建筑電氣供配電系統節能設計研究

王劍

摘要：隨著當前人們生活水平的提高，電能消耗也越來越高，節能減排早已經成為各行各業急需解決的關鍵問題，而建筑的電氣節能手段，也是當前建筑行業備受關注的一部分。

關鍵詞：建筑電氣供配;配電系統;電氣節能

隨著現在住宅建筑技術的不斷提升，相應的電氣供配系統也得到了良好發展，而建筑的電氣供配電系統在實際應用中，也明顯提升了人們的生活舒適程度，但這種基于電氣供配電系統提升的美好生活，就給建筑供配電系統的設計帶來了壓力和挑戰。

一、建筑電氣節能設計的必要性和原則

1、建筑電氣節能設計的必要性分析

有關于建筑電氣節能，除了需要響應國家政策，適應社會需求外，這種電氣節能設計也是從建筑節能的應用現狀，和節能設計未來發展的趨勢決定的。

1.1當前應用現狀

就當前的各種建筑電氣系統應用過程看，無論是建筑物應用過程中自身消耗的大量能源（圖1），還是建筑中各類系統在運行過程中產生的多余的能源消耗，數字都是無法忽視的，這也是當前電氣系統在實際應用中遭遇的應用壓力。只有重視建筑電氣供配電系統節能減耗的問題，才能有效的適應當前社會越來越突出的節能減耗問題。

1.2未來發展趨勢

住宅建筑電氣系統的未來發展，勢必會因為科學技術的提升而提升。在未來，各種電氣設備必然花樣繁多，層出不窮，相應的建筑電氣供配電系統的復雜性也必然會大幅度提升，更不用說因為電氣供配電系統在實際運用中造成的重復使用而多余浪費能源的現象。因此有關于節能減耗的要求也會越來越多，只有現在開始不斷提升電氣供配電系統的節能效果，才能適應電氣行業在未來的發展。

2、關于建筑電氣供配的節能設計原則

2.1經濟性

對于建筑電氣供配電系統的設計工作而言，第一點就需要充分考慮經濟因素。一方面是考慮建筑電氣供配電系統落實的經濟情況，另外一方面還要重點考慮建筑電氣供配電系統在后續應用中，能否表現出理想的經濟效果，避免因為節能目的損害到建筑住戶的個人利益，也只有保障小區住戶能夠得到較好的用電體驗和效果，才能為電氣供配企業創造更高的利益價值。

2.2舒適性

建筑電氣供配電系統的設計主要還是為人所用，提升系統應用區域居民的生活質量和生活水平，基于這種生活上的舒適需求，在進行建筑電氣供配電系統設計過程中，不但需要嚴格的細節控制和節能把關，還要根據實際情況做出相應的節能調整。

二、建筑電氣節能設計的要點分析

1、供配電系統的節能設計要點

供配電系統是建筑設計中非常重要的組成部分，設計過程中不但要綜合現場條件，還要針對建筑的具體使用功能，考慮到建筑用電設備的詳細情況。只有仔細的測算重要設備的用電負荷，才能精確的進行設計研究，保證各項供配電設施在達到節能減耗標準的同時，還不影響建筑用電的使用體驗。而電壓在電力的節能減耗中非常重要。只要通過合理的選擇電壓，就能有效降低建筑電能損耗。同時，電氣供配電系統在實際的設計過程中，還需要對零散的電力部件進行集成，通過合理的布線讓線路短且直，有效降低能源的損失。

2、智能建筑電氣供配電系統的節能措施

當前的建筑類型中，智能建筑類型的電氣子項目非常多，必須全面考慮建筑各個電氣供配子項目的合理性，例如空調系統，可以采用先進的水源熱泵空調。水源熱泵本身就具良好的節能優勢，利用地下水或地下土壤的溫度形成持久的恒定溫度，比傳統中央空調的效能更高，也更容易達到節能環保、無污染、零排放的標準要求。此外，供水系統也可以選擇沒有負壓的供水設備，不但能保證當地的水質安全，還能從一定程度凈化水質。還有，關于智能建筑的公共照明系統，應當選用綠色的節能燈具，開關方式采用聲光控制，不但能減少電能的浪費，還能合理的利用好自然光，從一定程度上保證了環境的舒適感。

三、建筑電氣供配電系統節能管理設計

1、建筑電氣供配電系統節能的細節

建筑電氣供配電系統是能源消耗的中心組成部分，因此在進行建筑電氣設計的時候，設計人員必須要結合設備的性能和設備特點，根據設備用電可負荷的等級、設備用電所需容量等進行合理性的選型和設計，既要讓電氣設備處于良好的工作狀態，又能最高程度的減少電能消耗。

2、變配電房的位置選擇

變配電房的位置應處于所有用電設備的中心，這樣不但能夠減少輸電電纜的長度，還能有效降低配電線路的損耗，達到要求的經濟性目的。

3、控制配電技術

要對建筑電氣供配電系統的配電技術進行合理的控制，例如與用戶相同高壓側配電的級數不高于兩級，低壓側配電的級數控制不高于三級，這樣一方面保障了供電的可靠性，也能保證用電的安全性。

4、變壓器的節能設計

變壓器的有功損耗與變壓器空載損耗都和變壓器的負荷率有關，所以在選擇變壓器型號的同時，還要綜合考慮一下變壓器的有功損耗因數。雖然這些情況影響并不大，但從各個細節進行的節能考慮，會讓整體的節能效果更加明顯。

四、供配電線路的優化設計要點

1、合理的選擇供配電導線

在進行建筑電氣供配電系統的實際應用時，應該結合建筑的實際用電情況，以技術專業性、經濟適用性等標準來選擇電導率較小的新型材質節能型導線。而在實際應用工程的優化節能設計過程中，銅芯電纜的電能傳輸效率會比其它材質的更為優越，但銅芯電纜的成本高，因此，在進行供配電線路布線設計過程中，要合理的選擇銅、鋁等材質的導線。例如負荷容量較大的一類、二類負荷，優先選擇銅導線;而三類或負荷容量偏小的其它電力負荷，就選擇鋁導線，以此來降低經濟要求，提高整個建筑電氣供配電系統的方案設計技術和經濟性能。

2、對配電變壓器的科學選擇

此外，從設備損耗、投資費用等方面進行考慮，為了確保設計的配電變壓器在使用期間能承受一定的擴充，就需要前期余出多余的容量。舉個例子：變壓器一般的負載率應該在75%～85%是最優的狀態。這就需要設計人員在配電變壓器的設計過程中，對經濟調度方案進行優化和升級，并且要結合負荷電容量的特性，合理分配用電負荷，計算配電變壓器的容量和臺數，才能科學的調控設計方案，讓配電變壓器能夠長時間的運行，進行高效的工作。在降低變壓器運行總損耗的同時，也能降低供配電網絡的電能損耗，達到建筑電氣供配電系統的最佳節能效果。

3、建立相關的后臺能耗監測系統

除了科學的設計建筑電氣供配電系統，還需要設計建筑的能耗監測系統。通過檢測建筑能耗的，統計相應的能耗數據，隨時分析能耗問題，才能對各個區域、各個設備的能耗情況進行隨時把控，這對優化資源的利用程度、減少管理人員配置都有著非常重要的作用。此外，關于能耗監測系統的建立可以使用弱電控制。電流分為強電和弱電，弱電的特點是電壓低、電流小、功率小、頻率高，對資源要求低，而國內當前的建筑電氣供配電系統對于弱電控制這一塊應用得非常少。

結束語

總而言之，隨著國家和人民對低碳節能的生活理念不斷加深，建筑節能也就成為社會關注的焦點，減少不必要的能源消耗，提高對建筑電氣供配電系統的節能設計，優化建筑建設的資源利用，推動我國的建筑水平發展。

參考文獻：

[1] 林衛東.建筑智能照明控制系統的應用探討[J].福建建筑電氣.2016（03）：50-57.

（作者單位：杭州東方博盛建筑設計有限公司）