建筑工程中建筑电气能耗

中图分类号:TU723.3文献标识码：A

1.前言

能源资源紧缺是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题.在我国,由于建筑能耗约占全国总能耗的26.7％,位居能耗首位,因此建筑节能刻不容缓.而电气能耗是建筑能耗的主要组成部分,建筑节能的关键在于电气节能,尽可能减少能源消耗,提高能源利用率.

2.我国建筑节能现状分析

建筑节能是贯彻国家可持续发展战略的重要组成部分,也是我国经济工作中的战略重点之一.我国的人口众多,人均拥有量很低,建筑节能工作起步较晚,能源效率低下,未来建筑能源需求量很大,建筑节能工作任重而道远.

很多学者将我国节能工作与发达国家的节能工作进行比较后认为,虽然我国能耗总量呈下降趋势,但是建筑能耗将持续上升,占社会总能耗的比例也将增长,而且消费的主要是不可再生资源.

3.建筑电气节能特点

3．1．建筑电气节能原则

建筑电气节能是建筑节能的重要内容,它既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能.因此,建筑电气节能工作应该遵循以下原则：

(1)适用性.应满足建筑物的使用功能,即满足照明的照度、色温、显色指数；满足舒适卫生；满足上下左右的运输通道通畅无阻；满足特殊工艺要求,如游乐场所的一些游乐设施的设备用电,展厅的艺术照明及动力用电等.为建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用.

(2)实际性.节能应按国情充分考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用.合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回.

(3)节能性.节能的着眼点,应是节省无谓损耗的能量.首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,再考虑采取相应的措施节能.如变压器的功率损耗,传输电能线路的功率损耗都是无用的能量损耗；又如量大面广的照明容量,可采用先进技术成果使其能耗降低.

3．2．建筑电气能耗分析

3．2．1．建筑电气系统能耗点分析

在建筑电气系统中,涉及到的电气设备主要有铜母线、测量仪表、电气元件(断路器、电流互感器、电压互感器等)、电力变压器、电力电缆、配电箱柜(照明配电箱、动力配电箱柜、控制箱等)、用电设备(风机、水泵、灯具等)、应急电源(发电机、蓄电池组等)等.在上述电气设备的功率损耗是来自于导体的电阻和磁性材料中的损耗,并且主要发生在电动机、灯具等电气设备、电力变压器和所有敷设的电力电缆之中,因此我们主要分析电力变压器、电力电缆、电动机、灯具(气体放电灯等)的能耗情况.

3．2．2．电力变压器能效分析

电力变压器的损耗主要分为三个方面：空载损耗(铁损NL)、负载损耗(铜损LL)和杂散损耗.一种评价变压器能源效率比较全面的方法是总拥有费用法.

所谓总拥有费用(TOC),就是变压器的初始投资和其在使用期内的损耗费用之和.总拥有费用法是通过比较具有不同效率水平和不同的变压器的总拥有费用,按照总拥有费用最低来选择变压器的效率水平的.

无论对于电力企业还是非电力企业用户,都能通过此方法比较变压器的总拥有费用,从而达到节约资金的目的.

3．2．3．电力电缆能效分析

传统的设计方法按载流量选择导线截面时只计算初始投资,导线的截面选择过小,将增加电能的损耗；选择的过大,则增加初始投资.从理论上讲,增加电缆截面可将损耗减小到很小,但电缆所增加的费用几乎抵消了为追求好的配电效率而产生的节约.因此,设计人员以电缆温升、热效应及电压降的校验为选择条件来确定电缆截面,不一定是最合理的.利用总拥有费用法来确定导体电流密度的目的,就是在已知负荷的情况下,选择最佳的导线截面；或是在已选定导体截面的情况下,确定经济的负荷范围,以寻求投资的最优方案,取得最理想的经济效益.导线的经济电流密度正是这种优化设计的内容之一.

3．2．4．电动机能效分析

在建筑领域的电气设计中,大量的中小型电动机被广泛应用.电动机在总用电量中占的比重也很

大,其产生的能耗也是相当可观的.因此,在建筑电气设计中,设计师必须充分考虑影响电动机效率的因素,包括与负荷无关的损耗(常量),随负荷增加的损耗(变量)及设计环节所增加的损耗的情况,分析高效电动机的节能效果以及不同的电动机系统对能耗的影响情况,才能够选择高效电机从而搭建合理的电机系统.

3．2．5．灯具能效分析

国内外有现行的建筑照明节能标准作为设计依据,在设计建筑电气中设计师必须执行合理、适当的建筑照明节能标准,分析气体放电类光源的各类镇流器的能耗情况,同时分析比较实际工程实例中各类镇流器的能耗,尽量选用新型的智能照明节电器.

4．小结

分析结果表明,在建筑电气工程中,能耗主要发生在电动机、灯具等电气设备、电力变压器和所有敷设的电力电缆之中,只要在建筑电气设计工作中遵循适用性、实际性、节能性的基本原则,就可以有效地提高能源利用率,控制建筑电气能耗.