浅析建筑电气设计中节能技术的应用

　　1.电气节能的现状

　　随着全社会对建筑节能重要性认识的提高，技术研究不断深化，设计标准不断完善，管理工作不断加强，节能的理念也为越来越多的人所接受，这些都为建筑节能的推广和应用创造了有利的条件。但多数建筑节能设计标准、规范或规定还未把电气节能全面系统地纳入其中，很多人认为建筑节能只是建筑围护结构、采暖或空调的事情，与其他专业无关，电气节能可有可无。即使是一些省级建设标准，也仅着眼于对采暖通风空调的监测与控制，对电气节能缺少指导及操作措旖。其实电气节能是一项十分艰巨而复杂的工作，它甚至难予某些建筑智能化系统的应用，如果不对其进行系统、全面和综合的分析和实施，要想做好工作是十分困难的。而长此以往，必将会造成新的、巨大的能源浪费。

　　2.电气节能的措施及重要性

　　电气节能措施的应用贯穿在整个设计过程中，如配电系统中根据负荷计算合理选择变压器容量和数量;合理选择照明光源及照度标准、满足照明节能指标;考虑照明及空调的节能控制方式，对公共照明、立面照明及庭院照明等设置光控开关：空调系统的智能控制、变频控制;电梯设群控或其他节能控制模式;自动扶梯设节电感应控制等。以上措施均能对用电量的多少及设备投资产生较大影响。其涉及电器广泛，工作时间长，根据电器及建筑物的使用寿命计算下来，其能源消耗将十分可观，而且与其他专业也是相互影响的。如对大的公建来说，设备专业选择机组类型时，均应将各设备的用电量考虑在内，作为确定方案的一个重要因素。

　　3.电气节能设计的主要内容

　　目前电气节能设计的主要内容可分为：①供配电系统的节能(负荷计算、功率因数补偿、谐波治理、变配电设备选择等)：②电气照明的节能(照明设计和设备选择、照明控制、天然光的利用)：③建筑电气设备的节能(空调系统、给摊水系统、电动机、电梯及建筑设备等);④计量与管理(电能计量、冷热量计量、中央空调系统的计量、居住小区的能耗计量等);⑤可再生能源利用(太阳能光伏电源系统、冰蓄冷系统、蓄热式电采暖系统、风力发电系统)。下面针对其中几项进行阐述：

　　3.1.供配电系统的节能设计

　　(1)应使供配电系统整体分布合理，减少线路损耗。

　　如在方案阶段就需考虑变配电室、配电小间的合适的位置，既满足供电半径又能尽量缩短线路长度：①在布线上线路要尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度。②低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失。③变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。④在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给各个竖井的干线，也尽量使线路都向前送，减免线路返送。

　　(2)对供配电系统的构成进行技术经济分析，选择合理的配电方案。对空调等季节性负荷单独设置变压器;将不同季节或时间段使用的负荷由同一台变压器负担，可降低变压器的容量;利用某些季节性负荷的线路，共用干线以减少线路和电阻。使同样大的干线截面传输较小的

　　电流，从而减小线路损耗;对变压器容量和数量的配合应进行相应的计算、比较;考虑变压器初投资，对变压器选择适当的负载率，根据笔者的经验，可在75～85%之间进行选择。

　　(3)选择节能产品及合适的线缆截面。，

　　选用低损耗节能型的变压器，对部分供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器;选用低耗无噪声节能型接触器。合理选择导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，可按每天工作时间进行一下简单的计算。如所增加的费用为A，由于节约能耗而减少的年运行费用为B，则A/B为回收年限，若回收年限为几个月或1、2年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于7mm2，线路长度超过lOOm的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。

　　(4)尽可能使三相负荷平衡;提高用电设备的功率因数，选择合适的地点及容量进行无功补偿;采取抑制和消除谐波的措施等。尽量提高设备的自然功率因数，以减少对无功的需求。采用功率因数较高的同步电动机;荧光灯采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器：采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85～0.95。减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。按上述原则处理，既减少自然无功又可实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。抑制与消除谐波的措施目前可采用在无功补偿处设置电抗器及采用较好性能的电容器。选用电抗系数为5.5%的电抗器，调谐频率在214Hz，能够吸收50～60%的谐波。选用具有干式技术、压敏断路技术及自愈技术的电容器，确保运行安全、稳定。