论现代建筑电气设计节能的若干因素

刘伟华

摘 要 随着我国经济的快速发展，建筑电气系统节能成为了建筑节能的重要组成部分。根据有关资料显示，我国的建筑能耗是发达国家平均建筑能耗的3―4倍。因此对于建筑电气设计中节能策略的研究具有很大的社会和经济效益。文中分析了建筑电气设计节能的原则，分析探讨了其中几项节能技术的使用，希望能对建筑电气中节能技术的应用提供参考。

关键词 节能设计；节能原则；技术探讨；方法

节能工作关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。社会、经济的发展加剧了能源需求与供应之间的矛盾，能源使用中的严重浪费现象已经引起了广泛关注。建筑电气设计在未来的节能建筑设计中具有非常重要的地位，在设计中依据建造需求，除了满足实际应用需要之外，还要创新思路，综合设计性能、效果，在技术上、经济上实现高效节约、节能，多利用节能设备，以达到构建节约型社会的目的。本文以建筑电气设计中节能技术的设计与应用为主要研究对象，探讨如何更好的达到节能的目的。

一、建筑电气节能设计原则

1.1 满足建筑物的功能

在建筑电气节能设计中首先要考虑建筑物的功能，只有在满足建筑功能要求的基础之上才能进行节能设计，不能仅仅为了追求建筑电气节能而破坏建筑物的功能。

1.2 经济效益原则

在建筑电气节能设计中还必须要遵循经济效益原则，在电气节能设计之前必须要进行经济性分析，选用先进的、经济合理的技术和方案，不能为了过度追求建筑电气的节能而造成过高的消耗投资，形成“伪节能”效果。

1.3 尽可能减少无谓的能量消耗

建筑电气节能设计的出发点就是减少无谓的能量消耗，因此必须要根据实际情况来设计建筑电气系统，例如在设计中应该根据照明的照度、色温、显色指数来选择合适的节能灯具。同时还应该积极利用一些自然光源来代替人工照明，这样可以有效降低建筑电气的耗能。

二、建筑电气中的节能技术探讨

1.变压器节能设计

变压器的节能设计既要满足其技术运行条件，又要保证运行中的安全可靠性，在考虑其运行条件和运行需求的前提下，将成本和能耗控制到最低。因此，在设计中应该尽量选用以低能耗材质为主的高效节能变压器，在考虑台数、容量等数据时，要注意保持变压器的负荷率在最佳数值状态70%一85%左右。当变压器容量和负荷率根据建筑电气设计需求保持在平稳状态时，可以尽量减少其台数，考虑使用大容量的变压器，这样以来，损耗能够大大降低，提升能源利用率，也减少能耗带来的经济损失。季节性负荷较大或冲击性负荷严重影响电能质量时，设专用变压器，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。比如空调负荷较大时可以使用单独的变压器作为空调变压器，这样空调的季节性使用特征就能够充分发挥，也利于减少能耗，提升使用效益。

1.1 选用合适的节能型变压器

变压器在整个住宅建筑电气系统中占据着十分重要的位置，因为从发电、配电、供电一直到末端的用电设备，需要经过数次的变压，在这个过程中变压器自身会产生功率损耗。变压器的有功损耗按计算公式为△p=P。+β2Pk

其中△p为变压器的有功损耗（kw），P。为变压器的空载损耗（kW），Pk为变压器的短路损耗（kw），β2为变压器的负载率。Pk是变压器额定负载传输的损耗，它主要取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比，因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。同时还要该根据当地供电部门的相关要求及负荷情况综合考虑投资和年运行费用对负荷进行合理分配选择数量、容量与电力负荷相适应的变压器使其工作在高效低耗区内，对于季节性变化较大的负荷，住宅建筑电气系统应该装设两台变压器，当负荷长时间较低时可停用1台，以保持经济运行。

2.配电系统节能设计

配电系统的节能设计是建筑电气设计中的重要环节。配线系统的设计要根据建筑布局、系统分配要求、用电设备分布等情况来规划，考虑供电半径，减少电能损耗，合理设置机房及竖井，尤其是变配电所及供配电设备应尽量靠近负荷中心，缩短配电半径，减少线路中的损耗情况，同时还要多方兼顾电源进出线的走线情况。配电系统节能设计配电系统应从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件，选择合理供电电压和供电方式，合理设计配电系统，做到系统经济合理，简单明确，减少电能损失，并便于维护和管理。

2.2 配电线路节能设计

由于电流通过配电线路时都会产生损耗，其计算公式为：△P=3I2R×10-3，其中I为经过配电线路的电流，R为配电线路的电阻。从以上计算公式中可以看出，在配电线路节能设计中必须要选择电阻率较小的导线，虽然铜芯电线的电阻率较低，但是铺设成本比较高，因此在住宅建筑配电线路铺设时应该选择电阻率相对较小的铝芯电线。其次在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，尽可能选择线截面比较大的配电线。最后就是保证配电线路尽可能的直线铺设，这样可以有效降低配电线路的功率损耗。

3.降低线路损耗

电力传输中的线路损耗是造成能源浪费的主要方式之一。当电流从线路中通过时，就会产生功率损耗，这种损耗与线路材质参数和负荷密切相关。线路损耗的降低可以通过多种方式来解决，比如提升电网的功率因数，选择更好的材质、减少线路中的电阻、减少电网的无功功率等都能降低损耗。一般来说，常用的方法主要有以下几种：①选择合适的线路路径。减少线路跨越长度是减少损耗的最直接手段之一，这需要对建筑电气的线路设计有很充分的认识，对于走线情况极为熟悉，如此才能设计出合理的线路，同时还不影响后续的操作。②增大线路截面，利用季节协调线路负荷。导线截面可以在满足载流量、熱稳定及保护需求的前提下，再加大一级，这样能够有效降低线路损耗。季节性供电线路一般是空调使用线路或者供暖使用线路，可以对这些线路进行改造，将其作为日常使用电路，在春秋两季不供暖不使用空调时，这样就能减少线路和电阻。

建筑电气设计中，节能技术使用的前景非常广阔，实际应用意义也很强。在建筑电气建设不断向自动化、信息化发展的过程中，加强对节能技术的研究，有利于扩大建筑电气的业务范围，降低消耗成本，能够实现经济效益和社会效益上的双赢，对于构建资源节约型社会，促进经济发展具有重要意义。

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