建筑电气节能技术应用探讨

刘立刚 刘东东

摘要：电气节能技术在建筑中具有广阔的应用空间。节能环保是我国新时期建设的一项重任，需要电气技术的持续创新与应用。本文阐述了电气节能技术在建筑中应用的意义，探讨了建筑电气节能技术的具体应用。

关键词：建筑电气节能技术意义具体应用

中图分类号：TU201.5文献标识码： A 文章编号：

随着经济高速发展，如何节约能源是保证可持续发展的必要条件，而建筑电气节能的空间还很大。因此，将电气节能技术用到建筑电气设计中，精心思考，反复斟酌，从而提高效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献；建筑电气设计还应充分考虑选择高效率的节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准进行设计，为人们提供健康、舒适、安全的居住工作和活动空间，采用先进的节能技术，达到电气节能最大化的目标。

一、电气节能技术在建筑中应用的意义

节能减排是我国新时期建设的重要任务，在我国“十二五”规划中提出了推进节能减排工作的要求，绿色环保建筑已经成为今后发展的重点。而且长期的高负荷用电还会导致风险事故的发生，例如用电超负荷引发火灾，将严重危害人们的生命和财产安全。这些都是节能建筑发展的需求所在。新型电气技术的应用可以从多方面改进以往建筑中存在的能耗和风险过高问题，减少供电传输中在线路和网络中损耗的能源，同时将节能设备与材料应用于建筑之中，使用电过程的能源损耗大幅降低。因此，无论是对原有建筑的改造还是新建筑的开发，都应当结合建筑实际引入相关的电气节能技术，提高能效。

二、建筑电气节能技术的具体应用

1、供配电系统的节能设计

（1）应使供配电系统整体分布合理，减少线路损耗。如在方案阶段就需考虑变配电室、配电小间的合适位置，既满足供电半径又能尽量缩短线路长度；在布线上线路要尽可能走直线，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各个竖井的干线，也尽量使线路都向前送，减免线路返送。

（2）对供配电系统的构成进行技术经济分析，选择合理的配电方案。对空调等季节性负荷单独设置变压器；将不同季节或时间段使用的负荷由同一台变压器负担，可降低变压器的容量；利用某些季节性负荷的线路，共用干线以减少线路和电阻，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小线路损耗；对变压器容量和数量的配合应进行相应的计算、比较；考虑变压器初投资，对变压器选择适当的负载率，根据笔者的经验，可在75%~85% 之间进行选择。

（3）尽可能使三相负荷平衡；提高用电设备的功率因数，选择合适的地点及容量进行无功补偿；采取抑制和消除谐波的措施等。尽量提高设备的自然功率因数，以减少对无功的需求。采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯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。减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。

按上述原则处理，既减少自然无功又可实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。抑制与消除谐波的措施目前可采用在无功补偿处设置电抗器及采用较好性能的电容器。选用电抗系数为5.5% 的电抗器，调谐频率在214Hz,能够吸收50%～60% 的谐波。选用具有干式技术、压敏断路技术及自愈技术的电容器，确保运行安全、稳定。

2、照明节能设计

因为照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应从下列几方面着手：

（1）采用高效光源。白炽灯便宜，安装维护简单，光色好，显色指数最高，但其缺点是发光率太低，不节能。所以应尽量不用或少用白炽灯，只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中或部分住宅内声光控场所使用。低压钠灯和高压钠灯的发光率最高，但由于色温低，光色偏暖，显色指数在40～60之间，颜色失真度大，只能在路灯或广场照明用。显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯，用于工厂及体育馆照明，这也是量大面广的照明部分。发光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，自3200Ｋ～40000Ｋ，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，因此除用作商场、展厅的照明外，还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等。

（2）建筑物应尽量利用自然采光。为此，靠近室外的部分，应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。对大进深房间或教室、商场、大厅等大空间场所，灯具设计可采用与外窗平行的方式，分区、分级控制，充分考虑靠窗侧的自然光，以节约电能。利用自然光的这部分照明，可以按照度标准检测现场照度，合理设置开关点进行灯光调节，使灯具开关控制灵活，方便、节能。对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，对荧光灯可利用调压的方式，固定几级进行调节。

3、建筑设备的电气节能

规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机；全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。减少电动机在运行过程中的耗能。除了用就地补偿电容器以减少无功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。因为，在这种情况下，电机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。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，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，因此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。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。

4、利用可再生资源，严格限制非节能型电气方案的采用太阳能光伏电源系统，目前因价格较高，在工程中尚未获得大量应用。但鉴于目前设备专业已对新建住宅的太阳能热水系统的应用做出了明确规定，所以电气专业对太阳能的应用也会随着技术发展及造价的降低而很快提上日程。目前在庭院照明中本系统应用较多，技术成熟。

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。

参考文献：

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