建筑电气节能措施
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摘要：《“十二五”建筑节能专项规划》对建筑节能提出了较高的要求，本文从电气节能的角度提出一些措施，供大家参考。
关键词 : 节能负荷损耗功率因数电动机照明
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
引言
我国是能源生产大国，也是能源消费大国。我国一次能源和电力生产的增长速度很快，在过去的30年里，我国经济年均增长9.7%，而能源消费年均仅增长4.6%，可见还存在着较严重的能源缺口。电气节能就是遵照国家的能源开发利用政策。在电力生产、输送、使用各个环节中，研究分析电能消耗的规律，不断改善用电状况，减少损耗浪费，也就是采取技术上可行，经济上合理和对环境保护无妨碍的一切措施，以实现电力供需的平衡。建筑用电量将占全社会总用电量的40%左右。降低建筑能耗将是贯彻落实节能减排战略的核心内容。
二、电气节能存在的问题
多年以来，人们只顾盲目用电，电气设计人员只管按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备，头脑中考虑节电甚少。待工程竣工后以及运行期间出现—些无谓的能耗，虽然深感遗憾，也只能任其存在，因为无法作出有效的定量分析，也就找不到一种让人信服的解释。再加上对建筑节能的考核评价仍局限在住房城乡建设系统内部，没有纳入目标考核体系。以至造成能源使用严重浪费的后果，直至最近几年，多个省份出现限电拉闸才体会到问题的严重性。如果形势继续恶化，将进一步加剧能源问题对人民生活和经济发展的影响。
我国正处在城镇化的快速发展时期，按“十一五”期间城镇每年新建建筑面积推算，“十二五”期间，全国城镇累计新建建筑面积将达到40~50亿平方米。要确保这些建筑是符合建筑节能标准的建筑，对完成国家十二五节能规划目标具有重要意义。
电气节能就是遵照国家的能源开发利用政策。在电力生产、输送、使用各个环节中，研究分析电能消耗的规律，不断改善用电状况，减少损耗浪费，也就是采取技术上可行，经济上合理和对环境保护无妨碍的一切措施，以实现电力供需的平衡。
建筑电气设备节能主要以下方面进行：
供配电系统的节能设计
根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
由两路进线供电的系统，宜采用两路电源同时运行的方案，以减少正常运行时的线路损耗。
变压器应选用节能型的，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，同时要将变压器的负载率提高到41%-63%，总损耗最小，具体数值随着变压器的不同而不同。住宅小区为提高变压器运行期整体效率，其变压器的计算负荷率应该高于最佳负荷率，80%-85%最为合适。
（二）动力设备的节能设计
合理选用电动机，除规格、型号符合要求外，特别要注意选用合适的功率，避免用过大功率的电动机形成所谓的“大马拉小车”现象。单台用电功率大于350KW的电动机可以采用中压或高压电动机。
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。在建筑给水系统中采用变频调速器，对水泵电机无级调速、恒压给水，节能的经济效益也是非常显著的，当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的三次方下降。
（三）提高照明节能
照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种：
充分利用自然光
由于建筑的照明面积非常大，所以充分利用自然光源进行节能，其潜力和效果非常之大。自然光源是取之不尽用之不竭的能源。在施工过程中，对自然光源充分利用是非常倡导的做法，在节能环保以及经济合理方面都起着一定的作用。在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约人工照明电能。
2．选择优质的电光源
科学的选用电光源是照明节电的首要工作。节能的电光源发光效率要高，使得每瓦电（W）发出更多光通量（Lm）。白炽灯泡发光效率一般为7～20Lm/W，其寿命一般为1000h，特殊的为2000h；单端的紧凑型荧光灯（俗称节能灯）其光通量一般为50Lm/W，采用一只9W寿命3000～5000h的节能灯完全可以替代40W的白炽灯泡；双端直管荧光灯T12型的光通量为55 Lm/W，寿命为3000～5000h，而现在的T5型则达到90～110 Lm/W，寿命可达8000～10000h.所以T12，T10甚至T8型的荧光灯都应该淘汰，不但可以节约大约50%的电能，还会改善灯光的显色性。除以上光源外，还有高强气体放电灯，如高压钠灯、金属卤化物灯、微波硫灯、无极灯、发光二极管和半导体照明灯等。高压钠灯代替高压汞灯，电能可节约37%；金属卤化物灯代替高压汞灯，电能可节约30%；半导体发光二极管（LED）光的转换效率高，寿命可达50000小时-100000小时。而在建筑物的公共场所照明应采用节能控制系统，尽量减少不必要的照明时间。
科学技术的发展，电光源也层出不穷，现代的灯可以达到薄如纸，细如丝，总是叫人惊喜，现在还在应用那些落后的费电的灯的场所，应该尽快实行照明工程节能改造。当然了，在选择发光较高的光源时要考虑应用场所，根据场所的特点和电光源的特性进行合理的科学的照明改造。
除了正确选用光源产品外，选择高效照明灯具与光源合理配套使用，在满足照明要求的情况下，可以有效节约照明用电。例如镇流器，旧的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20%的电能，40W灯，其镇流器耗电约8W；而节能的电感镇流器则耗电小于10%，更节能的电子镇流器，则只耗电其2～3%，也是一笔不小的节电措施。
3．改进灯具控制方式
采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
4.加强维护管理
良好的维护管理可以节约用电和延长灯具的使用寿命。照明节电管理主要以节电宣传教育和建立实施照明节电制度为主，使人们养成随手关灯的习惯；按户安装电表，实行计度收费；对集体宿舍安装电力定量器，限制用电，这些都能有效地降低照明用电量。当灯泡积污时，其光通量可能降到正常光通量的50%以下。灯泡、灯具、玻璃、墙壁不清洁时，其反射率和透光率也会大大降低。为了保证灯的发光效果，应根据照明环境定期清洁灯泡、灯具和墙壁。当灯要闪动或已出现闪动时，要及时更换，可有效的做到节能。因为气体放电源在启动时耗电最高，比平时用电大得多。
另外，灯具在使用过程中不可避免地受到污染，如反光器的铝氧化，防护罩里外积尘生垢等等，势必造成光的损失，如不定期维护保养，则和上述道理相同，光源所消耗的功率大部分就浪费掉了。所以，选择灯具时要选择密封性能达到IP55以上的灯具，以减少维护工作量。
（四）提高供配电系统的功率因数
大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，如何使得配电系统功率因数尽可能接近于1，使得电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。降低配电系统的电能损耗，是配电系统节能的途径之一。
提高功率因数通常采用并联电容器补偿法，通常有二种方式，集中自动补偿和就地固定补偿。当成组用电设备的无功补偿大于100KVAR且离变电所较远时，应采用就地补偿的方式。 同时尽量提高自然功率因数，即合理选用电动机，尽量不让电动机空转。
四、结语
节能降耗是国家的基本国策，在建筑工程电气设计与施工时应从大处着眼，小处着手，才能找到真正达到节能效果的方法,使有限的电能发挥更大的效益。在充分满足建筑物的功能要求的前提下，通过合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制与管理，减少能源消耗，提高能源利用率。