建筑电气设计中的节能措施探讨

刘钟炜

摘 要：该研究以建筑电气设计工作为平台，对建筑电气的配电系统、电动机、线路、变压器、功率因数照明系统的设计工作进行了研讨，提供了做好建筑电气节能设计的措施。

关键词：建筑电气设计 电气系统 配电系统 照明系统 变压器

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（a）-0074-01

建筑电气系统是实现建筑功能、建筑节能、建筑智能的基础，应该在建筑电气系统的设计中体现出节能与功能并重的策略，从配电系统、电动机、线路、变压器、功率因数照明系统等环节入手，做到对建筑电气系统节能的有效保障，进而实现建筑电气系统的设计功能。

1 建筑供配电系统的节能设计

根据负荷容量，供电距离及分布以及用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

2 建筑电气系统电动机的节能设计

减少电动机能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就电容器补偿以减少线路损耗外，主要是减少电动机轻载和空载运行，因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。

3 建筑电气系统线路的节能设计

建筑电气系统线路节能设计应该将主要目标放在如何控制线损之上。

3.1 控制建筑电气系统线路长度

在建筑电气系统设计中应该控制线路的长度，采用优化的测量对建筑电气系统线路进行调整，尽量形成直线供电，避免建筑电气系统线路出现迂回送电的问题。此外，在建筑电气系统线路设计做到对线路供电半径的控制，控制因线路过长而产生的无功损耗。

3.2 控制建筑电气系统线路材料

线路材料性质不同，电阻值大小差异很大，应该在建筑电气系统线路设计中控制材料的种类和性质，优先选用电阻率较小的导线作为建筑电气系统线路的用线类型。一般在建筑电气系统线路设计中选用铜芯导线，这有利于控制建筑电气系统线损。

3.3 控制建筑电气系统导线横截面

在线路长度和线路材料一定的情况下，还可以通过增大导线横截面的方式控制线损。应该在建筑电气系统设计中在线路损耗和线路造价两方面取得平衡控制，加大对建筑电气系统线路的投入，提高建筑电气系统节能效果，通过长期的运行实现建筑电气系统的经济目标。

4 建筑电气系统变压器的节能设计

4.1 控制建筑电气系统的铁损

在选择建筑电气系统变压器时应该优选具有先进结构的产品，避免因结构接缝密闭性不强而出现变压器漏磁，降低变压器运行效率。利用矽钢片的技术优点，控制变压器铁芯涡流损耗，降低因变压器铁损而形成建筑电气系统能耗增加的可能。

4.2 优化建筑电气系统变压器设计

要根据建筑电气系统的实际状况和建筑功能的需要合理选择变压器的容量，确定变压器的数量；通过变压器的彼此配合使建筑电气系统符合做到有效调整和分配，将变压器置于高效率工作的区间内，做到对变压器功能、节能目标的有效保障。

5 提高建筑电气系统功率因数

从电工学的角度看，提高功率因数有助于控制电路无功损耗，做到对建筑电气系统节能目标的保证，这是电气系统降低线损的重要措施。在建筑电气系统中变压器、镇流器、整流器、电动机会在运行中产生电感，这会产生无功电流，进而会增加建筑电气系统功率的损耗。应该在建筑电气系统设计中对此类问题加强防范，以确保建筑电气系统节能化、稳定化运行。可以在建筑电气系统中设置电容器进行系统的无功补偿，通过电容器产生的电容抵消变压器、镇流器、整流器、电动机产生的电感，进而控制建筑电气系统的无功电流。也可以在建筑电气系统缩短变电器与电气设备的距离，采用分散与集中两种方式相配合的补偿手段，有效降低建筑电气系统能耗。要做好建筑电气系统无功损耗的控制设计，在电气设备附近采用设置有补偿电容器的设计，以此来控制建筑电气系统总体的能耗，为建筑电气系统节能提供系统性和设备基础。

6 做好建筑照明系统的节能设计

6.1 选用低能耗照明系统

在建筑照明系统设计中应该推广低能耗、高效率的光源，在变压器、镇流器、开关的选择中应该使用具有节能效果的产品。在建筑公共部分的照明系统设计中，应该采用无功部分的方式，以此来提高照明系统的发光效率，做到对能耗的有效控制。

6.2 充分利用阳光

建筑照明系统设计中应该与其他专业进行密切配合，利用阳光使建筑照明系统得到有机地调整，在人工照明和阳光相互补充的基础上，满足建筑照明的需求，做到对建筑照明系统能耗的有效控制，降低建筑照明系统长期工作而出现的能源消耗过大。

6.3 改进建筑照明系统控制方式

在建筑照明系统控制方式的设计中，应该将节能作为重点进行考虑，针对建筑分区、建筑功能的不同，采用节能装置、节能系统和节能开关控制建筑照明系统，做到智能化和人性化的调整和控制。应该在公共场所设置自动化开关，在楼梯、过廊设置声控设备，在建筑物室内采用调光开关，以此来降低建筑照明各部分和各系统的能耗。

7 结语

建筑电气种类众多、功能复杂，科学合理的设计可以发挥电气系统的自动化、智能化优势，实现建筑自动化和智能化的设计目标，同时确保电气节能和低耗的效果，为建筑功能、建筑成本目标的实现提供有力地支持。设计人员在设计建筑电气中应该立足于节能目标的实现，通过精心设计和综合考虑形成电气设计的优化方案，在彼此互补和借鉴的前提下，最终形成行之有效的电气设计，在确保建筑电气功能的前提下，真正实现建筑电气节能的目标。

参考文献

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