電氣設施不符合節能設計的原則

在設計建筑物內部設施的時候，多數建筑物設計人員沒有合理的配置采暖、通風、給水以及排水等等電氣設施，導致建筑物內的電氣設施的設備選擇以及系統運行方式不合理，間接地造成了建筑物在日常運轉的時候出現了資源損耗較高的情況，導致建筑物的運行成本過高。

3 我國建筑電氣節能設計的基本原則

第一，建筑電氣節能設計必須要遵守相關的國家節能標準。建筑電氣工程建設中，不能為了節能而加大建筑及其運行費用的投資，而是要確保建筑工程投資可通過節能方式在短期內得以回收。具體地說，同未進行節能設計的相關建筑相比，采用建筑電氣節能設計的一些建筑的總體費用要低，且能源消耗也要被大大減少。

第二，建筑電氣節能設計一定要采用先進的施工工藝及設備，以降低能耗。人流量相對較大的一些場所，比如超市、商場等，其照明設備的用電量非常大，那么普通的照明設備很難滿足其照明需求。因此，在建筑電氣節能設計中，必須要引進比較先進的節能照明設備及其施工工藝，以更好地節約能源。

第三，建筑電氣節能設計中，需盡量減少電力使用及供應中的浪費。建筑電氣建設中，各施工單位一定要提前開展相關的調查研究工作，合理分析建筑用電浪費的根本原因，并有效采取針對性較強的處理措施，以設計合理的節能方案。通常來說，造成用電浪費的主要原因是電力傳輸中的損耗及變壓器功率的損耗，所以，建筑電氣節能設計中需制定相關的節電措施。

第四，建筑電氣節能設計所用的相關電氣設施材料一定要符合建筑使用要求。相關的電氣設施不僅要滿足建筑照明的基本要求，還需滿足建筑住戶的衛生環保及舒適要求。具體地說，建筑電氣節能設計中，設計人員不僅要使用、選擇具有節能作用的建筑材料，還要全面分析、考察建筑的整體狀況，以確保安裝的建筑電氣線路安全、科學、準確無誤，且要其安全通道要暢通無阻。而諸如兒童游樂場等特殊場所，需根據其特殊需要及實際需求開展建筑電氣節能設計；一些演藝場館則需結合藝術表演的音響、燈光等需求開展相關的照明節能設計。

4 節能設計及措施

4.1 供配電設備部分

依據建筑的用電量、供電距離、用電設備等因素對供配電系統進行合理的設計，實現系統簡單可靠、操作容易，主要有：將變配電所盡可能的建在靠近負荷中心的地方，縮短配電半徑，使得線路損耗得到有效的降低；對于變壓器的容量要根據具體的建筑工程進行合理的選擇；在滿足由于季節性造成負荷變化的同時還要實現經濟運行，減少運行時不必要的電能損耗。

供配電功率因數的合理選擇是實現建筑電氣工程節能設計的一個重要環節。提高功率因數可以減少線路上的損耗，節約了電能。電能是依靠線路傳輸的，因此其不可避免的存在線損和線路傳輸無功功率引起的電能損失。傳輸的有用功是為了滿足建筑物的日常需求。在供配電設備中的某些電氣設備的鎮流器（熒光燈），會產生滯后的無功電流。這部分電流經過線路的傳輸到末端用電設備增加了線路的功率損耗。如何減少或者避免這部分功率損耗可以采用：減少用電設備的無用功功耗，提高用電設備（如電動機）的功率因數；采用靜電電容器實現無功補償根據具體的情況采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式。

輸電線路存在一定的電阻，電流流過時，就會產生有功功率損耗。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路電阻。因此，可以從以下幾個方面減少線路的損耗：選用電導率較小的材質作導線，銅芯最是目前最好的材料。在負荷較大的建筑中采用銅導線，在負荷量較小的建筑中采用鋁鋅導線。線路要盡可能走直線，以減少導線長度；低壓線路應不走或少走回頭線，以減少線路上的電能損失；變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離。當建筑物每層平面在達到11000平方米時，按區塊應至少要設2～3個配電所，以減少干線的長度；對于高層建筑，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給豎井的干線，不至于產生支線沿著干線倒送的現象的發生。即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路部分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。

4.2 用電設備部分

照明節能設計就是在保證滿足作業面視覺要求、照明質量的前提下，力求減少照明系統中光能的損失，從而最大限度的利用光能。常見的節能措施有以下幾個方面：充分利用自然光，這是照明節能的重要途徑之一，在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合，充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合，從而大大節約了人工照明電能。使用LED照明取代傳統白熾燈和日光燈已成為21世紀居室照明領域的一種趨勢，居室傳統照明燈具已面臨嚴峻挑戰。研究資料表明，LED是冷光源，半導體照明自身對環境沒有污染，與白熾燈、熒光燈相比，節電效率可以達到75%以上。在同樣亮度下，耗電量僅為普通白熾燈的1/15，熒光燈管的1/3。推廣使用低能耗性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器，氣體放電燈宜采用電子觸發器等。

5 結語

隨著地球資源的減少和環境的逐步惡化，綠色環保和節能減排的工作已經成為全球的焦點。建筑節能對資源的合理利用起著非常重要的作用，建筑電氣的能耗又在整個建筑的能耗中占有很大的比例，因此建筑電氣的節能設計是非常有必要的。

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