建筑电气节能探讨

盛建平

摘 要：分析了电气节能的重要性和电气节能方面存在的问题，并着重探讨了电气方面的节能措施。

关键词：民用建筑；电气设计；节能；照明

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）07-0097-02

我国是能源大国，同时也是能源消耗大国。长期以来，我国经济都是粗放式发展，与之相伴的是高能耗、高污染和诸多社会问题。国家“十二五”规划明确提出要求，要建设资源节约型、环境友好型社会，由此节能已经上升到国家战略。

“节能是指加强用能管理，采用技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。”随着城市建设的发展，建筑能耗越来越受到人们的关注，因此如何降低建筑能耗已经成为迫切需要解决的问题。而在建筑能耗中电气设备损耗占很大一部分，所以节能首先应从电气节能做起。在日常应用中，应深化节能理念，策划电气节能方案，使用先进的技术，并尽可能选择节能型设备，以此来降低电气设备能耗。

1 电气节能方面存在的问题

近年来，国家对节能设计的倡导力度逐步加大，各方面的节能设计标准也逐步提升，这就要求设计人员选用新型高端技术进行设计，以保证节能产品达到最新设计要求。但是，这种设计势必会造成设计成本的提升。因此，在节能设计的过程中，设计人员还要加强对于节能设计需求的研究，选择科学合理的设计方案，尽可能在保证设计产品达到节能标准要求的基础上，降低节能设计的成本，使用户获得切实的节能收益。

当前，民用建筑的电气线路敷设、电气设备选择、电气设计原则的贯彻等都存在着一些问题，致使电气设计存在着严重的用电浪费现象。例如，未区分客厅、卧室、卫生间等不同功能分区不同的用电需求和照明设备的差异性配备。同时，我国目前还缺乏足够的电气节能设计专项政策，技术研发方面也处于较为落后的阶段，例如应用于民用建筑的节能电气设备，主要包括声控和光控的开关、节能灯具、节能控制柜等几种简单的产品，与国家的建筑节能设计目标还存在较大的差距。

2 建筑电气节能的措施

2.1 充分利用太阳光

太阳光是用之不竭的能源。在建筑前期规划设计时，应充分考虑太阳光，采用太阳光和照明相结合的方式。例如在灯具控制方面，根据建筑的位置、朝向等对灯具分别进行控制，这样既保证了的室内照明，又节约了电能。

2.2 充分利用太阳能灯具

在了解了太阳光的优势并对太阳光有充分的认知之后，与太阳能相关的新技术、新产品也逐步出现。在日常应用中或在方案确定前期，可以考虑将景观灯、路灯等改成太阳能节能型，这样在保证美观的基础上，既节约了电能，又节约了成本。

2.3 选用合适的照明方式

照明方式应当遵循一般照明、局部照明、混合照明、现代化的智能控制照明和分区分组照明等原则进行节能设计。局部照明是指照明应当满足客厅等重点照明部位对大功率灯具的使用；混合照明是指在民用建筑内综合协调一般照明和局部照明，根据不同功能分区的用电需求进行优化照明设计；而智能控制照明则是以先进的电磁调压和电子感应等技术作为主要手段，对建筑供电实施实时动态监控和跟踪，同时，对建筑电路的电流和电压进行平滑、自如的调整，以完善照明电路存在的不平衡负荷的问题，减少由不平衡负荷带来的额外功率消耗，使线路和灯具的工作温度得以降低，从而优化供电照明。

3 供电方式和设备节能选择

3.1 供配电系统节能

3.1.1 变配电功能区的位置

在确定供配电系统时，可以结合供电距离、设备的特点、设备的位置分布、负荷的容量情况等，尽可能地将变配电的功能区设置在与负荷中心距离较近的位置，从而提高供配电运行的可靠性，减少供配电的线损。此外，在确定变电所、变压器位置时，可以将其安置在靠近用电负荷的中心位置，这样也可以减少资源的浪费，实现投资成本的有效应用。

3.1.2 电器设备的选择

适当提高供配电系统中电气设备的功率因数，或者选择有较高功率因数的设备，以减少设备产生的无功电流和无功损耗，从而达到节约电能的目的。以电梯配电为例，选择功率因数高的设备或采取就地无功补偿措施，例如在终端箱设置无功补偿柜，提高功率因数，以减小设备的运行电流，达到节能的目的。

3.1.3 降低线路损耗

通过提高电网的功率因数，减少电网的无功功率和导线中的电阻等措施，能够降低电网中的线损。具体措施为：①合理规划线路结构。选择合理的敷设线路，尽可能选择沿直线敷设，以缩短导线长度。②确定变配电室的位置。变压器尽可能接近负荷中心或重心，以减小供电半径。③选择适当的导线截面面积。众所周知，导线截面面积与电能损耗成反比关系，所以增加导线截面面积能够减少电能损耗，但增加导线截面积同时会增加投资成本，所以在选择导线截面积时，二者要综合考虑，在保证供电合理、经济、安全的前提下，根据最大负荷电流选定导线截面积，然后按照电压损失、机械强度等进行校核。

3.2 供电设备节能

3.2.1 节能型开关

调整灯具的控制方式，推动节能型开关的使用，也可以达到灯具节能的效果。例如，卧室采用具有调光开关的床头灯，而楼梯等部位选择自动感应启停灯。 同时，选择灯具的附属部件时也要选择节能高效的材料，比如镇流器等。国家标准《建筑照明设计标准》（GB50034—2004）中明确规定不应使用电感镇流器，但同时规定直管荧光灯应采用电子镇流器或节能型电感镇流器。例如荧光灯的电子镇流器，使用20～60 kHz频率供给灯管，使灯管光效比工频高，且自身功耗低，灯的总输入功率下降约20%，节能效果更佳。节能型电感镇流器通过优化铁芯材料和改进工艺等措施降低自身功耗，使灯的总输入功率下降。此外，还可以在灯具上并联一个电容器实现灯具的电容补偿，提高灯具功率因数。

3.2.2 变压器的选择

选用节能型变压器，降低变压器的空载损耗和负载损耗。尽量选用电阻值较小的绕组，或者是减少绕组的匝数，以降低变压器的线损。另外，还要根据季节性的供电负荷变化状况，对变压器的容量和台数进行选择。就季节性的用电负荷节能来说，可以采用不同负载的变压器对建筑的照明、空调、动力设备等进行供电，以减少空调等设备停运状态下变压器由于运行的负载率过低而导致的自身工作效率下降，进而延长变压器的使用寿命。

4 结束语

建筑电气节能是一项长期的、系统的工程，涉及到建筑的各方面和各环节，也体现在工作和生活中的方方面面。我们应从生活中日常小事做起，培养节能意识，深化节能理念，使节能意识深植在我们脑海。在日常工作中，我们应加强节能研究，策划节能方案，使用高效节能产品，并加强节能学习宣传教育，使我们每个人都参与到节能行动中。

参考文献

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[4]中国建筑科学研究院.GB 50034—2004 建筑照明设计标准[S].北京：中国建设工业出版社，2004.

〔编辑：王霞〕