建筑供配电线路的节能设计策略思考

杨碰顺

摘要：伴随着经济的快速发展，城市化进程不断加快，居民对于建筑的需求量急剧骤增，在这一发展进程中，建筑行业在促进国民经济快速发展的同时，也作为一个超耗能行业为社会环境带来危害，其中包括电气耗能。现如今我国在建筑节能方面受技术水平、投资力度等因素的影响，节能建筑的发展遇到了诸多问题。在建筑供电的过程中如何通过先进的科学手段降低能耗，造福社会已经成为建筑行业必须解决的难题。

关键词：建筑供配电线路;节能设计;现状分析与策略研究

引言

从能源发展和利用的角度来看，我国既是能源生产大国，也是能源消耗大国。改善供配电设计思路，注重节能设计，能很好地控制电能损耗，在保证用电安全和用电质量的基础上，更好地节约电能。

一、建筑供配电线路节能设计的重要性和原则

（一）重要性

建筑行业一直是能耗大户，受到结构设计不合理、建筑供配电线路设计不规范等因素的影响，很多建筑企业开始应用节能设计，将节能设计理念融入建筑供配电线路设计中，通过高效率、低成本的设计理念提升能源的利用率。建筑供配电线路是建筑设计的重中之重，加强节能技术和节能设计理念的应用，契合时代发展要求，是实现建筑行业可持续发展的前提。

（二）原则

建筑供配电线路节能设计是一项非常复杂的工作，涉及的内容比较多，在具体设计中应当严格遵循以下原则。第一，满足建筑工程使用功能的基本要求。在建筑供配电线路节能设计中，要满足不同建筑对色温、显色指数以及照度的需求，满足智能化建筑工程对通信用电、消防用电、智能设备连续工作用电的需求。第二，满足技术先进、经济合理的要求。在建筑供配电线路节能设计中，要明确哪些能耗是没有必要的无故损耗，如变压器的功率耗尹承民石横特钢集团有限公司房产公司电气工程师能、消耗在电能传输线路上的能量等，都属于无故损耗的电能。

二、建筑供配电线路节能设计存在的问题

（一）建筑供配电线路设计不符合相关规范

在《民用建筑电气设计规范》中明确指出，如果消防用电负荷为二级并采用交流电源供电时，要采取双回路树干式供电设计方法，同时按照防火分区合理设置自动切换应急照明配电箱。但在具体设计中，很多设计人员没有“吃透”相关规范和标准，存在理解偏差。设计人员经常在消防电梯的前室安装一个或者两个应急灯，从节能和经济性两个方面考虑，这样的设计方法非常浪费电能，会增加成本。如果在每个楼层的每个防火分区都配备应急照明配电箱，就更加不合理，不符合节能理念的要求，但在实际应用中这两种现象普遍存在，导致大量电能被无故浪费。

（二）建筑供配电线路电缆和导体截面选择不合理

在建筑供配电线路设计中，选择合理的电缆和导体截面，既能保证用电的安全性，还能起到的节能效果。但在具体设计中，设计人员认为只要计算出的电流能确保建筑供配电线路安全运行即可，很少考虑用电设备的端电压。比如：在电梯、屋顶风机等设备的线路设计中，由于电能在传输时存在线路电压损失问题，在电能传输到用电设备端部时，如果不考虑端电压，就会导致设计电压无法满足电压偏差和电机启动的要求，会引发安全事故。

三、建筑供配电线路节能设计的优化

（一）供配电线路的合理选择

按照经济、安全的原则，建筑供配电线路节能设计过程中，需要充分考察所在区域的电气系统，从而选择较为经济节能的导线，对于符合量较大的区域可以选择铜导线作为其设计材料。而面对电气系统符合量较小的地区，则需要避开高成本的铜导线，选择成本适当的铝导线。除此之外在布线的同时，全面了解建筑物的内部结构，将大容量负荷设置在离电源点较近、易于供电的区域，以缩短线路的供电距离，降低线路运行损耗。

（二）合理选择电缆、导线截面

在满足允许载流量、运行电压损失、机械强度、动热稳定等各种技术指标前提下，应按经济电流密度合理选择导线截面，并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合衡量。但是，经济电流密度的确定很复杂。目前，我国按最大负荷利用小时数Tmax查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而，该经济电流密度是有缺陷的，它没有考虑负荷的功率因数对经济电流密度的影響，且线路的投资、年运行费是变化的。因此，比较准确的经济电流密度，可用以下方法求取。

（三）均衡三相负荷

采用三相四线制配电线路，在各相负荷均衡的情况下，中性线的电流为零，当然，中性线上就没有能耗，也没有电压降，所以，中性线上电流越小，能耗就越少。三相配电系统的住宅或办公楼，其同类负荷应均匀地分配于各相上，避免如L1相均为照明负荷，L2相均为插座负荷，L3相均为电热负荷的情况出现。单相供电的住宅，应将各种户型的负荷均匀地分配到各相序。

（四）选用电阻率较小的材质作导线

铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。因此，在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中，可采用铝芯导线。

（五）电动机设备的选择

电动机的选择，需要充分考虑所处地区电量的载重数量、启动次数等因素，从而选择能够保证电力正常运转且低消耗的电动机。这样一方面保障电动机能够长久运行，另一方面达到节能的目标。除此之外有效合理的工作制度是任何工作顺利开展的保障，在建筑供配电节能施工技术的培养过程中也是如此。要想提高此技术，建筑企业在日常工作中首先必须制定有关节能施工的相应政策和规章制度，对自己企业所开设的项目事先有充分的了解，在工作中严格要求，让每位员工按照自己的规章制度有序展开工作。

（六）合理调剂季节性负荷

如将空调风机、风机盘管与一般照明、电开水器等计费相同的负荷，集中在一起，采用同一干线供电，既可便于用一个火警命令切除非消防用电，又可在春、秋两季空调不用时，以同样大的干线截面传输较小的负荷电流，从而减小线路损耗。

（七）合理选择变压器的类型

变压器是建筑供配电线路系统的主要组成部分，按照建筑供配电线路的实际需求，选择科学合理的变压器，能够大幅度提升节能效果。因此，在条件允许的情况下，要尽量选择节能型变压器，以达到降低建筑供配电线路损耗、提升工作效率的目的。在建筑供配电线路设计中，需要高度重视变压器的参数选型，以通过限制变压器的负载能力降低建筑供配电线路损耗，保证整个供配电系统运行的安全性和可靠性。此外，还要注重选择合理的变压器容量，以提升变压器的节能效果，在条件允许的前提下应尽量选择并联式变压器，按照建筑供配电线路的实际运行负荷合理确定变压器的数量，以便对变压器的能耗进行有效控制。在选择变压器的布设位置时，要尽量靠近负荷中心，以最大限度上降低供电距离引起的供电损耗。

结束语

本文讨论了建筑电气节能设计中供配电线路的节能设计问题。实际上，建筑电气设计的节能潜力很大，在工程设计中应精心考虑，采用各种措施节约电能，同时应满足科学性、经济性的要求。由于我国属于典型的冬冷夏热气候，采暖、空调能耗都很高，这些决定了我国建筑能耗基数大。因此，在建筑节能技术上的微小改进，节约的能源总量都是十分可观的。尤其与发达国家相比，在技术上我国处于相对落后状态，这更决定了我国的建筑节能工作潜力很大。

参考文献

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