建筑电气设计节能措施的探讨李仕俊

建筑电气设计节能措施的探讨李仕俊

李仕俊

（广东德晟建筑设计研究院519020）

摘要：建筑节能是我国可持续发展战略的重要组成部分，建筑电气节能是建筑可持续发展的必由之路。住宅建筑电气节能技术的应用，可在降低建筑能耗的同时，为居住者提供更健康舒适的居住环境。

关键词：建筑电气设计；节能

引言

随着社会经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，国家的能源压力逐渐加大。为缓解社会压力以及能源压力，坚持并贯彻可持续发展战略，节约能源有必要成为建筑电气等与人民生产生活息息相关行业的重要设计和发展方向。

1、节能原则

在建筑的电气设计中，应该时刻遵循电气节能的设计原则，将社会因素、环境因素及其经济因素都应该考虑在内，并且将先进的理论技术运用在设计中，进而实现电气能源利用的最大化，使得工艺的能量及其设备的利用率都能得到相应的提高。

（1）实用性

在进行建筑电气设计时首先应该满足建筑的使用功能，简言之，其设计应该能够满足人们日常的生活工作要求和舒适性需要。对于建筑物居住环境的光照的舒适度、还有照明的显色指数、色温等，在建筑电气设计之初都应该考虑在内。

（2）经济性

在建筑电气的节能设计中，一定要处理好节能和投资之间的关系。如果因为节能而使投资过大，也是得不偿失的，因为这样会使得建筑建设费用大大增加，建筑公司利益受到一定的损失，他们的投资欲望也会消减。在进行节能设计时，首先应该选择技术落后部分，对其进行一定的改造，经过节能设计改造之后可以在短期内回收一些资金。

（3）节省能量

无论在施工阶段还是在设计阶段，都应该做好电气的节能措施，对于一些不必要的能源消耗一定要避免。要想做好节能设计，一定要知道能源的消耗在哪个阶段、哪个方面，然后对其进行一定的探讨和分析，并且采取相应的节能措施，使设计最优化。

2、建筑电气设计节能措施

2.1配电系统的节能设计

在工程设计中，变电所的中心位置应尽量接近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗，同时还要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲，应该从有色金属消耗量及线路功率损失这两个方面综合考虑变电所的位置，使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。

根据负荷容量及分布、供电距离、用电设备的特点等合理设计供配电系统，使系统尽量简单可靠、操作方便。根据规范要求，配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%，干线及分支线首端的不平衡度不大于20%，中性线的电流不超过额定电流的25%。因为在配电系统中，有的相电流较小，有的相电流接近甚至超过额定电流，这种情况下，不仅影响变压器的安全经济运行，影响供电质量，而且会成倍增加线损。在设计中应尽量减小三相不平衡度。

2.2提高供配电系统的功率因数

系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以想办法减少的，其措施有以下几种。

（1）提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求，可采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85-0.95，这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。

（2）若自然功率因素达不到要求，应进行无功功率的补偿。方案是：对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿，在用电设备集中的地方采用成组补偿，民用建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿，并多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。

2.3照明节能设计

2.3.1充分利用自然光

充分利用自然光源是照明节能工程中的一个重要内容。白天尽可能利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。采用透光性能较好的玻璃门窗。凡是可以利用自然光的这部分照明，可以采用灯光调节装置，根据照度进行灯光自动调节，达到节能的目的。

2.3.2合理选择高效节能电光源

照明光源应选择发光效率高、显色性好、使用寿命长、启动可靠方便快捷、性能价格比高的高效光源。低压钠灯和高压钠灯的发光效率高，但由于色温低，颜色偏暖，显色指数在40～60之间，颜色失真度大，只能用在路灯或广场照明。显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混光照明灯，用于工厂或体育馆的照明。发光效率很高的金属卤化物灯、三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，由于色温范围广，3200K～4000K，光色选择性好，显色指数又高，可达80～95，颜色失真度小，尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好。LED光源节能效果明显，色温也能满足日常工作生活需要，在设计中应优先选用。

2.3.3选用高效性能的电气附件

荧光灯用的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。

2.3.4合理选择照明方式和线路

在满足标准度的条件下，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。照明线路的损耗约占输入电能4%左右，影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。照明配电箱应尽量深入负荷中心，减少线路配线距离，同时合理选择导线截面积，降低线路损耗。

2.4太阳能光伏发电系统的应用

太阳能属于可再生能源，其优点是减少污染、保护生态环境。独立运行太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，若并网运行，则无需蓄电池组。我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照时间为2200h，资源相当丰富。每平方米太阳能电池板的发电量按100w/h计算，则年发电量为200KW以上。目前，太阳能光伏发电系统应用场所主要包括：建筑物部分用电设备、环境照明，如庭院灯、草坪灯、道路照明、体育场照明等。

系统设计时应考虑：用电负荷的性质、大小及每天工作的时间、系统输出的电压等级、阴雨天气时系统连续工作时间、建筑物所在区域的太阳能辐射量和日照时间、太阳能电池板的安装位置和抗风荷载的措施等因素。

3、结束语

建设节约型社会是一项系统工程，不仅关系到党和国家、政府制定的各项法律法规等，还需要我们社会的每一个成员切实行动起来，从现在做起，节约每一度电，每一份能源。

参考文献：

[1]欧政军.住宅建筑电气节能设计初探[J].中国高新技术企业.2010(31)

[2]李翀.浅谈电气节能设计[J].机电信息.2011(24)

[3]万小洪.建筑电气设计中的节能措施[J].科技信息.2010(04)