对建筑电气设计的节能探讨

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摘要：随着经济水平的日趋发展社会的不断进步，公共建筑电气设备逐渐增多，并向多功能方向发展，电气线路、 配电设备也越来越复杂。本文主要探讨相关节能设计系统和设计原则。

关键词：供配电系统；节能设计；设计原则Abstract: With the development of increasingly social economy level of development, electrical equipment, public building gradually increased, and the development of the multifunction steering, electrical wiring, power distribution equipment is more and more complex. This paper mainly discusses the energy saving design system and design principles.

Keywords: power supply system; energy-saving design; design principle

中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号：

引言

低碳、节能已成为我们生活的主题，各行各业都在研究如何节能，探讨可持续发展的问题，建筑领域也不例外。

1建筑电气设计的相关供配电系统

1.1供配电系统的节能设计应从电力变压器、三相电路中的功率损耗等方向进行处理，即主要通过损耗进行处理，设计时应从以下几方面进行考虑：变压器的选择，位置应靠近负荷中心，容量应进行适宜确定，以节能型变压器为方向；系统功率因素的改进，对电动机等用电设备应从自然功率因素方向进行选择，应用高、低压补偿与集中分散等人工方式进行补偿设计实现功率因素改进；线路损耗的降低，设计分析时应着眼于单位长度的电抗、电阻以及长度等选择。供配电系统的电气节能设计还是主要从硬件方面入手，做好各线路的能耗选择，可以达到比较合理的成本控制、节能目标。

1.2 线路损耗

任何供电系统都会有线路损耗，如何最大限度的减少线路损耗达到节能效果是一项较为细致的设计工作。线路损耗与线路参数、负荷大小有着显著的关系，进行节能设计处理时应从缩短导线长度、应用电导率低的导线、增加导线截面等方面设计，另外提高电网功率因素、降低无功功率等方式都能实现电网中线路的能源损耗。线路损耗尽管在电网的能耗中所占比重不大，但从节能设计处理方面来讲，也是一个不容忽视的方面，实际设计处理时也应进行周密的安排，尽量减少这方面的损耗。

1.3 变压器

建筑电气中的变压器节能设计主要是如配电系统一样进行损耗和效率方面的处理。就损耗的设计处理方面应尽量减少空载的应用、同负载损耗成平方比的负载的应用；对于变压器效率的节能设计处理应从短路损耗、固有特性方面进行考虑，此外对于某些冬夏负荷显著不同的变压器，应考虑多个变压的节能设计，达到经济运行的目的。变压器的节能设计在建筑电气节能设计中也是一个较为重要的节能点，设计时应进行充分的分析处理。

1.4 中央空调系统

在大型公共建筑等中央空调的能源消耗占据了很大的一部分。中央空调系统通常是由制冷主机、循环水泵、风机盘管等组成。由相关实践经验和统计数据表明水泵的能耗占到了整个空调系统能耗的五分之一以上，变频调速的循环水泵的节能设计处理，已经成为当前应用发展的共识。但是分析计算机节能效果过程总是无法做到足够全面，系统应用的节能计算方法为：水泵节点量=（改进前水泵实际运动平均功率-改进后水泵平均功率）×使用时间。中央空调在大型建筑中能源损耗比重，决定了其节能设计需要做好各方面的处理，在基于变频调速等方式进行改进的过程同时，还应做好更多能源损耗设计处理。

1.5 照明系统

照明系统的节能设计首先应满足国际照明委员会(CIE)提出9条照明节能原则：根据视觉工作需要，决定照明水平；得到所需照度的节能照明设计；在考虑显色性的基础上采用高光效光源；采用不产生眩光的高效率灯具；室内表面采用高反射比的材料；照明和空调系统的热结合；设置不需要时关灯的装置；不产生眩光和差异的人工照明同天然采光的综合利用；定期清洁照明器具和室内表面，建立换灯和维修制度。再在建立确保照明质量、施工视觉的要求的前提下，最大的限度利用照明系统中的光能，降低损耗。

电线电缆截面的选择电线电缆截面的选择是建筑电气设计工作中很重要的一部分，应考虑的因素很多，如架空敷设、环境温度变化等。一般情况下，电线电缆截面是遵循导体允许温升、经济电流、电压损失、热稳定校验等四个原则来选择的。

（1）按导体允许温升选择截面电线电缆按发热条件的允许长期工作电流，不小于线路的工作电流来选择电缆截面的。线路的工作电流通常是按计算电流来的。按经济电流选择截面所谓经济电流是寿命期内，投资和导体损耗费用之和最小的适用截面所对应的工作电流。按经济电流选择电缆截面与按导体允许温升选用电缆截面选取二者之中较大者。

（2）按电压损失校验截面配电设计中，应使各种用电设备端电压符合电压允许偏差值。

（3）按热稳定进线校验导体从正常运行的允许最高温升上升到极限温度的持续时间。短路电流的持续时间通常不大于5s.热稳定通常按下式校验：

S≥I/K2t从以上电力电缆的选择方法，我们可以看出，电线电缆的选择不仅是一个简单的载流量的问题，要兼顾以上四个方面来进行选择。从节能方面考虑，选择截面稍大的电缆是比较节能的，这主要原因是电缆截面越大阻抗较小。另外，从电缆运行的长期性和经济电流原则来看，也宜选择截面稍大的电缆。

1.6管理节能

任何项目设计的成功实施都需要合理高效的管理，建筑电气节能设计施工得再成功却不能进行长期稳定的可靠管理也是无济于事的。电气节能的相关管理应从管理制度等方面进行行为规范的要求，同时应用监控等系统进行各类电气设备的节能控制，应用可实现的任何方法进行实际的照明节能，上述这些依然还需要基于电气节能设计的合理性才能进行有效的操作，此外电气设计的相关人员还应对工程建设、运营管理等运行施工负责方给出明确的要求，使建筑或设备在整个生命周期内真正实现合理的节能。管理节能在电气节能设计的看似无关，其实是最为重要的一环，因为即使设计施工得再好，没有进行的有效的管理控制，所有的节能设计都无法真正达到效果。

1.7充分利用太阳能光伏发电系统

太阳能是可再生的能源，具有污染少、环保的优点。太阳能光伏发电系统是由太阳能电池板控制器以及蓄电池和逆变器组合而成的。我国拥有丰富的太阳能资源，对其充分利用年发电量可达200kW左右，对于我国严峻的能源问题可起到一定的缓解作用。

太阳能光伏发电系统的应用场主要在建筑物的部分用电设备上，如环境照明（庭院灯和草坪灯等）以及道路的照明和体育场照明等。在系统的节能设计上，应当考虑下列几个主要因素：用电负荷的性质以及用电的大小和每天所需的工作时间；系统输出时电压的等级设计；阴雨天气时，保证系统能够连续保持工作状态的设计；建筑物所处位置的日照时间以及太阳能辐射量等。

2 建筑节能设计的原则

现今社会能源消耗急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源———电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则：

（1）满足建筑物的功能即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。

（2）考虑实际经济效益节能应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。

（3）节省无谓消耗的能量节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。

3 结束语

节能降耗是我国的基本国策，由于建筑物的能源的消耗量巨大。所以，在建筑电气设计当中应当注重建筑节能的设计、推广以及实施国家的节能方针。在满足建筑物的基本功能的要求基础上，通过配置建筑物设备的合理性，对其进行有效的、科学的控制和管理，充分利用新能源，提高能源的利用率，减少能源的消耗量。

参考文献

[1] 电气节能设计新议. 建筑电气. 建筑文菀，2012

[2] 陈江祥. 浅析住宅电气节能设计的要点[J]. 福建建材,2011

[3] 高层建筑的电气设计与节能. 建筑设计，2010