工业厂房建筑电气节能设计探讨

【摘要】随着我国经济的持续快速增长，作为二次能源的电能供需矛盾日益突出，文章首先简述了工业厂房建筑电气节能设计的重要性，结合工业厂房建筑电气节能设计遵循的原则进行了综合评价，最后对工业厂房建筑电气节能设计的方法进行了探究。

【关键词】 工业厂房；建筑；电气节能；设计

1、前言

我国工业厂房建筑电气施工工程虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在行业快速发展的新时期，加强对工业厂房建筑电气节能的分析，对确保工程的质量有着重要意义。

2、工业厂房建筑电气节能设计的重要性

在我国经济高速发展的今天，世界范围内的能源短缺问题对我国的影响也在日益加剧。而想要在保持我国经济发展速度的同时，使我国粗放型经济增长模式向更为科学的集约型的转变，实现我国的经济又好又快发展，就要坚决贯彻实施节能减排的战略。作为我国三大产业之一，在工业厂房的建设过程中推广电机节能的设计方案，对于实现我国节能减排的目标，建设人与自然可持续发展的和谐社会有着重要的意义。

3、工业厂房建筑电气节能设计遵循的原则

3.1 适用性原则

即能够为在建筑物内创造良好的人工环境提高必要的能源，能够为建筑设备的运行提供必需的动力；

3.2 经济性原则

避免因为节能而过高地投资，增加建筑的运行费用，要保证节能设计增加的投资在很短时间内能够回收；

3.3 节能性原则

节省无用的能量损耗，根据不同地方的能源消耗与建筑物功能的关系，采取不同的节能措施。比如变压器功率的损耗和传输电能线路上的损耗都是与发挥建筑物功能无关的能量损耗。

4、工业厂房建筑电气节能设计的方法

4.1 提高变压器的效能

4.1.1 选择高效节能变压器，提高资源利用率

配电用变压器是配电系统常用的主要电源设备，又是其自身消耗一定电源的设备，通电运行后长期在电网上运行，一般只在检修时才退出电网。选择不当其本身耗电量的累积值将很大，因此要选择空载、负载损耗相对小的节能变压器。变压器一般使用寿命长达几十年，用高效节能型变压器替代高能耗电变压器，不但可提高能源转换效率，而且在寿命期节电效果相当可观。同时，还可带来少建电厂的良好的环保效益，少向大气排放温室气体，减少对环境的直接污染。

4.1.2 合理地计算，选择变压器容量

变压器额定容量应能满足全部用电负载的需要，但不应使变压器长期处于过负载状态下运行。变压器的经常性负载应为变压器额定容量的60%，这时运行效率最高。变压器“大马拉小车”不仅使变压器的容量没有充分利用，而且降低了变压器的运行效率（增加了损耗率），这对变压器的运行和投资来说都是一种浪费。因此，变压器容量不能按变压器的最佳负荷率来选择，而应略高于变压器的最佳负荷率，一般设75%～85%较为合理。

4.1.3 采用无功功率补偿，提高功率因数

提高功率因数可减少线路无功功率的损耗，从而达到节约电能的目的。提高功率因数的措施包括提高用电设备的自然功率因数和进行人工无功功率补偿，降低无功损耗。人工补偿措施一般采用固定的静电电容补偿。补偿装置的设置分为集中补偿和分散补偿。一般民用建筑主要配电设施集中于变配电所，照明、空调等用电设备功率因数较高，因此以变配电所集中补偿为主。但对于机械工厂而言，一些机床加工设备、焊机、起重机等功率因数都较低，而且一些工厂面积较大，变配电所由于工艺需要不能深入负荷中心，造成设备供电线路较长。

4.2 低压配电线路节能措施

机械工厂低压配电线路距离较长，从负载性质来看很多工艺设备属于连续性负荷，职工是三班工作制，设备年运行时间都在5 000h以上，而且用电设备台数多、用电量大，因此，低压电缆线路长年线损非常大。

根据现行的供配电设计手册，对于低压电缆配电线路截面的选择大多认为由于输送容量小、线路不长，如按经济电流密度选择导线截面，往往造成截面偏大。所以，低压电缆线路是按发热（温升）条件选择导体截面。按电压损失校验所选截面，往往忽略了经济电流密度对低压线路截面选择的重要性。新出版的《建筑节能设计统一技术措施》中指出：供配电线路在满足电压损失和短路热稳定的前提下，年最大负荷运行时间Tmax<4 000h，可按导体载流量选择导线截面；4 000h≤Tmax<7 000h，宜按经济电流密度选择导线截面；Tmax≥7 000h，应按经济电流密度选择导线截面。

4.3 工厂照明节能设计

工业厂房是根据工艺生产产品不同而定的生产重要地，由于有些厂房其结构高大、灯具悬挂高、照明空间大等诸多特点决定了其照明的基本要求。由于识别对象的特殊性，所以照明方式要合理，照明质量要高，包括显色指数和光效，照明分布要均匀合理。目前，照明设计节能评价指标采用照明功率密度（LPD）来衡量，实际计算的照明功率密度值应符合GB50034—2013《建筑照明设计标准》的要求。

4.3.1节能光源的选用

照明光源的选用应符合国家现行相关标准的规定。应根据不同的使用场合选用合适的照明光源，所选用的照明光源应具有尽可能的光效，以达到照明节能的效果。

4.3.2 节能型镇流器的选用

推廣使用低损耗、性能优的光源电子附件，高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器；因气体放电光源功率因数低，应采用单灯电容补偿的方式，将功率因数提高到0.9以上。

4.3.3 合理的节能照明设计

在厂房照明设计中，应根据使用场所的使用功能，而不能一味追求灯具的均匀布置。应根据工艺设备布置及了解工艺操作人员的工作面，采用一般照明+局部照明的混合照明方式。既要满足一般照明的最基本照度要求，又要满足有特殊要求的场所，多设置局部照明，既能够节省电能，又能够达到较高的照度要求，也避免了因亮度分布不均匀而影响视觉的弊端。另一方面，充分利用自然光，正确选择自然采光。在建筑厂房中，应尽可能增大采光窗面积，使光从不同的角度射入厂房。

结语：

控制好工业厂房建筑电气施工中电气节能技术除了有一个合理的控制方案，还要求施工人员需要继续学习，不断提升他们的职业技能，为实现工业厂房建筑电气节能打下坚实的基础。

参考文献：

[1]廖剑涛.电气设计中节能问题[J].建筑科学，2012（9）. [2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑与设计，2011（1）.

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