建筑电气的节能设计研讨

建筑工程中的照明设备使用面积大、分布广泛是建筑能耗的主要组成部分。有关资料显示，照明设备在建筑工程的能耗比重达到0．15～0．25之间，因此，我们应当充分考虑建筑照明在技术方面的改进，在照明光源上的选择，在对照明设备的控制方法的选用，对自然光在建筑中的使用等方面。对照明部分的节能设计能够减少大量不必要的电能损耗。在满足照明部分对作业的视觉需求和建筑功能的前提下，尽可能地减少电能在照明系统输电线导线上的损耗和不必要的光源浪费。采用符合相关技术要求的照度标准，减少不必要的光源浪费。使用优质高效节能的光源，传统的白炽灯光质差、发光效率低、电能损耗大，已经逐渐被社会淘汰;而LED节能灯、荧光灯以其光质高、电能损耗小、经济节能等优点已经广泛应用于建筑照明系统。科学合理地选择照明线路，供电方式和输电线路导线截面积都是影响照明线路电能损耗的主要因素。经过实际检验和科学论证，在照明线路中选用三相四线式供电可以使得输电线路的损耗最小。在建筑照明系统中大量使用三相四线制供电方式可以大大降低输电线路的损耗。自然光是最经济环保的光源，所以在建筑照明部分中应当充分考虑自然光的利用率。通过各种科学合理的建筑设计，将自然光更多更好地引进建筑中，可以有效地减少照明系统中电能的消耗。可以在建筑中大量使用透光性较好的玻璃;也可以使用光电传感器控制建筑中的电能消耗型光源，在光线达到正常视力需求的情况下自动切断照明输电线路，使用自然光为建筑提供照明。在建筑装修中也可以使用光反射高的材料进行装修，提高整体建筑内的照度。对人员流动较少的走廊和其他室内场所可以采用声控开关、光线感应开关，进而降低不必要的电能光源浪费。

对供配电系统及线路科学合理地设计是建筑电气节能设计必不可少的环节。在实际情况中，应当根据建筑设备的类型和设备对电能的要求合理分析研究，选择简单可靠易操作的供配电系统。建筑用电设备的负荷容量、用电设备自身特点对电能品质的要求都是要考虑的因素，应根据实际建筑工程用电的实际需求选择合适的变压器是电气节能设计的保障。瞬流抑制专用快速开关元件组合是建筑电气节能的多种手段之一，经实践和科学理论证明，这种手段可以有效地滤除输电线路中产生的瞬流浪涌，确保末端设备无损无影响地运行，最终达到降低建筑用电设备的电能损耗，提高相关设备的运行效率，减少维护中的经济投入和延长设备使用周期。这种电气节能手段不仅可以达到节约电能的目的，还能同时做到保护建筑电气设备正常高效经济地运行。

变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗，在变压器的节能设计上只考虑有功损耗，空载损耗与负载损耗是有功损耗的两个主要组成部分。空载损耗又称为铁损即功率传输的损耗，主要包括变压器铁芯漏磁和涡流损耗，它们的大小取决于变压器自身的结构参数，与外部条件无关，可以看作不变量。因此在变压器的选型上应选择干式变压器或者油侵变压器等节能型变压器。负载损耗与变压器的负荷率有关，经验证当负荷率为0．5时变压器的能耗最小，但是在考虑经济条件的情况下负荷率控制在0．75～0．85间是最为合适的选择。在实际变压器的选型中变压器的容量应根据具体情况而定，变压器容量过低不能满足用电设备的正常需求，如果容量过高会引起铁损增加，因此，合理科学地选用变压器的容量和台数是变压器节能设计的关键。

建筑工程中输电线路分布广泛走线复杂，有效地减少线路上的电能损耗是建筑电气节能设计中不可缺少的重要部分。影响导线电能损耗的是导线自身的电阻，导线电阻与导线长度和电阻率成正比，与导线截面积成反比。因为经济成本的因素限制导线的截面积不可能做的很大，在现实中主要依据线路所要求的机械强度、线路发热条件、电压损失来计算选择导线截面积。采用科学合理的电路设计有效地减少建筑工程中输电线路的长度;选用铜芯导线等电阻率较小的金属材质作输电线路的导线，都可以很好地降低线路导线自身总电阻，减少电能在线路中的损耗。此外，还可以限制连接在电网中的电动机和电焊机的空载运转，正确选用设计变流装置，采用功率因数比较高的相同容量的同步电机取换异步电机来提高系统的功率因数，也可以较好地降低线路上的电能损耗。总之，应当依据现实条件科学合理地选择、结合不同的方法减少线路上的电能损耗。

近年来，建筑行业的日益快速发展，建筑设备上的能源损耗问题越来越严重，传统的电气节能技术已经不能满足要求，新的现代化电气节能设备随着新技术的发展而逐渐成熟并广泛应用于建筑电气节能设计上。建筑电气新技术是采用相关的先进控制方式对传统电气设备进行有效控制从而达到节能的目的。智能化、自动化建筑是在自动感知各种建筑电气设备的实时数据并在满足建筑自身需求的前提下，以最小的资源和代价实现最大的需求。通过计算机可在中心控制室远程监控建筑中的各个电气设备的运行情况，并根据汇总的实时数据采用模糊处理、专家分析法等专业数学工具分析运算，最终实现自动或手动地远程控制电气设备的运行。社会的发展与技术的变革使得资源节约型环境友好型社会成为时展的主题。在实践中创新发展新的建筑电气节能技术，要求我们用先进的科学技术方法，减少建筑电气部分的能源损耗。在建筑电气节能技术上创新发展的同时，还应当发展相关的建筑电气设备，电气设备的发展是解决电气节能的根本手段。只有充分把新技术同时应用到电气设备和电气节能技术上，才能真正实现最大的建筑电气节能的效果。

建筑电气节能设计成为现代建筑工程发展的主题之一。目前建筑上的电气节能空间还很大，在建筑电气设备的选用上，在了解其基本原理、性质、特点和相关技术指标后依据具体经济基础进行充分的比较研究，选用新技术下的节能电气设备;在建筑电气节能设计上，应当在了解建筑工程整体功能要求的前提下，科学合理地选用新的设计理念和控制方法，提高电气设备的使用效率，减少电气设备的电能损耗。（本文作者：刘静 单位：山西省建筑设计研究院）