基于建筑電氣設計的節能研究

陳 浩 （中鐵合肥建筑市政工程設計研究院有限公司，安徽 合肥 230009）

現今經濟不斷發展，而針對社會發展而言能源的作用愈發關鍵，屬于保證經濟發展以及社會發展的關鍵內容。然而大部分能源非常有限，并不是能夠無限索取的，現今我國已面臨能源供應短缺的問題，能源短缺問題也正在限制我國的經濟發展。能源耗損中的建筑損耗占到較大比例，并且我國建筑行業沒有提出較為有效科學的措施節能。依照相關單位報告，在同緯度的國家，建筑耗能只占到我國三分之一，因此從本質上推動電氣節能設計是大勢所趨。

建筑電氣系統節能應當從設計著手，這樣才可以實現從根源上的能源節約。建筑電氣設計的節能如果想保證無功功率降低第一需要考慮減少配電系統線損與配電損失。另外進行燈具選用時要做好考慮，要盡可能選取節能燈具與光源，這樣可以減少電耗，加強電能利用率。

1 照明系統的節能設計

對于建筑電氣設計來說，照明節能屬于其中的重點內容。照明節能設計盡管要立足于節約，然而是應當滿足生活以及工作照明要求的。這屬于設計初期就需要考慮的內容。

1.1 照明光源選用問題

建筑電氣節能設計首先應注意的是光源問題。發光效率屬于立足光源進行節能的本源，而氣體放電燈就屬于最具象征性的高效光源。因此對于光源設計選擇需要重視下列幾方面要點。

①對于戶外的大場地以及較大規模工業廠房，類似于此類位置，通常要采取高壓鈉燈與金屬鹵化燈。金屬鹵化燈色溫以及顯色指數較好，高壓鈉燈優勢在于高光效以及使用時間更長。

②對于低矮型室內，且高度不超過4.5m，比如商城、教室以及辦公室之類位置，通常采取直管的熒光燈。在我國一般這些場所采取直管熒光燈型號為T5號燈管以及LED燈管。Z這種燈管光效是很強的，其使用時間較長，而且就節電來說效果要高于T12燈管超過10%。因此慢慢T5燈管就代替了T12號燈管，目前已經變成低矮型室內直管熒光燈的第一選擇。

③對于較為安靜的室內來說，例如：餐廳、旅館以及住宅之類位置。這些位置通常需要采取緊湊式熒光燈。緊湊式熒光燈相較于白熾燈來說節能作用更好。這兩者對比來說緊湊式熒光燈不僅可以加強照明效果而且能夠實現能源節約，然而其唯一不足在于成本不是很低。就長期發展來說，緊湊式熒光燈一次投資可以使用很長時間并且其效果比較好，對于早期的投入是完全可以彌補的。

1.2 照明燈具選用問題

照明系統節能既需要保證光源節能，并且燈具節能也屬于非常關鍵的。選擇燈具與選擇光源相比常常更容易被忽略。人們傳統觀念常常認為光源對于能源節約而言最為關鍵，燈具功能主要是裝飾。對部分的民用建筑以及工業建筑來說，對燈具進行選取的時候常常首要思考裝飾能否與建筑相搭配，燈具效率沒有引起重視。這樣一來不僅是一種資源浪費，而且還不會具有較強的照明效果。因此對燈具進行選取之時應當尤其重視，應當選用效率超過60%的燈具，比如：高強度的氣體放電燈、開敞型燈以及透光罩燈或者低壓熒光燈等等。

2 供配電系統的節能設計

2.1 科學運用變壓器

科學選取變壓器的容量屬于保證變壓器能夠經濟運行基本要求之一。變壓器的容量大小能夠對供配電系統的節能水平起到決定性作用。若是變壓器的過載耗損嚴重提升，就表明了變壓器容量較小，就會直接造成變壓器超負荷運行。若是變壓器容量很大，變壓器容量不能高效化運用，則造成空載耗損提升。所以為了確保變壓器的運行負荷處于最佳，應當依照實際負荷對變壓器的容量進行選取。變壓器最佳的負荷狀態是負荷率不低于30%，且不能超過80%，此范圍狀態下運行變壓器是最佳狀態。與此同時選用變壓器的時候，就能夠依照企業的實際用電特征選用比較靈活多變的接線形式。

2.2 從線路入手降低耗損

①導線長度要盡可能減少。進行設計時首先應當思考低壓柜以及配電箱出線口位置，對于這些位置出線口應當避免走回頭線，盡可能要走直線。變電所的位置選取應當盡可能選取與負荷中心接近的位置。安裝電線的時候，應當盡可能降低電纜長度，比如，低壓線路供電的半徑要低于200m，在大負荷密集區域供電的半徑至少為100m，在中負荷密集區域供電的半徑要低于150m，在大負荷的密集區域供電半徑要小于250m，如此一來就能夠保證最短的供電距離。

②增加導線的截面積。對較長的線路安裝來說，增加導線的截面積是非常有效的。然而增加導線的截面積必須具備一些條件，比如說應當符合熱穩定性，保護配合與意義電壓降。提高截面積雖然能夠使線路費用投入更大，但是這些花費可以在運營過程來進行有效補償。

③對于高層建筑來說，為了控制干線電纜長度，變配電室需要與電氣豎井相接近。對于面積大的一些高層建筑變配電室來說需要盡可能設置到建筑中端位置，這樣可以使水平線纜敷設長度有效減少。

④負荷分類。做好家用電器負荷分類工作，家用電器中的電熱水器、新風機以及空調機之類的普通負荷裝置安裝過程中需要通過一條主干電纜來供電。而這樣可以一定程度上處理在非空調季節運行而造成干線的截面傳輸電流降低，繼而使線路耗損降低。與此同時可以方便消防用電在切電之時損壞家用電器。

2.3 通過抑制諧波實現有效節能

伴隨社會持續發展，建筑行業發展同樣是非常迅速的，很多的電力與電子裝置在建筑行業之中得到廣泛運用。電子與電力裝置引發的諧波電流會對配電系統產生不好的影響，它可以在一定程度上造成電動機的發熱率降低，造成線路耗損提升，變壓器的局部過熱，還會加速銅與鐵的損耗。而且繼電保護以及自動設備誤動同樣屬于諧波導致的問題。所以，諧波存在既會提高配電系統電能耗損，而且對于配電裝置以及線路安全能夠產生很大影響。對于建筑電氣設計來說，為了達到抑制諧波的功效，常用方法是把源濾波器和無源濾波器裝設到變壓器的低壓一側。另外可以進行源濾波器以及無源濾波器的混合運用。以上兩種措施都可以一定程度上減輕諧波造成的隱患問題。消除諧波既可以實現電路凈化，而且可以有效控制能源耗損，有效延長裝置使用時間。

3 結束語

建筑電氣節能設計便是從本源來控制能源耗損問題，建筑電氣的設計人員應當具備工作責任意識，對于節約能源工作，應當從根源開始入手。設計過程中應當認真設計，對于不同方案應當做好對比分析，這樣才可以設計出能源節約的科學方案，可以真正提升經濟效益，促進經濟發展。設計必須要保證有據可依，要在工作過程中不斷總結能源節約的措施，且向相關單位提出方便操作的一些節能方法，使能源節約真正實現規范化、標準化以及法制化。