建筑电气的节能

随着我国国民经济水平的不断提高,建筑业也在持续稳定地向前发展.现代化建筑对电气设计的要求也越来越高,目前我国建筑能源的浪费很严重,无论是空调系统、照明系统、用电设备,都存在着节能的巨大潜力.而电气能耗是建筑能耗的主要组成部分,所以建筑节能的关键在于电气节能.本文就建筑节能的发展和问题措施进行了研究.

关 键 词：建筑节能电气工程

1我国建筑电气节能的发展

建筑电气是以建筑技术和电气技术为基础,包括强电和弱电两部分,其中,强电系统涉及的内容主要包括：变配电系统（高低压配电系统、变压器、应急电源系统等）、动力系统、照明系统、防雷接地系统等.

我国的建筑节能工作起步较晚,不过令人欣慰的是,我国建筑行业的能源浪费问题己经得到了社会的普遍关注,并且引起了相关部门及行业的高度重视.中国通过强行实施许多设计标准,例如《建筑节能施工质量验收规范》、《绿色建筑评价标准》、《普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级》、《普通照明用自镇流荧光灯能效限定值及能效等级》、《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》等,实现建筑电气节能.

随着改革开放的不断深入以及与国际社会的接轨,使我们进一步看到了自己的差距,也步步学习并使用国外较先进的设计理念和技术.例如高压开关柜中最早采用的是油断路器,体积大而且不防火,现在采用的真空断路器和6断路器.电力设备的控制,从过去的继电控制逐渐发展为自动控制和智能控制,变频技术也电动机里得到了广泛的应用.照明工程则是走向了智能照明控制这个更加节能的领域.

电能的节约,正朝着自然光源的利用、风力发电、太阳光伏发电三个方向迈进.虽然以上三种发电节电方式环保,节能效率高,但是都还没有广泛应用于现在的建筑电气技术内,而在技术方面也有很大问题.

由于建筑物的模拟和计算复杂而且费时,而且建筑的外部性能参数对建筑用电量也有很大影响,所以用仿真软件来研究建筑电气节能有较大难度,所以有必要从实际设备的选择和系统的运行方面对电气节能做出更加深入的分析和探讨.

2建筑电气节能技术发展中应该遵循的原则

2.1、满足建筑物的功能

满足该类建筑物的实际需要,最根本就是满足人类的需求.建筑电气的节能首先是要根据建筑物的类型、功能进行设计,其次才是满足建筑物电气节能的要求.

2.2、考虑实际经济效益

节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量,而不是用更多的资金投入去节能.在实际施工应用中,不可以盲目的要求建筑电气的节能效果,否则增加的投资反而使整体能耗升高,得不偿失[f}l

2.3、应用先进的技术

节能的措施,必须采用科学,先进的技术手段来完成,否则事倍功半,不仅达不到节能的目的,反正增加多余的能耗,相当于拆东墙补西墙,总体意义不大.

3建筑电气节能存在的问题

由于我国还是一个发展中国家,建筑节能体系刚刚起步,所以建筑电气节能存在许多问题,下面是我总结的建筑电气节能存在的问题：

不合理的建筑设计与普遍存在的浪费现在导致节能效果不够明显,例如建筑外部围护结构不节能,造成设备专业不得不选用较大容量的设备；传统建筑电气设备都是单独工作,设备之间没有沟通和联系,增加了能源的消耗

许多电气设备没有设置必要的调节装置,导致系统无法调节,长期处于运行能耗大的不合理状况.而且系统的维护与管理也因为设备种类的增加而增大.

太多设备采用变频技术,给供电系统中带来了谐波分量.而且电气设备增加,容易发生火灾.

照明光源的选择不科学、控制方式不合理,或者为了追求照明效果而提高照度标准,以及普遍存在的浪费现象.

4三相不平衡的危害

4.1.增加线损

在电气照明系统设计中,三相负荷越接近,越节省管材与导线,且减小中性线电流,进而中性点电位浮动小,各相负载电压得以保证,能耗也最小.因为建筑供配电及照明系统中,终端用户的供电形式均为三相五线制.若系统三相负荷对称运行,零线上通过电流则为零；而三相负荷不平衡时,各相的负荷电流不相等,就在相间产生量不平衡电流.对于有中性线引出的低压系统,这些不平衡电流除了在相线上引起损耗外,还将在零线上引起损耗,对应系统输电线路线损也增加.

4.2.影响用电设备的安全运行.

当配电变压器在三相负载不平衡时运行,其各相输出电流就不相等,若控制最大相电流为额定电流,则其余两江就不能满载,变压器容量就不能充分利用.变压器内部三相压降不相等,这必将导致配变输出电压三相不平衡.同时,配点变压器在三相负载不平衡时运行,会导致中性点漂移,致使各相相电压发生变化.此外三相不平衡还会导致一些作用于负序电流的保护盒自动装置误动作.所以三相负载不平衡运行时,将严重危及用电设备的安全运行.4.3.感应电动机效率降低.

由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量,会产生制动转矩.使感应电动机的最大转矩和输出功率下降,从而导致感应电动机效率降低.同时会导致绝缘老化过程加快.

5建筑电气的节能措施

5.1、在民用建筑电气节能设计时,首先应该要满足建筑物的功能于用电要求,不能因为节能而减少或降低建筑物功能.

建筑物的电气系统,首先要满足电能的需求,减小供电电压的偏差,通过改变用户的用电方式等措施,达到节能的目的.照明系统量大而广,光源及其附件的选择,都应该在满足照度要求的同时以经济为前提,针对不同类型的建筑选择不同的智能照明控制系统,达到节能的目的.其次在供配电系统的设计中,要处理好三相平衡、系统谐波、无功补偿、负荷统计、配电电压等级等问题,使得建筑电气系统的主干合理、安全,对输送来的电能进行合理的分配与使用,做到不浪费、经济运行.

5.2、节能也要考虑实际的经济效希能因为强调节能而加大投资,增加运行费用.而且增加的投资也应该能都通过节能运行收回成本.

这主要体现在变压器、电动机、电力电缆的选择上.通过变压器的的经济运行和节能改造等达到变压器的节能.电动机的选择更注重电动机效率与功率因数的提高.电力电缆因为它的使用时间长,费用高,所以可以使用总费用最小法来选择电力电缆.如果电气设备的选择脱离实际,投资过高,就失去了节能的意义.

目前,国家推广的低损耗节能S9等系列节能变压器,但从我国国情出发,由于财力物力的限制,要全部淘汰高耗能变压器是不现实的.所以,我们可以对目前企业等大量使用的SJ1/SL1等系列高能耗变压器进行节能技术改造,同样可以降低变压器损耗,

提高变压器效率.

5.3、在建筑电气节能设计时,应尽量减少那些与实现建筑功能无关的能量消耗.

如变压器的功率损耗,传输电能线路的损耗都是无用的能量损耗.而且还应该通过许多使用中的良好习惯,重视计量和管理,有好的设备,如果管理不善同样无法达到后期的节能.

减少电动机的功率损耗主要是通过提高电动机的效率和改善功率因数来考虑.提高电动机的效率就要减少电动机的空载和轻载运行（此时电动机的效率极低）,通过变频器来控制电动机使其在负载率变化的时候自动调节转速来提高电动机的轻载效率从而达到节能的目的.改善功率因数可以通过增加就地补偿电容器来减少线路损耗.

1辜海涛.电气设计中节能技术措施.建材与装饰.2008,（5）：368-370.

2廖剑涛.对电气节能设计的探讨.节能与环保,2008,（6）：382-383.

3刘惠萍,张一鸣.电气设计中节能问题.建筑节能,2007,35（4）：31-34.