关于建筑电气设计中的节能技术应用探讨

摘要：节能减排是我国的一项基本国策，电气设计必须贯彻的重要技术政策。近些年，随着我国经济的迅猛发展，能源危机日益凸显出来，其中建筑电力能耗问题也日益受到各方面关注。笔者从一名电气设计工作人员的角度，结合建筑设计的特点，将建筑电气从节约建筑照明及其控制、供配电系统及电器产品等几方面加以阐述。

关键词：建筑电气设计；节能；应用

引言

随着现代工业的迅速发展和人们生活水平的不断提高，民用建筑的电力能耗问题日益突出。如何节能降耗，成为民用建筑电气设计的焦点。绿色建筑是“为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期中实现高效率地利用资源（节能、节地节水、节材）、最低限度地影响环境的建筑物。”绿色建筑的实施过程，也是电气设计绿色化的过程。专业人员应足够重视，倡导节能设计的理念，有效地掌握相关措施。每一项建筑工程中的节能环节就显得尤为重要。建筑电气节能执行中要求技术人员具备非常强的专业性和非常强的操作能力；设计中，要求设计人员具备高度的责任心和丰富的工程设计心得。设计人员的设计必须符合国家相关部门的审查要求，必须符合业主的要求，同时必须符合相关技术规范。

1 对供配电系统的节能建议

1.1变配电所与箱式变电站在建筑中的位置

安置变配电所或箱式变电站时应当尽量靠近负荷中心的中心位置，这样无论从节约成本上讲（ 电缆） ，还是缩短供电半径上讲，都是合理且科学的。

1.2 如何选择变压器容量及数量

通常情况下，一个项目根据其规模设计两台或两台以上的变压器为最佳选择，这样变压器的增减既可以随着季节而变化，也减少了不必要的能源浪费。变压器也应选用低能耗配电变压器，尽量减少变压器运行时的损耗。

1.3 影响供配电系统的功率因素

供电部门对用户的月平均功率因数要求为最低 0.9以上，设计中的功率补偿设备正是为了弥补此项实践中的差距，使用户的功率因素达到要求值，遇到民用建筑项目，一般的做法是采用并联的方法集中控制补偿。同时可采用电抗器及谐波保护器等谐波预防及治理措施，减少配电线路和变配电设备中电能损耗，并提高供电质量。

2 对照明设计环节的节能建议

照明是居民用电的最基本最主要的用途，是所有民用建筑中电气环节的灵魂，因此照明环节的节能设计，是民用建筑电气设计节能的核心，是关键中的关键。其重要程度怎么强调都不为过，具体措施如下：

2.1科学的选择光源及灯具

在光源和灯具的选择上，“高效”应该作为首要考察因素，这是节约能源的第一步。原因是，光源发光效率和灯具的利用率高的情况下，照明灯在电量相同的情况下会发出更多的光通量（ Lm） ，其可行性完全仰仗于良好的灯具。放眼市场上具有节能功能的灯具，绿色且环保的 LED 光源的功能性无可匹敌，唯一的缺点在于价格偏高。一般情况受业主一次性投资的限制，同样高效节能并性价比较高的荧光灯管就更为合理。灯具的选择是自由的，但是却不能是盲目的，表现为其最低光源利用率要超过四分之三。

2.1.1 商业建筑的光源选择

在教室、会议室等非高层的房间如果采用管径小于 26mm 的直管形荧光灯就可以达到理想的照明效果，并大大地节约了能源；同样适用的有如各种商业场所、公司营业大厅等，如果是小规模的场所不妨尝试紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯，成本更低且效果良好； 但是在一些高层的工厂，则应采用金属卤化物灯或高压钠灯，或者大功率的上述灯具。

2.1.2 居住场所的光源选择

在家居环境下起居室等场所，用户可选用花灯或吸顶式筒灯灯具，至于光源以紧凑型荧光灯为最佳，切勿选择白炽灯，因为相同光源下其光量仅为前者的五分之一。

2.1.3 关于公共场所的光源选择

同样的，白炽灯不适用于卫生间和走廊这样的具有公共用途的位置，紧凑型荧光灯为首选，细管日光灯为次选。

2.1.4 关于户外场所的光源选择

住宅小区、学校校区、庭院中的照明也是我们日常生活照明的一个重要部分，按节电要求推荐选用高压钠灯，它具有发光率最高，寿命长，不易腐蚀，不易褪色的特性； 缺点是其显色性能差，但作为补充性的透雾性能较好，所以是室外照明的首选。最后，关于光源选择的一点补充，荧光高压汞灯与白炽灯是下下选。其中白炽灯近年来国家已经明令禁止使用。

2.2 科学选择光源用电附件

选择了科学合理的灯具，接下来的任务是为其配置相应的科学的用电附件，否则灯具的作用就不能完全或者优良的得以发挥。居住类场所蝙蝠翼式灯具控光性能合理都要依靠相应的配件才能发挥作用。如光灯本身功率因数较低，所以必须配置镇流器，首先，日光灯需搭配电子镇流器，而非电感镇流器；选用具体电子镇流器时，应注意选择节能型它比传统用电量低近四成，属于安全可靠，物美价廉，性价比高的一类。

2.3 合理改进灯具的控制方式

公共场所的照明，通常采用集中控制，并按其使用率和天然采光状况进行分区、分组的控制，这样方能灵活地调节用电量，避免不必要的浪费和“一刀切”。好处在于不影响居民起居的情况下，能人为或自动节省一部分照明用电。对于体育馆、候机厅这种大型公共场所，必须尽量采用集中控制，才能便于工作人员的管理，从而有效实现节能的目的。宾馆、酒店等的客房电源则应设置节能控制型总开关（ 除常用必备电器） ，以保证在旅客疏忽大意的情况下能自动切断电源。会议厅、多功能厅、报告厅等场所的照明，则采用可调节距离的控制开关，使光线集中于观众的观看对象上，方能避免不必要的浪费。地下车库这样的大面积场所，如果照明配电箱放在车库入口，相应的入口处应该有一个照明控制盘，控制各回路的接触器的开启闭合，作用同上，方便管理，节约能源。

另外，在现代建筑中照明系统对于能源的消耗已经高达35%，建筑界已经引入“绿色”照明的概念，其中心思想是最大限度采用自然光源、设置时钟自动控制、采用照度感应和动静传感器等新技术。

3 关于电气配电线路设计环节中的节能建议

总结了各个环节的耗能部分，配电线路往往被人们忽视。理论上其损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比，所以实际操作中，换算下来，其损耗不仅不能忽视，而且可观（ 线路的阻抗则与导体的导电率、导体的长度、导体的截面积有关） 。

3.1 配电线路设计中采用的导体选择

忽略经济因素，配电线路尽量选用高导电率的导体，例如相比铝芯电缆（ 电线） 而言，应尽量采用铜芯电缆，但实际操作中并非技能如此。

3.2 配电线路设计中配电线路的长度因素

在电源起点末端结点的设计中，线路应尽量少的绕弯路，尽量减少供电线路的长度，因线路的长度影响着功率因数，线路损耗，线路压降，最终直接影响供电质量。所以各配电间、配电箱应合理布局在负荷中心。

3.3 电线、电缆截面积的选择

实践中，通过经济选型的方法选择电线、电缆截面才是科学合理的。尽管在配电设计中这种方法并没有被大规模推广，但这种方法却是最为可操作的节能方式，不仅减少电缆电能的损耗，也衍生出了一些技术上的进步。例如，减小了电缆电压的损失，改善了电网电压，而且同时缓解了电缆发热的状况，减缓电缆的更换周期。

4结语

总之， 建筑物的使用寿命为50---100年，在长期使用过程中，其能量消耗是巨大的。近年来，随着专业化智能建筑控制技术的快速发展，针对电气系统的控制，推出了多种行之有效的变配电智能监控系统和智能照明控制系统，在技术指标满足功能需求的前提下，电气设计人员要及时将节能技术和措施应用到建筑电气照明设计中，精心考虑，反复斟酌，真正达到提高照明效率，节约能源，保护环境之目的。电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分，全面系统地实施建筑节能比单一设备节能更有效。这就需要从事建筑电气的设计人员在整个的设计过程中加强与业主的沟通，深入现场，结合实际情况，按照相关标准、规范认真展开施工图设计，同时制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系，使之更好地指导和规范建筑节能设计、 施工、验收、使用维护及日常管理等各个环节，就能够打造一个节能低碳的电气使用环境。

参考文献：

[1]王世军.建筑设备自动化系统[M].北京：中国计划出版社，2003

[2]马志英.实施绿色照明工程[J].集团经济研究，2007（04）

[3]刘汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J].山西建筑，2005（09）

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