浅析建筑电气设计的节能措施

苏 楠

浅析建筑电气设计的节能措施

苏 楠

在现代住宅建筑中，人们所需要的不仅仅只是遮风避雨的场所居住，更多的是享受家的温暖和对生活的享受。文章从建筑电气设计的几个环节，即建筑供配电系统、变压器、照明方式及其控制、照明产品的节能入手，结合民用建筑设计的特点阐述了建筑电气节能措施的应用和选择。

建筑电气设计；住宅建筑；节能措施；供配电系统

中国的能源资源十分紧张、短缺，水电能源尤为突出，节水节电已经上升为国家战略。因此，我们要充分高效地利用各种资源，尽可能地降低能源损耗，这对发展经济有着相当重要的意义。

1　民用建筑电气设计必须坚持的原则

1.1应当考虑直接经济效益

建筑电气的节能设计应充分考虑经济效益并且结合国情，切记不可追求节能而无限制的高投入，这样会大幅增加经济成本。

1.2尽量避免无用的能量损耗

住宅的照明照度等各种指标参数、中央空调机组的温度及湿度、风量，各种传输介质必须畅通无阻，符合业主提出的各种特殊需求。

2　住宅供配电系统的设计

①应该根据建筑的用电容量、用电性质及用电分布特点，设计出相应的供配电系统，并且选取选择电流和电压等参数。我们设计的系统必须实用、经济、可靠，系统的供配电等级应该在两级以下。

②供配电的电压选取。设计人员应依据建筑的用电情况选择变压器数量和功率。变压器的接线方式必须适应用电容量的变化，它的运行是按灵活的方式进行投切转换。一般情况下电压越高，能耗越小。

③供配电站尽量接近用电中心位置，低压负荷供配电所尽量接近建筑物内的电气井道。采取必要的手段综合考虑布置供电线路，其电压损耗值必须符合设计规范的要求。尽量降低电压损耗，保证整个供电网络的要求及质量，提高电网运转的效能。

③设计时应遵循用电三相负荷平衡的原则。其中最大用电相的负荷应该低于平均值，最小相的用电负荷应该大于平均值的80%。可以用容抗系数平衡的方法进行用配电的平衡，这样可以大幅度地减少无功损耗。

3　变压器的节能设计

经过长时间分析统计，大多数变压器的相关电力损耗占发电量的2%～4%。为此，变压器的节能设计显得十分关键。以前我们用的是油浸变压器，现在转变为干变压器。干式变压器能量损耗少，效率很高，节能的效果也十分显著。

①变压器的空运转损耗是由部分涡流损失和漏磁损失构成的。损耗的数值与制造工艺有很大关系，应选用节能效果好的变压器，减少无功的涡流损耗和漏磁的损失。

②常用的变压器额定负载端的损失大小是由绕组的电阻和电流的数值决定的，与荷载率的平方成比例关系。基于以上原因，我们在选择时尽量用小阻值的绕组。经过研究，大部分变压器最经济的节能指标负载率可以达到80%以上。

③应根据负荷运转情况选择变压器数量。应当充分考虑到投入的初期费用以及每年的运行总费用。如果变压器容量选取高效合理，电力容量负荷能够和电气对应，则可保证在低损耗的区间。

④部分变压器的使用效率问题。它是由输出功率与输入功率的比例决定的。最高效率的位置是由其材料结构的性能、无功损耗和短路电流损失决定的。从全局考虑，对于大部分负荷应选取2台变压器，这样能够保持高效经济的运行状态。

⑤应最大限度提高变压器电动机的有效效率，降低无功功率和损耗。如果是持续的用电负荷，应要知道其输出的功率能否匹配各种用电负荷。如果是断续的用电负荷，应该采用相适应的调整速度设备，使变压器的电动机在恒定转速下运转。

4　用电线路的设计和用电线缆截面积的选取

应根据构筑物的用途性质、用电容量，使变配电所的位置尽量接近用电负荷的中心半径。尽可能地减少无功的损耗和不必要的投资。应根据用电量、电压、电流等参数选取导线的截面积大小。必须考虑所有因素综合选择并降低电损耗、降低投资费用。目前，最普遍的方法是按照每年的综合运行投资费用最小的原则确定电流参数指标，必要时应该加大导线的截面积。

5　照明方式选择和节电照明产品的选择

5.1建筑物一般照明的选择与控制

①可以将建筑物内的照明使用分开区域控制或者逐步增加普通照明的控制点位。针对特殊部位的控制可以增加调节光度的开关，比如学校、医院病房、住宅主卧室等。户外的公共聚集场所可以使用自动控制电路的装置，马路上的路灯应该采用分组别控制，住宅的走道和洗漱间宜采用定时控制的方式。

②住宅及公共场合内的开关种类主要有：延时控制的开关、延时声光的开关、延时红外感应的开关。a）住宅内的灯光控制点的数量最少3个，光源的数量不应该很多。b）住宅内的灯光和两侧的窗户应该分别实施控制。c）住宅内对于一部分灯光的控制可以采用声光和全夜控制的方式。

5.2住宅内的灯光和灯具的筛选

①可以依据相关参数选择效率较高的灯具，因其寿命长并且功率高。

②灯具里面的附件的筛选主要是针对镇流器。住宅内的荧光灯应该选用电子式镇流器，住宅内的直管荧光灯具应该采用电感式镇流器。对于电压波动很大的公共场合，应该选用功率一定的镇流器。

③随着科技的不断发展，在很多场合已经广泛地使用变频器。在日常的设计工作中使用变频器时促进经济的发展和节能取得了十分好的效果。

6　结语

随着科技进步和社会发展，建筑物的节能还有很大的潜力可挖。为了达到节能的目的，可以选用各种类型的节能产品及设备。在设计中，要对供配电系统和供配电设备采用节能设计，制定高效可行的节能措施。

［1］ 那红宇. 浅谈实现建筑电气节能的多种措施［J］. 低压电器，2008，22.

［2］ 罗建华. 建筑电气设计中的节能措施［J］. 建筑与设计，2007 （1）：667.

［3］ 龚国栋. 浅谈建筑电气设计的节能［J］. 浙江建筑，2007 （24）：54-56.

［4］ 朱林根. 21世纪建筑电气设计手册［M］. 北京：中国建筑工业出版社，2001：970-985.

［5］ 刘家英. 建筑照明设计中的节能措施［J］. 节能，2010（1）：15-22.

［6］ 齐路宁，李莎菲. “绿色家电”的生态设计［J］. 节能，2012 （7）：12-14.

［7］ 李岱华，刘长江，魏鸿岩，等. 论谐波治理与用电安全给企业带来的经济效益［J］. 节能，2013（6）：32-34.

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Energy saving measures in building electrical design

Su Nan

In modern residence building，people should enjoy the warmth of home and life. From energy saving of several parts of the building electrical design point of view，namely building for power distribution system，transformer，lighting mode and its control，lighting products，this paper expounds the application and selection of energy saving measures for building electrical energy in combination with the characteristics of civil building design.

building electrical design；residential building；energy saving measures；power distribution system

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