基于建筑电气设计节能的原则和方法浅析

　　摘要：随着我国经济的快速发展与能源短缺的矛盾日益突出，能源危机的涌现，技术的进步等都对建筑设计中的电气节能设计带来了巨大冲击，如何在保证建筑功能的前提下，更好地节省能耗，是建筑设计师们要面对的首要难题。

　　关键词：建筑设计;电气节能;设计方法

　　Abstract: With the increasingly prominent contradiction between the rapid economic development and energy shortage of our country, the largely emergence of energy crisis and the progress of technology has brough huge impact on electrical energy saving design of the architecture design. It is the primary problem facing by the building designers that how to better save energy consumption under the premise of the normal construction functions.

　　Keywords: architectural design; electrical energy saving; design method

　　中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编码：

　　一、建筑设计中电气节能的原则

　　(一)实用性。满足建筑物功能，满足照明的色温、照度、显色指数，满足空调的舒适性温度及新风量，要求环境的舒适卫生，满足运输通道无阻畅通，满足非凡工艺的要求，如展厅工艺照明及用电，娱乐场所用电等。

　　(二)实际性。考虑节能经济效益，电气节能要考虑到实际的经济效益，不能一味追求节能而采取过高的投资，在节能工作中增加的投资，要在较短时间内产生节能效果，节省能源消耗。

　　(三)节能性。减少不必要的能量消耗，不必要能量消耗是开展节能工作的主要着眼点，找出建筑物功能无关的能量消耗，再根据具体情况考虑采取有针对性的节能措施。

　　二、建筑设计中电气节能的方法

　　1变压器的节能设计

　　要求在设计中选用技术含量高的节能型变压器，如油浸变压器、干式变压器，这些节能型变压器均采用优质的冷轧取向矽钢片，经过取向处理，变压器中的矽钢片磁畴方向大致接近，能够减少铁芯运转时的涡流损耗，变压器中的45°全斜接缝的特殊结构，有较好的接缝密合性，能减少漏磁方面的电力损耗，铜芯变压器能够增大通过电流，有效降低变压器的绕组电阻。确定变压器的合理负载率，上一世纪80年代，变压器负载率通常确定为 50% ，这一举措只减少了变压器的线损，却没有顾及到变压器的铁损，不是最佳负载率区间，综合考虑初装费、低压柜、变压器及建筑投资总成本，还有变压器使用期内适当容量的预留，建筑设计中变压器的最佳负载率应在75%至85%，这样能够充分利用变压器绝缘满负荷状态20年的使用年限，做到物尽其用，且在新产品问世以后对设备进行及时的更新换代，以保持建筑功能的正常发挥。为减小变压器的能源损耗，当通电负荷量大需要装配多台变压器，要尽可能选用大容量变压器以减少变压器的使用台数。

　　2配电系统的节能设计

　　线路上的电阻会使经过的电流产生损耗，在不改变线路电流的情况下，要减少线路的能量损耗，减小线路的电阻是一个可行的办法，根据电流在线路中的运行原理，减少线路能量损耗有以下对策：线路导线要选择电导率较小的材质，理论上铜芯导线是最佳选择，但为贯彻响应国家节约用铜的号召，在负荷量大的建筑设计中选用铜芯导线，在负荷量小的建筑设计中选用铝芯导线;缩短导线的长度，线路设计尽可能采取直线走向，低压线路要少设计回头线走向，缩短弯路增加的导线长度，从而减少线路往返造成的电能损失;减少变压器的供电距离，当建筑物面积较大时，要增设变配电所，变压器尽量接近供电负荷中心，减少干线长度，当建筑物楼层较高时，低压配电室要靠近竖井，且为每个竖井提供单独的干线，避免支线沿干线倒送，减少回头输电支线;增大导线的截面，长距离电力输送线路要综合考虑热稳定、载流量、配合保护及损失电压，导线截面要适量增大，以减少输电线路的电阻。

　　3照明的节能设计

　　照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，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。

　　合理选择照明线路 照明线路的损耗约占输入电能的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。大多数照明电压为220V，照明系统可由单相二线、两相三线、三相四线三种方式供电。三相四线式供电比其它供电方式线路损耗小得多。因此，照明系统应尽可能采用三相四线制供电。

　　合理选择控制开关和充分利用天然光 采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等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。

　　天然光是免费的光源，要充分利用，因此就要合理设计照明开关。充分利用自然光，正确选择自然采光，也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色的墙面的反射系数可达70%～80%，同样能起到节电的作用。

　　合理选择照明方式 在满足标准度的条件下，为节约电力，应恰当地选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式。例如工厂高大的机械加工车间，只用一般照明的方式，用很多灯也很难达到精细视觉作业所要求的照度值，如果每个车床上安装一个局部照明光源，用电很少就可以达到很高的照度。

　　合理选择照度值 选择照度是照明设计的重要问题。照度太低，会损害工作人员的视力，影响产品质量和生产效率。不合理的高照度则会浪费电力。

　　选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。设计照明可按国家颁布的照明设计标准来选择照度，必要的照明质量合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情，要综合考虑照明系统的总效率。

　　4电动机节能设计

　　建筑中的电动机要与水道、暖通、建筑物本身等工种的设备相配套，一般由制造商统一供应，因此，电动机的节能措施只能在运行过程中实行，除就地补偿电容器减少线路输送超前引起的损耗外，还要减少电动机的空载和轻载运行，在这一情况下，电动机工作效率很低，消耗的电能不与负荷量的下降成正比，变频调速器的采用，使得电动机在负荷量下降时能够借变频方式自动调节转速，从而让电动机运转与负荷量变化相一致，采用变频调速方式，能够提高电动机在负荷轻载时的工作效率，减少了电动机运行时的能量损耗，最终实现节能目的，不足的是，变频调速器的高价格使其在应用中受到限制。另一方式是软起动器的采用，这一设备的工作原理是，按照电动机的起动时间相对应地调节可控硅的导通角，实现对变化电压的控制，由于电动机运转电压能够可连续调节，因此设备的起动平稳且能够在起动完毕后全压投入运行，软起动器利用电压负反馈、测速反馈、电流正反馈等信息来控制可控硅的导通角，其使用能够保证电动机从起动到运行的电流变化不超过电网电压的波动范围，实现了运转速度随负荷量变化而变化的节能目标，软起动器比变频调速器的价格便宜，适用于容量大又需要频繁起动的电动机，也适用电于设备对稳定电压有较高要求的场合。

　　三、结束语

　　建筑电气的节能设计潜力很大，广大电气设计人员在设计中应精心考虑。在选择新型节能设备上,要充分了解其原理、性能、效果,反复比较设计方案，拿出一套符合各种技术指标、满足功能需求、行之有效而又切实可行的节能措施，从而达到真正节约电能的目的。

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　　[5]罗奕，付强.建筑电气节能设计的几个要点[J].现代建筑电气，2010(01)

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文章名称： 基于建筑电气设计节能的原则和方法浅析

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