建筑电气节能技术

【摘 要】我国是一个能源消耗大国,每年从国外进口大量天然气和石油等能源,能源问题成为了促进经济发展过程中的一大瓶颈.建筑电气节能工程是节能领域的一个大工程,节能工作潜力很大.所以建筑电气在设计与施工环节应该更多的考虑对能源的节约,实现能源的可持续发展.

【关键字】建筑电气；节能技术；电气节能

一、建筑电气节能的必然性

随着中国经济的长促发展带动了建筑行业的迅猛发展,大量的建筑工程如雨后春笋般出现,然而,随着建筑工程对能源消耗量的增加,造成了我国能源与资源的紧缺,同时也破坏了生态自然平衡,造成了环境的严重污染.电气工程作为建筑工程中的一个重要施工部分,在节省能源方面具有很大的空间,也是建筑节能必然要考虑的.

二、建筑电气节能的注意点

1.配电设计环节

在建筑电气配电设计中,合理选择变压器和正确进行功率因数补偿这两个环节,对减少电能损耗、达到节能增效的目的具有非常重要的作用.另外配电变压器的容量和型号选择应综合考虑多方面因素才能取得较好的节能效果,其中比较关键的因素是选择高效率的变压器、恰当进行负荷率选择以及考虑环境温度影响.

2.电气照明设计环节

在照明设计中要抓住光源选择、照度计算和系统设计几个主要环节,做好照明节能设计,使电能损耗尽可能低,应合理平衡各相上的负荷,合理设计照明控制方案.GB50034―2004《建筑照明设计标准》是电气照明设计中的重要依据,标准中的第6.1.2～6.1.7条强制性条文规定了照明节能的具体指标.

3.照明方式的设计环节

在电气照明范围上考虑,要选择合理的照明方式.照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明.在满足标准照度的条件下为了节约电力,应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式.

三、建筑电气节能的原则性

电气节能应充分考虑到建筑物本身的功能,不能为了节能而牺牲建筑功能为代价,同时也不能盲目增加投资、为节能而节能.因此,电气节能应遵循以下原则：

实际性：就是要根据建筑物本身的作用出发,在满足设计建筑物的功能条件下,充分考虑到建筑电气节能的设计.

适用性：就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的条件,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.

经济性：不能为了节能而节能,要充分考虑到现实的经济状况,根据现实的经济条件,尽可能达到建筑电气节能的目的,不能盲目过高地增加投资,增加运营成本而节能.应该充分考虑到节能的经济效益,尽可能地在较短的时间内收回投资成本.

节能性：节能的着眼点应是减少能量的无谓消耗.因此,先找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗,再考虑应该采取的有效节能措施.

四、建筑电气节能的解决方法

在经济条件允许的情况下,尽可能选用节能型变压器,例如：S9、SL9、SC8、新型干式变压器以及非晶合金变压器等产品节能效果都比较理想.城市电网供电的电源电压已经确定,线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只能减小线路电阻,所以应选用铜芯变压器,尽量降低变压器电阻的绕组的电阻,增大通过电流.

合理确定负荷率,《全国民用建筑工程设计技术措施（电气）》（2003年版）第3.4.15条规定,变压器负荷率为70%～85%.从变压器的节能角度来讲,当变压器长期处于轻载运行时,使空载损耗的比重增加和功率因数降低（低于0.5）.特别是当一、二类负荷采用双变压器制供电方式时,有些项目负荷率低于0.5,如果选择过大变压器容量,既造成基建投资的增加,又使空载损耗加大,功率因数降低,这样会造成电力系统的电能损耗增加.与此相反,当变压器负荷率过高（≥85%）时将会使变压器的寿命缩短,效率降低.

高效的照明光源是实现照明节能的首要因素.每一不同使用目的的场所,均有其合适的照度来配合.例如：起居间所需之照明照度为150-300Lx；一般书房照度为100Lx,阅读时所需之照明照度则为600Lx,对于照明照度的要求选择合适的光源很重要.天然光源是一个最好的照明光源选择.应千方百计把天然光源合理进行利用,在建筑物中尽可能地利用天然光源,以达到节约照明用电的目的.在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来,一般情况下,建筑物的采光标准为1：6----1：8,如窗户面积：室内面积等于1：8.白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件.

照明应该选择高效光源.室内外照明不应采用普通照明白炽灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯.一般室内场所照明,优先采用细管荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率金属卤化物灯等高效光源.荧光灯具有光效高、寿命长,显色性好、一致性好、光线柔和,长时间使用眼睛也不不会觉得疲劳,能有效提高工作效率等优点.直管荧光灯适用于高度较低的房间,如办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产场所.紧凑型荧光灯（包括“H”型、“U”型、“D”型、环形等）适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所.

高大空间和室外场所的一般照明、道路照明,应采用金属卤化物灯、高压钠灯等强光强气体放电灯.气体放电灯应采用耗能低的镇流器,且要安装具有补偿电容器补偿无功损耗的荧光灯和气体放电灯.以钠灯、金属卤化物灯为代表的高强度气体放电灯（HID）具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不锈蚀等优点.广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培.高显色钠灯主要应用于体育馆、展览厅、、百货商店和宾馆等场所照明.

对于不同场所选用不同的照明控制方式,根据不同的场所采取分区控制灯光或适当增加照明开关点,采用各种节能型开关或装置.休息场所如卧房、客房等床头灯,这种照明就可以采用调光的开关；公共场所可采用程序控制或光电、声控开关；自熄开关就可以应用到短暂停留的公共场所,如走道、楼梯等.

4.太阳能光伏系统的利用.

太阳能是绿色环保型能源,太阳能光伏系统供电是利用光伏效应将太阳光能直接转化成电能的供电模式,其工作原理是白天以太阳光作为能源,利用太阳电池给蓄电池充电,把太阳能转换为化学能储存在蓄电池中,晚间使用时以蓄电池作为电源给节能设备提供电能.在建筑电气设计中要充分考虑太阳能的利用,可以从热水、锅炉及照明上着手设计.随着太阳能光伏产业的发展,其应用范围将越来越广.

五、结语

随着国际对于建筑节能的进一步发展,我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战,我们的公司、单位如果在设计过程中不重视节能,将要面临国际标准的考验,面临国际公司的竞争威胁,极有可能被市场淘汰.我国的建筑电气节能设计发展潜力巨大,所有公司、单位都应该精心考虑设计方案,按照节能标准合理设计,为我国人民将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境,这是每一个设计人员必须思考的问题.