电气节能技术在工程设计中的研究与应用

赵川

[摘 要]对负荷进行合理的计算，是做好建筑电气节能设计的基础。选择合理的负荷是确保配电电压器、电器的主要依据，是计算功率损耗和电压损失的重要依据。作为绿色能源的自然光，具有取之不尽，用之不竭的特点。我们应该最大限度地利用自然光，使其为建筑照明服务。在建筑电气设计的过程中，作为设计者，应该结合实际所需的功能要求，对各种电气进行经济方面和技术方面的比较，积极引进新技术，使用新型的电气节能产品。

[关键词]负荷计算；电压器；线路损；功率因数；新技术；新产品

中图分类号：TM451 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0005-01

随着我国经济建设的快速发展，能源短缺已经成为制约经济健康发展的重要问题。建筑行业在施工和使用过程，都会产生大量的能耗，在建筑行业推行设计节，对于实现节能减排的可持续发展具有重要的意义。民用建筑电气节能已经成为民用建筑设计的重要内容之一。

一、准确计算负荷，确保负荷选择的合理性

对负荷进行合理的计算，是做好建筑电气节能设计的基础。选择合理的负荷是确保配电电压器、电器的主要依据，是计算功率损耗和电压损失的重要依据。从目前来看，我国主要使用的是三种负荷计算方法在：单位指标法、需要系数法、单位面积法。在实际操作中，要尽可能地计算出的与实际相符合的负荷，就需要根据实际情况对负荷计算方法进行合理地选择。一般而言，单位指标法一般适用于方案阶段；初步设计与施工图一般采用需要系数法。当然，在实际的应用中，常常根据需要综合采用这几种负荷计算方法。

二、选择合适的变压器，变压器选择的科学性

变压器的有功损耗按下式计算：—变压器的有功损耗，kw；po—变压器的空载损耗，kw；pk—变压器的短路损耗，kw；β—变压器的负载率。

第一，po是由铁芯的涡流损耗与漏磁耗损组成。在选用变压器时，选择那些有功损耗相对较低节能型变压器。和一般非节能型变压器相比，节能型变压器的制作工艺往往更胜一筹，其所采用的硅钢片是优质冷轧取向的，其取向比较特殊，使其磁畴方向具有一致性，从而使变压器的电阻大大降低，使其通过的电流增大。如干式变压器或油浸变压器。

第二，要想有功损耗降低，可以通过降低的途径来实现。因此，在进行变压器选择时，就应对变压器短路电流与变压器损耗之间的平衡关系进行综合考虑，所选用变压器的短路阻抗必须合适，如可以选择铜芯变压器。

三、搞好照明节能设计，确保建筑照明节能效果

第一，最大可能地利用自然光源，搞好建筑照明节能。作为绿色能源的自然光，具有取之不尽，用之不竭的特点。我们应该最大限度地利用自然光，使其为建筑照明服务。从当前来看，天然光的利用方式比较多，主要有以下几种方式：光电效应法、导光管法、平面反向镜反射法、棱镜多次反射法、光-热-电-光转换法。对民用建筑进行设计时，应尽可能地增加门窗尺寸，特别是玻璃门窗，应尽量提高其透光度，让室内能接受到更多的自然光。

第二，选择好光源、灯具及附件。一是在选择灯具时，应根据实际悬挂的高度来决定，悬挂的高度不同，所选的灯具亦不同。例如高压钠灯比较适宜于悬挂的位置比较高的场所，此外，还可用金属卤化物灯；而荧光灯则一般适用于悬挂较低的地方。二是在进行光源选择时，应尽量少用甚至不用白炽灯，应该选择光源高效，照明器反射能力比较强的灯具。三是做好附件的选择。在选择附件时，应尽可能地选用能耗较低的。从当前来看，在民用建筑照明节能设计中，一般采用得最多的是荧光灯，并且使用电子镇流器，可以使照明的能耗大大降低。

第三，优化照明器的控制方式。在现代民用建筑设计中，一般应使用智能化的照明控制系统。根据工作场合的不同而设置不通过的照明模式，在确保必要照明的前提条件下，尽可能低减少使用灯具的时间，避免不必要的能源浪费，提高灯具的使用寿命，充分发挥照明节能作用。民用建筑中照明开关、装置应选用节能型的，对于同一场所中，根据对光需求程度的不同，可以安装不同亮度的灯具。例如在住宅房间中，所安装的灯具一般不能过大，应该采用一灯一控或是二灯一控的办法，在走廊、楼梯等人员停留时间不长的公共场所，一把采用节能型自熄开关。

四、减小线路损耗

由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式为；—三相输电线路的功率损耗，kwi—线电流，ar—线路相电阻，ω其中“r”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。电网输送电能时，在电网中就会产生功率损耗，功率损耗与线路长短、线组大小及电流量有关。降低电网中的线路损耗有以下途径：①合理选择线路路径，减小导线长度。②合理确定电气功能用房的位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径。③选择导线应该根据用途而定，高压输电线路一般用铝，家用电线一般用铜。④导线截面的选择，除了满足载流量的要求，还应适量大一些，以满足未来经济发展需要。⑤利用某些季节性负荷的线路，将某一阶所需负荷集中在一起，使同样大的干线截面传输电流，减小了线路数量，从而减小线损。

五、积极引进新技术，使用节能型的新产品

绿色建筑是指在全寿命周期内，最大限度地节能、节地、节水、节材，保护环境和减少污染，为人民提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。主要包括三点：一是节能，主要是强调减少各种资源的浪费；二是保护环境，强调的是减少环境污染，减少二氧化碳排放；三是满足人民使用上的要求，为人们提供“健康”“适用”和“高效”的使用空间。随着社会的进步，建筑电气技术也得到了迅速的发展，新型的节能电气产品在很多行业得到了广泛的应用，特别是建筑电气节能产品，在给人们的生活带来了方便的同时，也降低了电能等能源损耗，取到了节约资源的重要作用。在建筑电气设计的过程中，作为设计者，应该结合实际所需的功能要求，对各种电气进行经济方面和技术方面的比较，积极引进新技术，使用新型的电气节能产品。为了实现环保节能的目的，在民用建筑电气设计中采用了许多新技术和新产品，如为新型变压器、led光源、矿物绝缘电缆。相信将随着技术的进步，成本的降低，新技术、新产品必然会得到更广泛的应用。从未来发展来看，节能型的建筑电气设计的要求将日益提高。

总而言之，民用建筑电气设计的节能措施直接关系着民用建筑功能的发挥，我们应该高度重视民用建筑电气节能设计工作，不断创新民用建筑电气节能设计方法，不断提高民用建筑电气节能水平。

参考文献

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[2] 韩峰，秦瑞敏.建筑工程电气节能的主要方式分析[J].科技创新导报.2011（25）.

[3] 吴桂仙.对建筑电气节能的认识[J].企业技术开发.2011（13）.