建筑电气设计节能措施探析

2020-12-27安徽地平线建筑设计有限公司安徽合肥230001

安徽建筑 2020年9期

何思（安徽地平线建筑设计有限公司，安徽合肥 230001）

建筑电气节能设计是指在满足建筑使用功能下，采用优化的设计方式来减少电气工程中的照明设备、变压器、空调等的能源消耗，提高建筑用电的效率，降低电气设备的运行成本。目前来说，随着我国建筑能耗量不断增大，实施建筑电气节能显得极其重要，这不仅是国家能源战略的重要举措，也是建筑行业的未来发展方向。因此，我们需要做好建筑电气节能设计，以减少建筑行业的能源消耗。

1 建筑电气节能设计时应遵循的原则

①实用性。建筑电气在设计过程中，首先应该考虑实用性原则。电气设计需要认真分析电气工程的实用性，坚持建筑电气工程的实用性原则，才能够使建筑电气工程满足使用要求，保证建筑电气设备能够与电能质量还有负荷容量等要求相适应。

②经济性。建筑电气在设计过程中，不能一味追求节能而忽略了节能的投资成本和运营的费用。合理增加节能投资，使增加的这部分投资能在几年或较短周期内通过利用节能设计减少运营费用进行回收，达到一定的经济效益，这样才是真正实现建筑电气设备节能经济性原则。

③技术性。除了上述原则，还有一项必须要遵循的设计原则，那就是技术性原则。在进行建筑电气节能设计过程中要融入各种先进的节能技术，并借助电气设计中节能措施对建筑电气中存在的问题及时发现并妥善解决。另外，为了响应国家的节能减排理念，在建筑设计时可以再利用一些原有的技术，还可以使用一些环保材料，避免给环境造成污染和破坏。从长远的角度考虑，可以利用可再生能源进行电气设计，做到节能环保，减少设计方面的投入。

2 建筑电气节能设计的有效措施

结合建筑电气设计内容，大致归纳节能设计的有效措施主要如下。

2.1 建筑照明设计中的节能措施

建筑电气的设计主要是为了人们生活和工作中的照明使用，最大限度地将自然光引入室内，可以节约建筑的照明耗能。而人工照明系统主要为了弥补自然光线的照明不足带来的照明问题，因此，在建筑照明设计中采取的节能措施，主要包括照明方式和照明控制方面的节能措施。照明方式节能措施在于选择合理的照明方式和照度标准。在照明方式上可选择混合照明及局部照明等较灵活的照明方式；在照度标准的选择上，可根据工作面的分布情况在高、中、低三档标准中进行选择。

①灯具选用发光效率高，显色性好，使用寿命长，色温适宜并符合环保要求的光源。例如采用LED、T5细管三基色荧光灯、紧凑型节能荧光灯，配电子镇流器或节能电感镇流器，功率因数0.90以上。另外，在满足基本照明需求的基础上，各场所设计照明功率密度值均不高于《建筑照明设计标准》（GB50034-2004-6.1）限定值。

②照明灯具控制应根据不同的功能场所、使用功能进行分区，分组，分时段控制。例如采用红外感应控制、声光控制、时间控制等措施达到节能目的。

③加强照明灯具的维护，对灯具上的积尘进行清理，保证灯具的照度，延长灯具使用寿命。

2.2 供配电系统设计中的节能措施

2.2.1 供配电线路损耗及节能

建筑中供电线路长且多，由于电阻的存在，当电流通过时就会产生功率损耗，因此减少电阻损耗应从以下几个方面考虑：①电源引入应处于负荷中心，减少供电半径，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，尽可能不走或少走回头路，避免过长线路产生无谓的功率损耗，对于供电半径较大线路，可合理增大电缆截面，减少压降，降低损耗；②选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。

2.2.2 变压器功率损耗及节能

优化与改善配电变压器，发挥各种技术优势来完成对电能转换利用率的提升，能够很好地降低能耗。具体措施：①在选择配电变压器的型号中，合理确定变压器容量，例如变压器采用SCB11型低损耗、低噪声节能干式变压器，接线型式采用DYn11型，减少设备损耗，设强制风冷系统、温度监测和报警装置。变压器满足现行国家标准《三项配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2013）的要求，干式变压器的空载报耗值和负载换耗值不高于标准中2级的规定；②为避免并联电容器组对谐波的放大，在高压和低压配电柜功率因素补偿电容器串接消谐电抗器，以避免发生电网谐振。并联电容器在一定条件下会产生谐波放大，所以应根据设备情况将并联电容器组的串联电抗器进行适当调整；③提高系统的功率因数。应尽量减少无功在线路上的传输，以达到节能的目的。

提高系统功率因素的方法主要有：①提高电气设备的自然功率因素，如在荧光灯中采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器，电动机采用功率因素较高的同步电动机，选择电动机的经常负荷不低于额定容量的40%；②采用并联电容器，实现就地补偿，当前，在民用建筑设计中，大部分都采用了变压器低压侧集中补偿，这样减少了区域变电站至用户之间高压线路上的无功传输，提高了用户处的功率因素；③对于民用建筑，在设计低压供配电系统时，电容器可分散安装，对功率超过10kW的电气设备，设置就地补偿装置，对空调主机、冷冻泵等进行集中补偿。d.控制配电变压器的负载率不大于80%。

2.2.3 分项计量与管理

对于电能、中央空调系统、能耗的计量与管理也可以有效地降低建筑电气的能耗。通过可靠度以及准确性较高的仪表，组成结构简单的系统，为自动计量进行物理条件的预留。对于建筑物中的计量表，采用目前技术比较成熟并且已经得到了广泛应用的电子式远传仪表。采用设备成本低，系统调整灵活，系统使用时间长的时间型计量系统对中央空调系统进行计量。

2.3 建筑智能控制设计中的节能措施

在建筑电气设计中，建筑智能控制设计离不开相关技术的支持，利用相关专业技术实施节能控制是建筑电气设计中的重要节能措施。例如能耗监测系统，对建筑照明系统、空调系统、动力系统以及特殊用电（充电桩）等能耗进行分项电能监测，同时根据能源种类，对用电能耗和用水能耗进行分类能耗监测。这对于了解和掌握各项能耗水平和能耗结构是否合理，及时发现存在的问题并提出改进措施等具有积极的意义。