浅谈建筑电气节能

浅谈建筑电气节能

吴冬华

身份证号码：33042519791023XXXX浙江嘉兴314000

摘要：随着经济的快速发展以及城市化建设的快速推进，城市用电量呈直线上升，科学探究现代建筑电气节能方法方案，节省用电具有重大的现实意义。因此在保证建筑电气在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率是当前建筑电气节能的主要任务。本文从供配电、电气照明系统以及电气设备系统三个方面分析了建筑电气节能的方法与途径。

关键词：建筑电气；节能；供配电；电气照明；电气设备

一、供配电节能

进入二十一世纪以来，随着我国建筑业的快速发展，国内建筑电气研究水平不断提高，我们可以从供配电设计的角度实现现代建筑电气的节能，一般来说，供配电节能方法主要涉及变压器节能、降低线电阻损耗、提高供电系统功率因素以及平衡三相电负荷四个方面。

1、变压器节能

变压器是供配电系统中最为常见的电气设备，变压器上由于铁损、铜损、负载损耗以及空载损耗等原因产生大量电能浪费。变压器节能可以从降低空载损耗、负载损耗以及优化变压器运行方式几个方面实现节能。空载损耗一般被称为铁损，是有变压器铁芯漏磁损耗以及涡流损耗两部分组成，一般来说，空载损耗和变压器本身设计以及制造工艺有关，有具体线路以及负载无关，所以，减少空载损耗的措施就是选用铁损小，品质高的变压器。负载损耗由变压器绕组电阻以及绕组电阻上电流的电流值决定，因此，在选择变压器时，尽量选用组织小的绕组变压器。

2、降低线电阻损耗

在电气电路中，通过线路的电流值恒定时，线路长度越长，线电阻阻值越大，而且，在实际建筑电气设计过程中，往往线路上下交错，复杂无比，线路长度往往上万米，甚至达到几十万米，在线路上造成的损耗是很高的，所以必须在进行电路设计的时候对线损要有足够的重视。设计时，按照建筑的实际情况科学规划路径，尽可能保证直线布线，节省长度，避免“回头路”现象，科学合理确定电气功能房的地点，尽可能将变压器暗访在负荷的中心位置，到达减少供电半径的目的，尽量使用截面积较大的导线，巧妙利用季节性负荷线路，减少线路电阻，从而降低电能损耗。

3、提高供电系统功率因素

提高供电系统的功率因素可以减少线路无功损耗，从而实现节能。一般来说，减少用电设备的无功损耗可以提高用电设备的功率因素，所以在电气设计中尽量使用功率因素较高的设备；使用静电容无功补偿技术，利用电容器产生的无功电流抵消负载设备的滞后无功电流，从而实现减少整体无功电流、提高功率因素的目的。

4、平衡三相电负荷

在城市电网中，三相电不平衡的现象十分普遍，不仅造成线路上一级变压器上铜损的增加，也造成了变压器上铁损的增加，此外，三相电不平衡还会造成供电质量下降、电气设备损坏、电表失灵等后果。所以，在建筑电气设计时，要尽量考虑到三相电负荷的平衡，以保证三相电间电流值的平衡，避免无谓的铜损和铁损，保证供电质量，节约电能。

二、电气照明系统节能

1、充分利用自然光照明

照明亮化工程中很重要的一部分就是科学合理使用自然光。太阳光等自然光是大自然无私奉献给我们的永不殆尽的礼物，充分使用自然光对于建筑电气节能十分重要。在亮化工程中科学制定照明标准，确定合理采光方式，将人工光源和自然光源有机地结合起来：在白天尽量使用自然光照明，不仅能够获得稳定的照明效果，也能节约大量能源，此外，在寒冷的冬天，太阳光等自然光源也有助于室内温度的迅速提升。

2、制定科学合理的照明方式

制定科学合理的照明方式并加以实施对于建筑电气节能具有重大现实意义，需要我们做两方面工作：选择照明方式以及制定照明指标，在建筑物中，如果某一场合对于照明亮度要求很高时，则应当在该场合采取强弱光源混合照明的方式；如果建筑物内工作位置相对集中，使用单一光源照明即可，最高照度不能高于500lx；如果建筑物内工作位置相对散落，则应当采用分区照明的方式，对各区具体情况，具体解决。明确科学合理的照明标准，不仅要提高照明系统的效率，而且不能因片面强调节能损失照明质量，要综合考虑，系统分析。一般民用建筑根据照明要求的档次高低选择照度标准值，设计过程中切忌盲目攀比照度水平，也不要牺牲照明质量使用执行过低的光照标准，基本参考GB50034-2013《建筑照明设计标准》所对应的相关标准值要求。

3、合理使用节能灯

传统灯具具有耗能大、损耗快，浪费材料、挥霍能源等不利于环保节能需求的致命缺点，节能灯是半导体技术飞速发展之下的产物，是灯具中逐渐得以广泛应用的冉冉新星。在众多节能灯具当中，节能灯高科技产品，采用节能灯具是城市照明亮化的发展方向，也是节能低碳环保的必然要求。节能灯与传统灯具相比有着如下优势：高效节能，节约材料，使用寿命长，绿色环保，保护视力，安全系数高。在使用节能时要优化控制装置，按照具体城市实际情况，按照区域、按照时段、按照行业，进行分析，按照智能控制理论，选用智能控制装置，对城市亮化照明实现智能控制，实现节能。此外，使用节能灯具时不要认为节能灯越亮越好，也不要片面夸大节能灯的节能效果，更不要无原则地大量使用昂贵的节能灯具，反而造成更大的损失。

三、电气设备系统节能

建筑中大功率设备主要有中央空调、风机、水泵和电梯等，它们归根结底都是电动机，所以大功率设备的节能实质上就是电动机的节能。电动机总损耗包括铁损、铜损、机械损耗和附加损耗。电动机的节能就是减小各个损耗，提高效率，需要从电动机的选择和控制方面采取措施。

1、电动机的选择

近年来，电动机行业采用新理论、新结构、新材料、新工艺等一系列先进的措施，研制出各种高效节能的电动机。国家也出台了相应的标准GB18613-2012《中小型异步三相电动机能效限定值及能效等级》。该标准将电动机效率分成3个等级，即3级（能效限定值）、2级（目标能效限定值）和1级，1级能效最高。设计时选用电动机能效必须达到3级及以上，如YX3系列电动机或者更高效能电动机。同时还应该注意电动机的容量选择，容量留有适当裕值，但也要避免“大马拉小车”。大功率异步电动机功率因数小，应采取就地补偿，提高功率因数，降低线损。

2、电动机的控制

电动机一般采用恒速运转，这样的方式使得电动机的效率很低。建筑中风机、水泵类设备也是采用各种阀门来调节流量，这种方法相对简单，但却耗能较大，同时也会损害电动机，增加设备维护费用，缩短设备使用寿命。随着电力电子技术和微机控制技术的发展，软起动器得到了广泛的推广。它不仅可以在起动时调节电动机的电压，使电动机有良好的起动性能，而且在突然停机和负载变化时也能自动调节电压，使电动机运行在最佳状态，达到节能目的。电动机运行时采用交流电机调速节电技术也是节能的一大措施。变频调速技术，在负载下降时，自动调节电动机转速，智能的寻求最佳运行状态，特别是保障轻载时的效率，达到节能效果。所以，应该根据工程实际，选用合适的变频调速装置。

四、结束语

建筑电气节能是当下低碳环保理念的必然要求，随着经济的发展和人民生活水平的提高，现代建筑用电需求量很大，很多研究人员和机构都对建筑电气节能展开了研究，并取得很多成果，因此建筑电气的节能潜力相当大，而且现在新技术日新月异，应在工程设计、施工中精心考虑，采用各种措施节约电能，满足科学性、经济性的要求，以达到建筑节能的目的。

参考文献：

[1]孙宝林，朱建田.关于建筑电气照明与节能设计.城市建设理论研究，2012.

[2]张俊起，王金海.照明电气节能设计在民用建筑工程中的应用[J].科技信息，2011，（16）