基于建筑电气设计的节能研究

陈 浩 （中铁合肥建筑市政工程设计研究院有限公司，安徽 合肥 230009）

现今经济不断发展，而针对社会发展而言能源的作用愈发关键，属于保证经济发展以及社会发展的关键内容。然而大部分能源非常有限，并不是能够无限索取的，现今我国已面临能源供应短缺的问题，能源短缺问题也正在限制我国的经济发展。能源耗损中的建筑损耗占到较大比例，并且我国建筑行业没有提出较为有效科学的措施节能。依照相关单位报告，在同纬度的国家，建筑耗能只占到我国三分之一，因此从本质上推动电气节能设计是大势所趋。

建筑电气系统节能应当从设计着手，这样才可以实现从根源上的能源节约。建筑电气设计的节能如果想保证无功功率降低第一需要考虑减少配电系统线损与配电损失。另外进行灯具选用时要做好考虑，要尽可能选取节能灯具与光源，这样可以减少电耗，加强电能利用率。

1 照明系统的节能设计

对于建筑电气设计来说，照明节能属于其中的重点内容。照明节能设计尽管要立足于节约，然而是应当满足生活以及工作照明要求的。这属于设计初期就需要考虑的内容。

1.1 照明光源选用问题

建筑电气节能设计首先应注意的是光源问题。发光效率属于立足光源进行节能的本源，而气体放电灯就属于最具象征性的高效光源。因此对于光源设计选择需要重视下列几方面要点。

①对于户外的大场地以及较大规模工业厂房，类似于此类位置，通常要采取高压钠灯与金属卤化灯。金属卤化灯色温以及显色指数较好，高压钠灯优势在于高光效以及使用时间更长。

②对于低矮型室内，且高度不超过4.5m，比如商城、教室以及办公室之类位置，通常采取直管的荧光灯。在我国一般这些场所采取直管荧光灯型号为T5号灯管以及LED灯管。Z这种灯管光效是很强的，其使用时间较长，而且就节电来说效果要高于T12灯管超过10%。因此慢慢T5灯管就代替了T12号灯管，目前已经变成低矮型室内直管荧光灯的第一选择。

③对于较为安静的室内来说，例如：餐厅、旅馆以及住宅之类位置。这些位置通常需要采取紧凑式荧光灯。紧凑式荧光灯相较于白炽灯来说节能作用更好。这两者对比来说紧凑式荧光灯不仅可以加强照明效果而且能够实现能源节约，然而其唯一不足在于成本不是很低。就长期发展来说，紧凑式荧光灯一次投资可以使用很长时间并且其效果比较好，对于早期的投入是完全可以弥补的。

1.2 照明灯具选用问题

照明系统节能既需要保证光源节能，并且灯具节能也属于非常关键的。选择灯具与选择光源相比常常更容易被忽略。人们传统观念常常认为光源对于能源节约而言最为关键，灯具功能主要是装饰。对部分的民用建筑以及工业建筑来说，对灯具进行选取的时候常常首要思考装饰能否与建筑相搭配，灯具效率没有引起重视。这样一来不仅是一种资源浪费，而且还不会具有较强的照明效果。因此对灯具进行选取之时应当尤其重视，应当选用效率超过60%的灯具，比如：高强度的气体放电灯、开敞型灯以及透光罩灯或者低压荧光灯等等。

2 供配电系统的节能设计

2.1 科学运用变压器

科学选取变压器的容量属于保证变压器能够经济运行基本要求之一。变压器的容量大小能够对供配电系统的节能水平起到决定性作用。若是变压器的过载耗损严重提升，就表明了变压器容量较小，就会直接造成变压器超负荷运行。若是变压器容量很大，变压器容量不能高效化运用，则造成空载耗损提升。所以为了确保变压器的运行负荷处于最佳，应当依照实际负荷对变压器的容量进行选取。变压器最佳的负荷状态是负荷率不低于30%，且不能超过80%，此范围状态下运行变压器是最佳状态。与此同时选用变压器的时候，就能够依照企业的实际用电特征选用比较灵活多变的接线形式。

2.2 从线路入手降低耗损

①导线长度要尽可能减少。进行设计时首先应当思考低压柜以及配电箱出线口位置，对于这些位置出线口应当避免走回头线，尽可能要走直线。变电所的位置选取应当尽可能选取与负荷中心接近的位置。安装电线的时候，应当尽可能降低电缆长度，比如，低压线路供电的半径要低于200m，在大负荷密集区域供电的半径至少为100m，在中负荷密集区域供电的半径要低于150m，在大负荷的密集区域供电半径要小于250m，如此一来就能够保证最短的供电距离。

②增加导线的截面积。对较长的线路安装来说，增加导线的截面积是非常有效的。然而增加导线的截面积必须具备一些条件，比如说应当符合热稳定性，保护配合与意义电压降。提高截面积虽然能够使线路费用投入更大，但是这些花费可以在运营过程来进行有效补偿。

③对于高层建筑来说，为了控制干线电缆长度，变配电室需要与电气竖井相接近。对于面积大的一些高层建筑变配电室来说需要尽可能设置到建筑中端位置，这样可以使水平线缆敷设长度有效减少。

④负荷分类。做好家用电器负荷分类工作，家用电器中的电热水器、新风机以及空调机之类的普通负荷装置安装过程中需要通过一条主干电缆来供电。而这样可以一定程度上处理在非空调季节运行而造成干线的截面传输电流降低，继而使线路耗损降低。与此同时可以方便消防用电在切电之时损坏家用电器。

2.3 通过抑制谐波实现有效节能

伴随社会持续发展，建筑行业发展同样是非常迅速的，很多的电力与电子装置在建筑行业之中得到广泛运用。电子与电力装置引发的谐波电流会对配电系统产生不好的影响，它可以在一定程度上造成电动机的发热率降低，造成线路耗损提升，变压器的局部过热，还会加速铜与铁的损耗。而且继电保护以及自动设备误动同样属于谐波导致的问题。所以，谐波存在既会提高配电系统电能耗损，而且对于配电装置以及线路安全能够产生很大影响。对于建筑电气设计来说，为了达到抑制谐波的功效，常用方法是把源滤波器和无源滤波器装设到变压器的低压一侧。另外可以进行源滤波器以及无源滤波器的混合运用。以上两种措施都可以一定程度上减轻谐波造成的隐患问题。消除谐波既可以实现电路净化，而且可以有效控制能源耗损，有效延长装置使用时间。

3 结束语

建筑电气节能设计便是从本源来控制能源耗损问题，建筑电气的设计人员应当具备工作责任意识，对于节约能源工作，应当从根源开始入手。设计过程中应当认真设计，对于不同方案应当做好对比分析，这样才可以设计出能源节约的科学方案，可以真正提升经济效益，促进经济发展。设计必须要保证有据可依，要在工作过程中不断总结能源节约的措施，且向相关单位提出方便操作的一些节能方法，使能源节约真正实现规范化、标准化以及法制化。