建筑供配电线路的节能设计策略分析

沈阳

摘要：在经济快速发展背景下，而当前我国的建筑节能水平因技术和投资方面的原因，使得节能建筑发展受到很多阻碍。在建筑供电中怎样利用先进现代化方式减少能耗，成了建筑业急需解决的问题。结合这些情况，本文重点对建筑供配电线路的节能设计策略进行了深入的分析，仅供参考。

关键词：建筑供配电线路;节能设计;设计原则;设计重点

我国属于资源量不足，正在发展中人口大国，当前能源消耗问题越来越严重。建筑业是众多行业中能源消耗较严重的行业，在建筑工程施工中，合理引入节能理念及技术，对社会未来长远发展而言具有非常重要的作用和价值。所以，对建筑供配电线路节能技术加强研究是当前建筑业发展的一大方向。然而需特别注意节能供配电工程的实施，一定要先确保供配电系统整体质量。

1.建筑供配电线路的节能设计原则

1）建筑供配电线路的节能设计应严格遵从高效节约能源原则。这样可以为人们提供更好的服务，在设计过程中，还应严格遵从安全稳定原则，而且设计方案应与室内照明系统、建筑室内用电需求相符，通过这样确保建筑供配电运行高效性、安全性和稳定性[1]。

2）建筑供配电线路的节能设计应在先确保安全稳定的前提下，遵从经济性原则来实施。企业强化技术改革和结构调整的最终目的便是为了在不断变化的市场环境下可以获得一定的生存和发展空间，只有这样才可以得到更多经济利益。所以在实施建筑供配电线路的节能设计中，切不可仅单单为了实现节能目标，而忽略经济效益，在实施设计前，应对设备价格及后期使用期间的维修和养护费用综合考虑。另一方面建筑供配电的节能设计中应以可持续发展为前提，防止设计理念无法在短期内跟上时代发展步伐。

2.建筑供配电线路的节能设计要点

2.1 负荷计算一定要精准

电力负荷属于供电设计的重要参考数据。用电负荷计算所选用的计算方法合理科学，会实现有色金属和能源节约的目的，如果选择不当，则会增大用户投资，造成能源浪费。用电负荷计算法选择原则主要体现在以下几方面：在方案设计過程中，可使用单位指标法;初期设计时和施工图设计中，较适合使用系数法;针对住宅建筑而言，在每个设计阶段都可以使用单位指标法及单位面积法。针对工业建筑来说，较适合使用二项式法[2]。

1）需要系数法

公式中Pi代表的是第i台设备容量;Kd表示的是需要系数。需要系数主要是基于电气设备性能为分类标准实施分类而获得的，所以，在使用过程中，应先对将要计算的设备做好分类。所给出的需要系数通常都属于一个范围，在使用过程中，需结合设备实际数量来选定取值范围，设备数量如果越多，那么需要系数的取值则需越小，相反则会越大。

2）二项式法

单组的用电设备，其组内设备台数在大等于3台时，计算负荷是：

多组用电设备组计算负荷是：

在公式中，j代表的是用电设备组序号，j=1，2...，m;max代表的是各组内此部分的最大值，tgmax代表的是与max相对的功率因数角正切值。

3）负荷密度法

Pc=Ps公式当中的S代表的是计算范围使用面积，单位是m2;P代表的是负荷密度指标，单位是kW/m2。

4）住宅用电量指标法

Pc=K公式当中的代表的是住宅用电量指标，单位是kW/户;N代表的是供电范围之内所有住宅户数;代表的是住宅用电用时系数。

2.2 科学选用供电电压

相同情况下，电压如果越高，那么相对应的损耗就会越小。民用建用电设备的电压等级通常都分为220V和380V，然而很多大型或是特大型民用建筑空调的主机选择为了可以实现节能这一目标，通过比较方案，可选用10（6）kV制冷设备。

2.3 科学选择供配电线路路径降低导线长度

变配电室和配电箱的安装位应尽可能靠近负荷中心，通过这样缩短供配电线路供电距离，降低线路损耗。低压线路供电半径通常不能大于200米，如建筑物每层的面积都大一万平方米以上时，最少应设置两个变配电室，以降低干线长度。在高层类型的建筑当中，低压配电室的设置需靠近强电竖井，由低压配电室向各竖井提供干线，线路应尽可能地走直线，通过这样缩短导线长度。

2.4 三相负荷的平衡

选择使用三相四线式配电线路，在各相负荷达到平均的前提下，中性线电流应归零，实际上中性线并不存在能耗，也不存在电压降，因此中性线电流越小，那么能耗便会越小。拥有三相配电系统的办公楼或是住宅楼，相同负荷需平均分配在各相当中，防止三相不平衡导致的能耗增加、过负荷引发的各类事故。单相供电住宅需把不同户型的整体负荷平均的分配于各相当中。

2.5 选择使用电阻率低的材质来当作导线

基于经济性和安全性原则，在建筑供配电线路的节能设计中，应对所在地区的电气系统进行深入全面的考察和分析，通过这样选择相对经济并且节能型的导线。铜芯材质是导线的最佳选择，然而在此需以节约用铜为首要条件。所以在负荷相对大的一类和二类建筑当中，使用铜导线，而在三类或是负荷相对小一些的建筑当中，可以选用铝芯材质的导线。

2.6 科学选用电缆和导线截面

在达到允许载流量、机械强度、运行电压损耗、动热稳定等标准的情况下，需依据经济电流密度来确定导线截面，同时还需对降低电能损耗、投资及节约有色金属等方面进行综合考虑。经济电流密度的确非常复杂。现时期，我国都是基于最大负荷，借助小时数Tmax来审核经济电流密度，通过这样来合理选择电缆及导线截面。在确定经济电流密度时，还应充分考虑负荷功率因数对经济电流密度所产生的影响、线路投资、年运行费用波动等方面。

2.7 合理提升供配电系统功率因素

如果系统内的自然功率因数无法满足接入电网要求时，需采取无功补偿法来提升功率因素，以降低能耗。具体可从以下几点来实施：①在设计过程中，应尽量使用功率因数高的供电设备，以降低用电设备的无功损耗，提升用电设备功率因数。②合理安装无功补偿装置。现时期，在民用建筑的设计中，通常都选用变压器的低压侧集中补偿法，此法只可降低区域内变电站到用户处高压线路中的无功传输，由此提升用户端功率因数。

2.8 合理调配季节性负荷

如果把空调风机和风机盘管等季节性负荷与普能的照明及插座的计费存在同一的負荷，那么可集中在一起使用同一干线来进行供电，方便采用一个火警报警装置来解除非消防用电，还可在春秋两季不使用空调时，以同等大小的干线截面来传输小负荷电流，通过这样降低线路损耗。

3.结语

总体来说，在城市化发展步伐不断加快背景下，市场经济体制正在不断发生着变化，各个行业为了能够与新时代下发展环境保持相适，需不断的调整和优化自我发展结构，所以不管哪个行业都需把节能发展当作企业发展责任。建筑业在供配电线路设计中，同样也应严格结合节能理念和先进技术，促进企业和社会获得长远发展。

参考文献：

[1]尹承民.建筑供配电线路的节能设计[J].中国建筑装饰装修，2021（6）：2.

[2]初洋.考虑季节性负荷的建筑供配电线路节能设计[J].建筑与预算，2021（6）：3.