建筑电气的节能设计

土木建筑学术文库第14卷2010年建筑电气的节能设计万娟于留辉(郑州大学综合设计研究院)摘要节约能源日渐成为我们每个人的责任和义务.笔者就建筑电气设计中常见的问题，谈一下几个有关建筑电气设计节能的办法。关键词用电指标照明节能效率因素随着我国经济的发展和人民生活质量的提高,建筑物的能耗需求量逐步提高，据统计,我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2~3倍，而我国又是一个能源消耗大国， 人均资源和能源相对贫乏,不到世界人均水平的一伴,建筑物能耗的浪费问题日益突出。因此，在以后的建筑电气设计中,要本着满足建筑物的功能、考虑实际经济效益、节省无谓消耗能量的原则来实现节能的目标。笔者列举几个方面浅谈一下建筑电气设计 节能的办法:1恰当选定用电指标民用建筑的用电指标，尤其是负荷计算中需要系数的大小，- 直是一个意见很不一 致,没有完全解决好的问题，主要是因为民用建筑的情况非常繁杂,不同的地区,不同的单位，不同的设备,不同的使用情况，不同的工程规模,不同的建设标准等,使1m2建筑面积的用电量有较大的差异,很难给出一个大家均可使用的标准。作为建筑电气设计者, - -般本着宁大勿小的原则，使已建成的许多工程的变压器容量选择偏大，多数在很低的负荷率下运行，从而造成了很大的浪费。因此笔者认为,在建筑工程的方案或初步设计阶段,按用电指标估算出所需要的变压器总容量,根据总容量、负荷分布、负荷性质及供电半径的要求，确定变电所的位置、数量及变压器的台数和每台变压器的容量。变电所宜分散布置,靠近大容量负荷设备,使变压器尽量深人负荷中心，使低压线路尽量短。在施工图设计时需要进行较详细的负荷计算,尽量使三相负荷平衡，减少变压器的有功功率损耗。变压器应选用节能型的，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，同时要将变压器的负载率提高到75% -85%，减少变压器的线损,还应选用大容量的变压器,尽可能减少变压器的台数,使变压器经济运行。2照明节能据统计，照明用电量占我国用电总量10%左右，建筑照明在其中又占有相当大的比例，因此,照明节能也一直是电气设计中备受关注的焦点。在建筑电气设计中,笔者认为应从以下几个方面来实现照明节能。(1)采用和推广高效节能的光源。高效电光源是照明节能的首要因素,设计中应根据场所特点及使用条件,全面推广和选用多种类型的高效光源。如细中国煤化工灯、冷反射单端照明卤钨灯、混光灯、LED灯等。此外,还应重视发展和YHCNMHG套的电器附件,特别是先进和节能的镇流器等产品，虽然目前高效照明灯管及配套的电子镇流器价格还是比较高,但从长远看，-般2~3年节约的电能就能收回成本。因此合理地使用高效节能电光源,既能完善照400建筑电气的节能设计明性能，又能达到节能目的,对实施绿色照明具有重要的意义。(2 )采用有利于节能的照明控制方式。照明控制是照明设计中-个重要的内容,是照明设计基础理论的一-部分， 与灯具光源- -样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:①能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同-空间中可创造出不同的环境氛围,体现了照明环境的舒适性。②可节能。使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。作为设计人员,我们应当对有利于节能的照明控制方式给予应有的重视，充分认识到它的重要性。科学合理地利用太阳能照明技术与产品。太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用，可节省资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。此外，太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能，提供给照明负荷。充分合理地利用绿色新能源已日渐成为我们设计工作中探索、使用的新趋势。3提高系统的功率因数(1 )提高系统的自然功率因数。提高电机的负载率η选用极对数少的异步电机,采用变频调速,使水泵、风机等电机在轻载时的功率因数提高,提高变压器的负载率,通常在负载率大于0.7 时,变压器一次测的功率因数最高。(2)采用电容器就地补偿。目前，民用建筑设计中，绝大部分采用变压器低压侧集中补偿,这种做法仅减少了区域变电站至用户处的高压线路上的无功传输，因此减少了这部分线路的电压损失及电能损耗。而对用户，无功仍由变压器低压母线传输线中输送到各用电点,低压线路上的无功传输并没有减少,那么此时也就达不到节能的目的了。所以无功补偿装置应就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少达到节能的目的。4提高电动机在运行中的效率一般来说, 水暧专业在选择电机时都是按最不利环境来考虑，而设备正常工作时的负载往往比设计值要小许多,在大多数时间里水泵和风机都在轻载运行，造成了整个系统能源利用效率低，浪费现象严重。同时，由于电机长期处于高速运转状态，机械磨损大,维护费用高，使用寿命相应缩短。如果采用新型的智能化节电设备,运用计算机模糊控制理论和变频技术，通过对空调负荷的状态跟踪，适时调节空调水系统流量和冷却塔风机的风量,使其随负荷的变化而同步变化，可以最大限度地节约电能消耗,而所增加投资也可以在短时间内收回。对于生活水泵,采用变频调整,同样可以提高电动机在轻载时的效率,在节省投资及运行费用上都有利。5结语以上为笔者在近期的实践中遇见并总结出的几点心得，在民用建筑工程中,应把电气能源消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分，以提高能源利用率和综合效益为主要途径。要合理计算民用建筑的用电负荷，达到节材、节能的目的，合理设置计量装置,合理选择电线、电缆截面和照明控制方式，要在民用建筑中推广节能灯具和高效电器，以及新的节能型生活热水制备方式，同时提倡各种行为节能措施，使建筑能耗降低，以实现节能的中国煤化工YHCNMHG