建筑电气节能设计

文/卢喜宁

建筑电气节能设计

文/卢喜宁

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保证建筑物的电气节能首先在设计的过程中要对设备的选择，电路的设计，电气的照明以及合理使用配电系统等方面进行充分的考虑，既要保证建筑的安全合理运行，同时又要兼顾建筑中电气系统的美观性。目前我国建筑中电气设备设计过程中常见的问题就是技术不够完善，设计中选用的材料不能兼顾节能与成本或者是施工过程中发现设计中存在不合理现象。

建筑；电气；节能；设计

1 简要叙述我国建筑工程电气设计过程中的供配电系统的主要节能设计

1.1简述电气节能设计中的配电系统设计

在建筑电气工程设计过程中，变电所配电系统的位置要尽量同负荷中心接近，这样能够有效的减少配电系统的配电半径，有效的减少电力损失。需要注意的是在配电系统设计过程中要对电源的出线方向以及进线方向给予考虑。我们在进行电气配电系统设计的过程中要参照建筑用户的重要性，用电容量，电力系统规模，电力负荷性质以及其他相关的因素来对配电系统进行合理科学的设计规划，让整个配电系统在最佳的状态下进行工作和运行。根据多年的经验来分析，配电系统的设计越简单越好，这样便于操作。

1.2简述电气节能设计中的变压器设计

在建筑电气设计过程中，变压器作为一项重要的基本设备，其耗电量能够占到建筑工程中总耗电量的百分之六左右。变压器的耗损量同电负荷并没有直接的关系，主要和变压器的制作过程中选择的铁芯有关。因此我们在进行建筑工程电气设计的过程中，要优先选择节能型的变压器。我们在进行变压器设计选型的过程中要选择新型节能高效的变压器。在建筑空间空调负荷较大时，要选择空调专用变压器，这样能够保障空调在不使用的时候停止工作，节省电能，达到建筑物节能降耗的效果。在电气设计过程中我们要选择线损绕组较小的变压器，例如常见的铜芯变压器就是一个绕组较小的变压器。我们在电气设计过程中，针对变压器容量以及变压器台数的设计，主要的设计依据就是要根据建筑物的负荷来选择，同时还要结合相应的建筑电气投资以及相应的运行费用。在输出电网的设计过程中我们应该最大限度的选择环形网络来作为输出电压线路，这样的好处是能够随时切换电压的输出根据线路的负荷相应变化。总之在电气设计中变压器设计选择要以减少电能消耗作为设计选择宗旨。

2 建筑电气节能措施

2.1优化建筑电气系统节能设计

2.1.1变压器的节能设计

变压器是电力系统组成中重要的电气设备，在建筑电气系统中，变压器的电能损耗约占总损耗的10%。变压器的节能，主要从两个方面考虑：

2.1.1.1选用低损耗变压器

在高层建筑、地下建筑等有极高消防安全要求的地方，适合采用干式电力变压器，如SC6、SG10、SG11等。这类变压器的空载损耗低，一般采用冷轧取向硅钢片，能极大减少铁芯中的涡流损耗和漏磁损耗。

2.1.1.2提高变压器的运行效率

变压器的有功损耗计算公式如下：ΔP=P0+β2PK其中，P0为空载损耗，β为负载率，PK为负载损耗。所以为了降低变压器的有功损耗，就要从降低变压器的空载损耗、选择合适的负载率和负载损耗着手。变压器的空载损耗是一个常量，与选择的变压器类型有关，所以要选择节能型变压器，其P0值小。变压器的负载损耗和其内部绕线的电阻的大小成正比例关系，阻值较小的绕线，负载损耗越小，因此可选择采用铜芯绕线等电阻值较小的导线制作的变压器来降低负载损耗。

2.2.2电动机的节能设计

2.2.2.1选用高效电动机

一般情况下，同为三相异步电动机，其中的YX系列和Y系列相比，YX系列的电动机的运行效率更高，综合节能达到13%之多。在选择的过程中，还要根据实际的建筑内部情况，选择与工作环境相适应的电动机，如合适的冷却方式等。

2.2.2.2减少电动机损耗

电动机的损耗主要由恒定损耗和负载损耗组成。可以通过提高电动机的运行效率以及改善功率因数的方式降低损耗。提高运行效率主要是要减少其空载率以及提高负载时的效率，常规的方式是利用变频器，来改变不同负载下的运行速度，以减少轻载时的损耗。改善功率因数的方式为增加补偿电容器以减小线路上的损耗。

2.3提高节能设计意识

提高节能设计意识主要采用两种方式：①加强对建筑设计人员的教育和宣传，使其养成节能设计的意识。在建筑设计中将电气节能设计作为一个重要的设计因素进行考虑，选用合适的方案和措施，降低建筑物电气能耗。②还要强化对设计单位和设计个人的考核，将设计的建筑电气节能效果和其经济利益相挂钩，一当发现，电气能源消耗超标，不符合国家要求的情况，对设计单位和设计人进行经济处罚。

2.4提高建筑照明节能

建筑照明使用量大，用途广，在多数的建筑设计中还存在着大量问题，所以改善建筑照明的节能潜力巨大。

2.4.1选用节能，高效光源

光源在选择过程中要以绿色、节能为主要目标，要结合光源的发光效率、寿命和成本等方面，综合考虑，选择合适的光源。光源发光的高效性是选择的主要指标，是指其将单位电能转化为光能的比值，也可以理解为光源的总光通量与消耗的总电能的比值。若光源的发光效率越高，则说明其光能转化能力强，照明性越好。

2.4.2优化光源控制

光源的控制方式也是影响其使用效率和功耗的重要原因。结合实际使用，主要的控制手段有：

2.4.2.1定时控制。对于地下车库部分以及应急照明设备，可以通过定时控制器控制开启和关闭时间，减少电能损耗。

2.4.2.2感应控制。在走道内、楼梯、电梯等场所，利用传感器感应技术，在有人的时候打开电源开关，无人时自动关闭。

2.4.2.3亮度自动调节。在办公区域，要求的亮度在一个适宜的范围内，可以通过对环境亮度的采集，来调节光源的亮度，达到区域亮度基本不变的目的，尤其在白天太阳光强烈的时候，可以将照明亮度降低或者关闭。

3 结束语

建筑电气节能设计存在的问题主要集中在照明系统以及配电系统等方面，因此想要降低能源消耗首先要在设计过程中尽可能的选用高效的、安全的成本相对较低的环保产品，同时根据需要合理的配置配电系统，将系统运行损耗降到最低，才能保证建筑节能目的的达成。

[1]韩瑞.现代建筑电气节能设计问题试分析[J].科技创新导报,2017,14.

[2]孙勐.建筑电气设计探讨[J/OL].建筑知识，2017，（12）.