对建筑电气节能设计及应用的探索与研究

吉宏梅

【摘 要】：随着国家经济的逐渐发展，建筑行业取得了重大的进步。建筑电气节能是建筑节能中的重要组成部分，将会直接影响到建筑节能工作能否顺利的展开，影响到国家环保节能目标的实现。文章对建筑电气节能设计以及应用现状的问题进行了简单的探索与研究。

【关键词】：建筑；电气节能；设计应用

1.建筑电气节能设计应用

1.1建筑供配电系统节能

1.1.1 建筑供配电系统节能设计

加强建筑供配电系统节能设计，是做好建筑供配电系统节能的关键步骤，为此。设计以及施工人员应该根据用电设备自身的特点、负荷等级、用电负荷容量以及分布等各个因素.合理设计供配电系统。使系统在最佳状态下运行。为此.设计人员可以从以下几个方面入手：①供配电系统应简单可靠.配电级数不宜过多，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级：变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级.尽量减少电能损耗 由两路进线供电的系统.宜采用两路电源同时运行的方式，以减少正常运行时的线路损耗。② 合理的选择供电电压，因为一般情况下，电压越高损耗越小，当用电设备总容量在250kW 及以上或变压器容量在160kVA及以上时，宜以10kV供电。对大型公共建筑的空调冷水机组。考虑节能因素，经方案比较尽量采用10kV冷水机组，但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响 合理选择电压等级以此达到节能的目的。③ 变电所要尽量的靠近负荷中心，缩短低压供电半径，降低线路损耗，减少电压损失.满足供电质量要求。宜将低压供电半径控制在150M。④合理选择电缆，减少线路能量损耗。在满足允许载流量、电压损失等技术指标前提下，应按经济电流密度合理校验、选择导线截面，从而达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。对于环形供电方式。设计人员可以将开式网运行转变为闭式网运行。

1.1.2 变压器节能

变压器节能从实质上讲，就是为了提高运行效率，降低损耗。变压器中的杂散损耗以及铁损耗量都是固定的.因此.要想做到变压器节能，就应该从变压器自身结构、材质等方面进行入手，从而达到变压器节能的目的。为此.设计人员可以从以下几个方面入手：①科学合理的选择变压器的数量以及容量，对电压负荷进行合理的调配，从而使得变压器工作在低耗高效的范围内进行运作。②使用节能型变压器。相比于传统型变压器，节能型变压器具有效率高、低嗓音、轻重量以及低损耗的特点，为此，设计人员应'-3选用1O型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85.此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

1.1.3 系统运行管理的节能

系统运行管理节能主要是针对电力用户而言的.毕竞电力用户才是系统运行管理节能的主要执行者 在加强系统运行管理时.电力用户应该尽量使得变压器保持经济运行状态。为此.电力用户内部变电所之间可以通过设置专门的联网控制的形式进行，在保持符合科学变化的前提下，及时的切除或者投入部分变压器.通过减少变压器空载或者轻载运行的方式，降低系统运行损耗。另外，设计人员还可以改变配电系统，降低谐波源的谐波含量。或者在谐波源处安装滤波器.吸收谐波电流.防止并联电容器组对谐波的放大。当并联电容器附近有谐波源时，避免谐波源电流超出最高值，设计人员还可以通过在回路中设置串联电抗器..避免电容器对于谐波的增强与放大。

1.2减少线路损耗

线路损耗也是造成建筑电气损耗的重要因素，有关数据曾经指出，线路损耗可以达到电能的5%左右，因此，做好电气节能设计工作，减少线路损耗也是必要的。线路损耗主要与导线截面以及电流相关，主要是因为配电线路中有电阻，有电流通过配电线路电阻时，产生功能损耗是必然的。一般情况下，线路长度越长，电能的损耗量也就越大。对于大型工程来讲，线路往往有数万米之长.因此线路损耗也是很大的 在具体的建筑施工中.要想减少线路损耗.我们应该从从减少线路电阻上入手：①尽量使用电阻率小的导线，如铜芯以及铝芯导线；②将导线的长度尽可能的降到最低，设计线路时应该尽量少走弯路，同时减少供电半径；增大导线截面，尤其对于较长的线路，增大导线截面尽管会增加线路费用，但是也可以节约能耗。l-3电气照明节能据估计。我国照明用电量约占总发电量的10%左右，而建筑照明用电，占建筑耗电的2O一30% ，且现有照明装置以低效照明为主，节电潜力巨大。为此，设计人员可以从以下几个方面入手：① 选择合理的照明方式以及照明标准。设计人员在对照明方式以及照明标准进行选择和制定时.应该根据实际工作面的分布状况进行.根据视觉作业特点.选择科学合理的照明方式以及照明标准。例如，可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统，如设置照度梯度，使灯光物尽其用，达到节能的目的。②进行精确的照明度计算。设计人员在对建筑电气照明系统进行设计时.往往只是凭借经验以及感觉进行。这种对于电气照明系统的估算效果存在着不小的偏差。会造成照明度与实际效果不同的问题。通过精确的照明度计算.可以达到节电效果。⑧加强日常照明维护。加强对灯具与光源的清洁与维护工作.因为灯具与光源严重积尘后.会使照度明显降低.导致电能浪费。

2.绿色建筑电气设计

研究绿色节能是目前我国建筑电气设计的主流，为此，强化绿色建筑电气设计.也是迎合国家资源节约政策的需求。①设备节能设计包括风机盘管控制、地暖系统控制、新风系统控制、住宅外遮阳控制以及住宅户内空调系统节能控制等。②在建筑公共区域.同样要做好设备节能设计.对于电梯控制、生活泵选用变频调速型、车库通风系统控制、变压器选择、功率因數补偿等因素。③可再生能源的利用方面。充分利用当地的自然资源条件，开发利用可再生能源，如太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能、潮汐能以及通过热泵等先进技术取自自然环境的能量。可再生能源的使用不应造成对环境和原生态系统的破坏以及对自然资源的污染。考虑到成本、施工、建设等因数.在目前阶段绿色建筑中，可再生能源的使用主要以地热及光伏发电为主。综述：国家机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占全国城镇总耗电量的22% ，每平方米年耗电量是普通居民住宅的5—15倍，对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理.确保各类设备系统运行稳定、安全可靠.从而达到提高能效、降低能耗的目的。

3.结束语

建筑电气领域节约用电蕴含着巨大的潜力，它能有效地缓和电力供需矛盾。保证国民经济持续、健康的发展。建筑电气节能过程，贯穿于项目的决策、投产、使用等整个周期。作为专业电气设计人员应该在整个设计过程中精心考虑。从经济性及节能性等方面进行综合考虑，选择合理的供配电方案，实施电网的经济运行技术。尽管我国在建筑电气节能设计以及应用方面积累了丰富的经验.但是很多问题的存在，严重影响着建筑电气节能设计以及应用的进一步开展。为此，建筑施工企业应该深入研究电气节能设计存在问题，创新电气节能设计以及应用策略.为我国在建筑电气节能设计以及应用方面的进一步发展提供借鉴与参考。