浅谈建筑电气节能设计应用措施

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　　摘 要：建筑电气耗损在建筑能耗中占有很大大的比例，所以，建筑电气的节能设计就突出相当重要。建筑节能是能源节约的重点，而建筑电气节能是建筑节能的重要方面。笔者本人结合工作实践，就建筑电气设计的节能进行了探讨。
　　关键词：建筑工程；电气设计；节能
　　1 建筑电气设计节能的原则
　　建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持三个原则。一是满足建筑物的功能，即满足照明的亮度、色温、显色指数；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。二是考虑实际经济效益。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。三是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。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。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
　　2 建筑电气节能设计的措施
　　2.1 变压器节能设计
　　变压器的有功功率损耗如以下以式:
　　△Pb＝Po＋Pkβ2
　　Pb 为变压器有功损耗；Po 为变压器的空载损耗；Pk 为变压器的有载损耗；β 为变压器
　　的负载率。
　　Po 部分为空载损耗又称铁损，它是由铁芯的涡流损耗及漏磁损耗组成，是固定不变的部分，大小随矽钢片的性能及铁芯制造工艺而定。所以，变压器应选用节能型的，如S9、SL9 及 SC8 等型油浸变压器或干式变压器，它们都是采用优质冷轧取向矽钢片，使矽钢片的磁畴方向接近一致，以减少铁芯的涡流损耗；45°全斜接缝结构，使接缝密合性好，以减少漏磁损耗。
　　为减小变压器损耗，当容量大而需要选用多台变压器时，在合理分配负荷的情况下，尽可能减少变压器的台数，选用大容量的变压器。
　　2.2 线路节能设计
　　由于线路上存在电阻，有电流流过时，就会产生有功功率损耗。公式如下:
　　△P＝ 3IΦ2R×10-3
　　其中 Φ 为相电流；R 为线路电阻。
　　在一个工程中，线路左右上下纵横交错，小工程线路全长不下万米，大工程更是不计其数，所以线路上的总有功损耗是相当可观的，减少线路上的能耗必须引起设计重视。线路上的电流是不能改变的，要减少线路损耗，只有减小线路电阻。线路电阻 R＝P×L/s，即线路电阻与电导 P 成正比，与线路截面 S 成反比，与线路长度 L 成正比，因此减少线路的损耗应该：第一，应选用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。第二，减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离；第四，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。亦即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送，尽可能减少回头输送电能的支线。在设计中，认真落实以上措施，就可减少线路上的能量损耗，达到了线路节能的目的。
　　2.3 电动机运行的节能设计
　　在建筑电气中的电动机都是与暖通、水道、建筑等工种的设备配套的，由设备制造厂商统一供应的。其节能措施只能贯彻在运行过程中，除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过三倍，可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网。因此，它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜，在水泵系统中的大容量电动机的控制设备中可以应用。
　　3 照明的节能设计
　　3.1 充分利用自然光
　　在照明的节能设计中，应充分利用自然光，使之与室内人工照明有机结合；室外景观灯具可使用太阳能灯具；对能利用自然光的灯具或可变照度的照明，采用成组分片的自动控制开停方式等节能措施，可获得照明节能的效果。
　　3.2 采用高效节能光源
　　在满足照明质量的前提下，应选用细管径直管荧光灯、紧凑型荧光灯。对灯具悬挂位置较高的场所的一般照明，宜采用高压钠灯、金属卤化物灯或镇流高压荧光汞灯，其综合费用低、视觉质量高，同时也节约能源。除特殊情况外，不宜采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯，灯具悬挂位置较低的场所照明宜采用荧光灯。
　　3.3 改进灯具控制方式
　　根据照明的使用特点，可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点，采用各种节能型开关或装置。卧房、病房、客房等的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。
　　3.4 优先选用低能耗、性能优的光源用电附件
　　如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。公共建筑的荧光灯宜选用带有无功功率补偿的灯具，紧凑型荧光灯具应选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器等。
　　4 结语
　　作为能耗大户的建筑耗能已成为危及社会可持续发展的一个重大问题，建筑节能更是当前一项极为紧迫的任务。作为专业电气设计人员，应该高度重视建筑电气节能问题，在整个设计过程中精心考虑，从安全性、可靠性、经济性及节能性等方面进行综合分析，不断的研究探讨、总结经验，为建筑节能做出应有的贡献。

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