建筑电气设计节能初探

张晓甲

摘 要：随着我國经济和生活水平的提高，能源的需求量在逐年增加，我国已经面临着能源危机问题。在我国电力主要是由火力发电，然而火力发电需要大量的煤炭资源，但是众所周知煤炭资源是一种不可再生资源，目前我国煤炭资源也面临着能源危机问题。在这种现状之下，国家开始提倡节能减排，提倡建设节约型社会，节能减排成为经济发展的重要环节。

关键词：建筑电气设计；节能；措施

1 前言

建筑电气设计中的节能问题在建筑电气设计中有着举足轻重的地位，本文主要从照明设备、变压器的选择和电路的设计等方面的节能措施进行探讨，作为建筑电气设计节能问题的参考。

2 照明设备的节能

建筑电气设计中最基本的用电地方就是建筑电气设计中照明设备的用电，所以照明设备的节能问题是整个建筑电气设计中最基本的节能点。对于照明设备的节能，其要求就是在不影响正常的照明效果和视觉效果的前提之下，尽可能的减少照明设备带来的电力损失，最大限度的利用照明设备的光能，减少不必要的用电量，通常可以从以下几个方面进行节能：

2.1 尽量利用自然光

在建筑电气设计中，充分的利用自然光将会很大程度的减少照明设备的电能损耗。在建筑中，靠近室外的部分，门窗应该选择透光性较好的门窗。这样不仅增大了采光率，同时可以在建筑电气设计中充分的利用到自然光。白天可以减少灯饰照明而采用自然光，将门窗大开，以便充分利用自然观，减少人工照明带来的恶能源的消耗。当然，在建筑电气设计中，设计人员还应该多结合建筑专业，在利用自然光的同时做到不影响正常的照明，使自然光和人工照明达到一种平衡的状态，合理调节和利用自然光与人工照明。

2.2 采用高效照明设备和低能耗的光源用电附件

采用高效照明产品可以在很大程度上节约资源，据统计，高效照明产品可节约用电的比例是低效照明产品的50%到75%，考虑到实际的建筑电气设计，在办公区可以采用稀土金属或者是直管荧光灯，而类似卫生间等则可以选用日关灯这种高效照明产品。在商场和地下室等地方，白炽灯是一定要减少的，在一些局部特殊照明的地方可以采用白炽灯，但是也不要大面积使用。类似节能电感镇流器、电子触发器等低能耗的光源用电附件也可以有效的减少电能损耗。电子整流器和电子触发器可在公共建筑场所采用。

2.3 灯具采用合理的控制方式

灯具的开关选择也可以起到节能的作用，节约型开关以及装置在建筑电气设计中也是一种行之有效的节能措施。另一点，实行分区控制电路是照明设备节能的重要方面，根据不同地方的照明特点，适当地增加或见着照明开关，分区控制电路，避免所有的灯具全开。例如：在卧室、客房等需要床头灯的地方，采用的开关方式可以是调光开关；在公共场所、室外照明灯地方节能自熄开关是一种不错的选择；楼道以及厕所等地方就可以采用声控开关；对于地下室这种大面积的场所，可以根据车库内不同时段的情况采用分时控制。以上这些都可以起到节电的作用，这样进行灯具的合理控制，可以节电约60%左右。

3 变压器的选择带来的节能

3.1 变压器应选择节能型

有人统计了每年全国电网的总发电量，而在总发电量中，2%到3%的损耗是35kv、10kv以及在这以下的变压器。由此可见，变压器带来的能源损耗也是在建筑电气设计中不可忽视的问题，在变压器的能源损耗中，空载损耗负载损耗是两种主要的变压器损耗方式。节能变压器的选择可以在很大程度上减少这种能源损耗，损耗低、重量轻且效率高、噪音低、节能显著等是节能变压器区别普通变压器的特点，选择节能变压器空载电流可以平均降低68%，损耗降低35%。节能变压器的种类有S10系列、S11系列等。

3.2 变压器的容量及台数选择

在变压器的容量和台数的选择上，应该根据负荷进行计算，根据具体的情况进行选择。在选择时，要考虑到投资、年运行费用的总体情况，选取电力负荷与容量适应的变压器，对负荷进行合理有效的分配，尤其是选用两台变压器时，应该与向一二级供电的变压器结合使用，考虑到变压器的容量和经济运行。例如：分别对照明、空调负荷、动力负荷设置变压器，空调负荷采用专用变压器两台，这样可以灵活处理季节转换带来的负荷转变问题。而照明和动力负荷就采用普通的两台变压器，同时运行，减少电能损耗，使变压器的工作始终处于高效率低消耗的区域内。

3.3 减少变压器有功损耗

配电级数对于同一电压等级而言不超过三级，由此来减少不必要的电能损耗。变压器的有功损耗=变压器的空载损耗+变压器的有载损耗x变压器的负载率，为了减少变压器的有功损耗，就要减少变压器的空载损耗和有载损耗以及变压器的负载率。对于变压器的空载损耗，可以通过选用节能变压器来减少。而有载损耗又称变压器线损，顾名思义，变压器的绕组决定有载损耗，包括绕组电阻和电流。为了减小有载损耗，可以采用铜芯变压器，变压器的负载率控制在75%左右。这时，变压器的有功损耗可以得到明显的降低，那么电能的损耗也就得到了降低，起到了节能的作用。

4 电路设计带来的节能

电路设计是建筑电气设计中的重要环节，配电线路导致的能源损耗将是建筑电气设计损耗中比例较高的部分。线路的电阻和电流决定着配电线路的损耗，决定电阻大小的因素有导体的导电率、长度、横截面积等，影响最大的就是配电线路的长度。一个工程如果线路纵横交错，那么线路的总长度往往不下万米，对于一些大的工程，线路的长度更是不可估计。这样看，线路长度带来的能源损耗问题是很大的。尤其是在具体的工程当中，线路上的电流是一定的，所以电阻带来的损耗就可能决定了整个线路的电能损耗。为了减少这种损耗，线路必须进行合理的规划，在进行电路设计时，尽量减少不必要的扩大加长，可以尽量走直线。与此同时，还可以增大线路横截面。较长的线路，可以选定线截面加大一级的线截面。当然，首先要保证载流量、 热稳定和保护配合及电压降要求。另一方面，还可以提高功率因数。变压器的位置选择要尽量的接近负载中心，这样可以减少供电距离，从而减少能源消耗。以上采取的措施， 由于节约能耗，增加的线路费用就不会导致年运行费用的增加。

5 结束语

建筑电气设计过程中的节能措施还有很多，上文只是就主要的方面进行论述和探讨。在建筑电气设计中，影响到能源消耗的方面是很多的，有很多小的细节往往会容易让人忽视，从而使能源遭到了不必要的消耗。在建筑电气的设计中，设计人员应该多方位的考虑问题，以最大化的减少能源消耗。近几年，节能减排一直是国家极力倡导的，随着社会的进一步发展和能源的进一步消耗，节能问题一定会越来越受到重视。而对于建筑业，在建筑电气设计过程中，节能问题当是首当其冲需要解决的问题。从现在起应该对节能问题加以重视，在建筑电气设计过程中做到节能。这样不仅可以加快建筑业的发展，也可以为能源的可持续利用做出贡献。

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