建筑电气节能设计论文(2)

　　第二篇：建筑电气节能设计探讨

　　根据能源界近三十年研究得出结论，普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大，最为直接有效的方式。尤其是大型公共建筑，其用电量为现在住宅用电量的10倍（不含采暖），大型公共建筑中空调用电约占50~60％，照明用电约为25~35％，其余为办公电器及电梯等用电。随着国家能源紧缺问题进一步突出，节约能源，降低能耗工作成为建筑行业一个重要议题。在建筑电气设计过程中，设计者应该对建筑电气节能设计有正确的认识和理解，采取切实有效的措施，在具体设计过程中，笔者认为应该满足以下三个方面的原则：

1满足建筑物的功能要求

　　节能首先应该以满足建筑物内各种电器设备用电要求为前提，满足电气照明的照度，色温，显色指数等要求，节能不是不耗能，而是在保证经济发展条件下的环境条件和舒适度的前提下，最大限度的减少不必要的能源耗费。

2考虑各种经济效益

　　节能应该按照国情的要求考虑实际的经济效益，不可因为节能而过高地增加投资，增加运行费用。而是应该让增加的部分投资能在较短的时间内或者在几年时间内低于因节能而减少下来的运行费用。

3减少各种电器设备的运行消耗能量

　　节能的着眼点应该是节省无谓的能量耗费。即在正常的电气设备运行情况下，减少能源的损耗如变压器损耗，线路损耗，镇流器损耗等等。具体到电气设计过程中来，本人认为在建筑电气中的节能设计应该解决好以下几个方面问题：

　　（1）减少变压器的有功功率损耗变压器运行过程中变压器损耗包含空载损耗和负载损耗。变压器的空载损耗又称为铁损，是变压器运行过程中铁心消耗的能量，跟变压器的负载率无关，只要变压器投入运行本部分损耗即存在，铁损由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成。由变压器铁心材料和制作工艺组成，变压器制成后及不变。减小变压器铁损的措施需选用空载损耗小的变压器，如干式变压器，S11型油浸式变压器等。按照新出台的强制性国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价标准值》，本人认为选用满足此标准的变压器及可看为节能变压器。负载损耗又称为铜损，是变压器传输功率过程中产生的损耗，及变压器的线损，决定于变压器绕组的电阻及流过绕组的电流大小，与变压器的负载率β的平方成正比。减少变压器的负载损耗，首先是选用变压器负载损耗低的变压器，在确定变压器型号后，减少铜损的措施是合理确定变压器的负载率，变压器的最大效率是负载率为50％，可按此标准，变压器的初投资将增加较大，综合变压器的初投资，变压器的运行电费，本人认为变压器的运行负载率在70~85％比较合理。另外，在建筑电气设计过程中，应该合理确定需要系数，计算有功功率，确定合理的变压器容量及台数，本人认为变压器台数应确定在2台及以上。可以根据季节性负荷如季节性空调容量，供暖锅炉房负荷的运行情况确定投入运行的变压器台数，以减少变压器的有功损耗。

　　（2）减少供配电线路中的能量损耗，由于线路上存在电阻，有电流流过的时候就会产生损耗，在线路的传输功率一定的情况下，通过线路的电流是不会改变的，要减少线路的损耗，只有减小线路的电阻，所以在设计过程中可采取以下措施：

　　①选用电导率较小的材质做导线。结合我国现阶段的国情情况，选用铜芯作为导体是最合适的材料。

　　②变压器应设置在负荷中心，以减小供电线路路径，节约导体并降低线路损耗，一般情况下供电半径控制在250m范围内（各地供电部门要求有所差异，应调查清楚）。

　　③减小供电线路的长度，一般情况下供电线路应走直线，如低压配电房在竖井附近，可减小导线长度。

　　④在导线截面选择过程中，按照经济电流选择导线截面，即在电缆导线寿命范围内，线路初投资和导体损耗费用之和最小的使用截面，使综合投资最小。按照我国国情，如果能全面推行按经济电流选择电线、电缆截面，将减少35~42％的线路损耗。在图书馆的设计过程中，所有电线电缆均选用铜芯导体，整个建筑物长宽为97.7×41.7m，变配电设备房设置于一层前端37m处，大楼配电竖井仅与配电房隔一走道，这样的布置保证了所有电气管线能在最短的距离到达用电设备处，最大限度的减小了线路损耗，导线选用过程中按照经济电流对照表格选用，较大限度地减少电路损耗。

　　（3）减少线路照明中的能量损耗。因为建筑照明量大而面广，因此照明节能潜力很大，按照《公共建筑节能设计标准》要求，公共建筑照明的节能设计应执行《建筑照明设计标准》的要求，在具体设计过程中，本人认为应该从以下几个方面入手：

　　①采用高效光源和灯具。在建筑照明设计过程中优先选用光效高的光源，如T5，T8管细管径荧光灯，金卤灯，高压纳灯，紧凑型荧光灯等光源。灯具的效率，敞开型灯具效率不低于70％，格栅式不低于60％，带保护罩灯具不低于55~60％，在设计过程中，应根据不同的场所选用不同的光源和灯具，尽量避免选用白炽灯，隔栅灯具及带保护罩，一般办公场所优先选用开敞式T5，T8荧光灯支架，光源及灯具的效率比较高，在保证照度的前提下，用电量最小。

　　②确定合理的灯具控制方式。每个照明开关控制的光源数量不宜过多，一般办公场所应按照跟窗户平行的方向的控制方式，有利于充分利用天然采光，大开间办公场所宜采用区域控制方式控制灯具，较少人员工作时可按区域控制灯具的启闭，楼梯间等场所应采用节能自熄式开关，以节约电能，大型公共场所采用智能控制方式控制灯具，根据场景需要控制照明灯具。

　　③提高线路的功率因数。优先采用电子镇流器及节能电感镇流器加电容补偿，提高线路功率因数，减小线路电流，降低线路功率损耗。另外，照明设计过程中应执行《建筑照明设计标准》中应注意照明功率密度值的强制性条文的要求。在秦皇岛外国语学院图书馆设计过程中，除甲方有特别要求外，均按照无吊顶布置照明器，如自修室，阅览室等处均布置T8管荧光灯，采用开敞式灯具，走道等处选用紧凑型荧光灯光源，均最大限度地保证了光效；荧光灯均选用带电子镇流器，另在低压柜内集中带电容补偿装置，减少了线路的损耗；灯具布置与外窗平行，尽量考虑天然采光；大开间办公区，阅览区采用分区控制照明灯具的方式，中小开间办公区采用面板开关控制，走道、楼梯等处选用节能自熄型开关；均体现了节能设计的考虑。降低变压器损耗，线路损耗，照明损耗是建筑电气节能设计的关键点，而上述措施都是在设计过程中能够通过精心计算，优化设计方案解决的问题。建筑电气设计中的节能设计是整个电气设计过程中很重要的一部分，设计师应该本着认真负责的态度认真为业主设计出电气节能的建筑物，为国家节能工作贡献自己的一分力量。由于笔者的水平有限，以上论述难免有不足、错漏之处，还望各位专家、同仁多多批评指正，共同探讨与完善。