建筑电气设计中的节能措施

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摘要: 本文结合本人多年从事建筑电气设计工作的经验， 以建筑节能设计的措施、建筑节能设计的基本原则作为切入点，阐述了如何在建筑电气设计的环节中取得建筑节能的效果，希望对从事建筑电气设计的设计人员有一定的参考作用。

关键词：建筑电气设计节能措施

0 研究背景

随着人口急剧的增加和工业水平的发展，人民生活水平也在不断地提高，对能源的消耗也快速增加，我国是世界上的一个能源消费大国，碳排放量占世界的比重也很大，倡导低碳经济，解决能源危机迫在眉睫，节能减排成为当前经济活动中的非常重要的一项，因此，目前的形式对各行各业提出了节约能源的要求，尤其是近几年，全国用电量和用电负荷增长较快，一些地方甚至出现电荒，严重影响经济社会发展和人民生活水平的提高，节约电能，也就成为民用建筑节能的焦点。作为建筑电能消耗主体的电气设备的选用、 运行在建筑电气节能中举足轻重， 选好、用好电气设备是建筑节能的关键。我国是个能源消费大国，能源相对短缺，然而能源浪费却相应严重，作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出，能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。由于人口的增加，工业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。节能问题一直也是我国发展国民经济的一项长远战略方针。今年，“两会”提出的建设节约型社会的战略目标，根据“十二五”规划要求，建筑节能成为国内建设节约型社会和发展循环经济的重要内容。各行各业提出了节能的要求，节约电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。下面就建筑电气设计中应该考虑的几种节能措施谈谈看法。

1 建筑节能设计基本原则

1.1考虑实际经济效益

当然节能也应按国情和经济现状考虑，考虑到实际经济效益，不能仅仅因为节能而过高地消耗投资和加大资金投入，增加运行成本。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 [1][2]。

1.2节省无谓消耗的能量

所谓节省无谓消耗的能量，也是节能的着眼点。首先我们应该确定哪些地方的能量消耗是和建筑物功能的发挥没有关系的，其次就是考虑采取何种措施来达到节能减排的目的。比如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，或者量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

1.3满足建筑物的功能

我们所说的满足建筑功能的要求，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建筑电气节能措施

2.1 采用智能控制节能

随着计算机技术的发展，利用先进的智能控制技术，对建筑设备系统进行实时高效的监控管理，以达到节能降耗的目的，已经成为建筑节能的有效手段。近年来，建筑设备监控系统的性能日趋完善，节能效果也变得越来越显著。采用建筑设备监控系统，可以对建筑中的风机及给排水泵等设备进行有效控制；也可对制冷机组、空调器等设备、高／低压变配电系统、照明系统和电梯系统等进行实时监控。总之，利用建筑设备监控系统，可以全方位地对建筑中各类机电设备的运行进行控制，住满足建筑要求的前提下，使各种设备均处于最佳运行状态，从而实现最大限度的节能。由于专业智能化控制手段的快速发展，针对电气系统控制，推出了高效的变配电智能监控系统和智能照明控制系统，无疑对建筑机电设备的监控节能起到更加积极的作用 [3]。

2．2 供配电系统节能设计

供配电系统应该简单可靠，根据用电设备特点、用电鱼荷容量及分布等，合理设计，实现供配电系统在最佳状态的经济节能运行。其中设计者应注意：(1) 合理选择电缆、导线截而，在满足允许载流量，运行电压损失等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低损耗、减少投资等方面综合考虑。(2) 合理地提高供配电系统的功率因素，在用电设备选犁及调速控制方案一定的情况下，若自然功率凼素达不到接入电要求时，应进行无功率的补偿，以减少线路及变压器损耗。 (3) 合理选择供电电压，同等情况下。电压越高，损耗越小。民用建筑用电设备电压等级大部分为220／380V。但一些大型或特大型的民用建筑的空调主机为了达到节能目的，经方案比较可以选择10(6)KW的制冷设备。(4) 根据负荷合理选择变压器容量和台数，变压器的负载率宜为0．8左右，其接线应能适应负荷变化，按经济运行原则灵活投切变压器，减少损耗[7][8]。(5) 变电所应靠近负荷中心，低压配电间应靠近电气竖井。合理分布供电网络，使低压供电半径控制在200m以内．减少线路电压损失，提高供电网络的运行质量。同一电压等级供电系统变配电级数不宜多于两级，尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。

2．3照明系统的节能

照明节能设计，就是在保证视觉要求和照明质量的前提下，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，有以下几种节能途径：

选用高效光源。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准不可随意更改，这就需要有效地控制单位面积灯具安装功率。

选用高效性能的电气附件。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20％，高强度气体放电灯(HD)的镇流器功率为额定功率的15％~16％。而电子镇流器与电感镇流器相比较。具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点。比电感镇流器节电10％以上，其本身功耗也比电感镇流器降低50％～75％，综合电输入功率降低18％～23％，节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所，宜装设补偿电容器。

选择合理的照明方式[5][6]。自然采光是绿色环保的照明方式，也是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应与建筑设计人员密切配，综合考虑利用自然光和室内照明的有机结合，选择合理的照度标值 [9]。把握好照明标准的高、中、低三挡的照度值，尽量少用一般照明，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，是灯光物尽其用，从而达到节能的目的[9]。

采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化，决定电气照明点亮的范围，实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点，改变全开习惯，在给定的时间和地点控制照明提供的照度，可有效地节能；采用各种类型的节电开关。如在旅馆客房设置节能控制型总开关，对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等公共场所、室外照明，可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。

2.4建筑电气节能新技术

供配电系统中的节能技术包括低损耗变压器S11、SCl0；高效电机Y2；节能耐腐型电缆桥架QGQJ；消除高次谐波装置(采用有源、无源滤波装置)；克服三相不平衡装置；稳定供电电压开关；浪涌吸收装置；无功补偿电容装置；各种调速节能装置(采用液力、斩波、变极、变频、电磁、晶闸管等)。

建筑设备监控系统监控对象包括冷冻水及冷却水系统；热交换系统；采暖通风及空调节系统。给排水系统；供配电系统；公共照明系统；电梯和自动扶梯系统。

考虑到投资、设备用房及管理人员综合技术水平等因素，一些设备供应商及专业公司根据客户要求，开发了单项节能技术，如照明总线控制技术、电能管理装置、空调系统节能自动控制装置、电梯群控装置等。

3结论

民用建筑中存在大量可以节能的环节和部位，节能潜力很大，建筑电气设计人员应充分考虑选择高效率的节能设备，并且应用先进的设计手段和措施，按照节能标准进行设计，为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间，同时在建筑的全生命期中实现高效率地利用能源、最低限度地影响环境，使之成为低碳的，可持续的绿色建筑[4][5]。建筑节能设计是未来建筑设计的房展方向。建筑电气的节能潜力很大，皮在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时，在选用节能的新设备时，应具体了解其原理、性能、效果，从技术、经济上进行比较后，再合理选定节能设备，以真正达到有效节能的目的。

参考文献：

[1] 刘思亮.建筑供配电[M].北京:中国建筑工业出版社,1998．

[2] 企业节能技术[M].化学工业出版社,北京.

[3] 宋进,配电网电能损耗及降损措施[J].德州学院学报,2005 (4).

[4] GB1350034― 2004.建筑照明设计标准[s] .中国建筑工业出版社．

[5] GB50189―2005.公共建筑节能设计标准[s] . 中国建筑工业出版社．

[6] 刘海天．浅谈建筑物电气节能的几个措施[J]．福建建设科技，2008：48～50．

[7] 徐群英．电气节能设计[J]．中国住宅设施，2007：58～59．

[8] 罗建华．建筑电气设计中的节能措施[J]．建筑与设计，2007：66～67．

[9] 李宏毅，金品．建筑工程电气节能[M]．北京：中国电力出版社，2004．

[10]刘思量．建筑工程电气节能[M]．北京：中国电力出版社，2010．