電氣節能設計在現代建筑中的應用

王清合

摘要：電能是一種重要的二次能源，既是發展國民經濟的重要物質基礎，也是制約國民經濟發展的一個重要因素，幾乎滲入社會生活的各個方面。本文介紹了在現代建筑中電氣節能設計應遵循的要求，提出了在現代建筑中電氣節能設計的主要措施。

關鍵詞：現代建筑；電氣節能；設計；措施

前 言

我國是個能源消費大國，能源相對短缺，而且能源浪費卻相當嚴重，電能節能問題將是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針。電能是一種重要的二次能源，既是發展國民經濟的重要物質基礎，也是制約國民經濟發展的一個重要因素，幾乎滲入社會生活的各個方面。為此，在現代建筑的節能中，建筑電氣設計應充分考慮高效率的節能設備，應用先進的設計技術，按照節能標準進行設計， 為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間；同時在建筑的全生命周期中實現高效率地利用能源，最低限度地影響環境，使之成為生態的、可持續的綠色建筑。

一、在現代建筑中電氣節能設計應遵循的要求

能源消耗危機迫在眉睫。因此， 節約二次能源（電能），也就成為民用建筑電氣設計中的重要問題。建筑電氣節能應堅持：第一，滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度、色溫、顯色指數；舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻。第二，節能必須考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。第三，節能應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗。 因此，節能措施也應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。

二、在現代建筑中電氣節能設計的主要措施

1.在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計其數，所以線路上的總有功損耗是相當可觀的，減少線路上的能耗必須引起設計重視。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻R=P×L/s，即線路電阻與電導P成正比，與線路截面S成反比，與線路長度L成正比，因此減少線路的損耗應該：第一， 應選用電導率較小的材質做導線。銅芯最佳，但又要貫徹節約用銅的原則。因此，在負荷較大的二類、一類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。 第二，減小導線長度。 首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度；其次，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；第三，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離；第四，在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不至于產生支線沿著干線倒送的現象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。在設計中，認真落實以上措施，就可減少線路上的能量損耗，達到了線路節能的目的。目前，民用建筑設計中，絕大部分采用變壓器低壓側集中補償，這種做法僅減少了區域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數， 達到節能目的。

2.因為照明用量大而面廣，因此，照明節能的潛力很大，應該采用高效光源。白熾燈過去用得最廣泛，因為它便宜，安裝維護簡單，它致命的弱點是發光率太低，因此目前常被各種發光率高，光色好，顯色性能優異的新光源取代。建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明，可采用按照度標準檢測現場照度，進行燈光自動調節。對長期需要開停，但又要按人流的多少自動調整照度的場合，在增加投資不多的情況下，對熒光燈可利用調壓的方式，固定幾級調節。

3.電動機在運行過程中的節能.在建筑電氣中的電動機都是與暖通、 水道、 建筑等工種

的設備配套的，由設備制造廠商統一供應的。因此，其節能措施只能貫徹在運行過程中，除了上述的用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應減少電機輕載和空載運行。因為，在這種情況下， 電機的效率是很低的，消耗的電能并不與負載的下降成正比。采用變頻調速器，使其在負載下降時，采用變頻的方式，自動調節轉速，使其與負載的變化相適應。采用這種方式，可提高電機在輕載時的效率，達到節能的目的。但是，這種設備的價格仍偏高，因此在應用中受到一定的限制。另一種節能方式是采用軟起動器，軟起動器設備是按起動時間逐步調節可控硅的導通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續調節，因此起動平穩，起動完畢，則全壓投入運行。此設備也可采用測速反饋、 電壓負反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導通角，以達到速度隨負載的變化而變化。它可用在電動機容量較大，又需要頻繁起動的設備，以及附近用電設備對電壓的穩定要求較高的場合。因為它從起動到運行，其電流變化不超過三倍，可保證電網電壓的波動在所要求的范圍內。但它是采用可控硅調壓，正弦波未導通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會返回電網。因此，它要求散熱、通風措施完善。其價格比變頻器便宜，在水泵系統中的大容量電動機的控制設備中可以應用。

三、結束語

總之，電氣節能設計是現代建筑節能的一個重要組成部分，只要我們在設計中不斷學習，施工中不斷深化，精心在施工中學習設計，就能對昂貴的電能進行有效的節約，從而為我國的節能事業作出自己的一份微薄的貢獻。

參考文獻：

[1]曹華清.論現代建筑電氣設計節能的若干因素[J].中國城市經濟， 2011，（14）.

[2]侯少紅.淺析建筑電氣節能技術[J].科技創新導報，2011，（11）.

[3]朱文會，馬軍花， 朱文發. 淺談建筑電氣設計中的節能方法[J].科技創新導報，2008，（27）.

[4]朱英.建筑電氣節能設計方法[J].中國煤炭工業， 2007，（02）.

[5]周國璽，穆洋.建筑電氣照明節能設計討論[J].黑龍江科技信息，2009，（19）.

[6]劉志軍.淺談高層建筑的電氣設計原則[J].科技信息，2010，（35）.

[7]沈如敏.淺析高層建筑的電氣設計[J].今日科苑，2008，（11）.

[8]解永新.建筑電氣節能設計問題的幾點探討[J].科技資訊，2008，（33）.