建筑电气工程设计的节能措施探析--中国期刊网

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建筑电气工程设计的节能措施探析

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张守龙

[导读] 摘要：建筑业是国家的重要产业，建筑业的发展与国民经济及人们的生产生活息息相关。

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        摘要：建筑业是国家的重要产业，建筑业的发展与国民经济及人们的生产生活息息相关。当今时代，随着社会经济的飞速发展与建筑技术的不断进步，人们对建筑设计提出了越来越高的要求。电气系统是建筑中的最重要系统，建筑中电气系统的能耗在建筑能耗中占有很大比重，因此若想实现建筑节能降耗的目的，首先应当对建筑电气系统进行节能降耗设计。
        关键词：建筑电气工程设计；现状；节能措施
        1导言
        基于节能理念的建筑电气设计，应该秉持不改变电气性能和参数的前提下，尽可能地减少能源的使用，保证人们正常生活的同时，降低能源的消耗。另外，对于电气的节能设计来说，应该根据不同的环境设置不同的措施，针对不同的建筑规模随时更改设计理念，不要统一思想，避免出现质量或者安全方面的问题，从而对建筑中的电气造成影响。但是从现阶段来说，我国大部分企业在电气节能设计方面存在着很多习惯性的问题，需要相关人员采取解决措施。
        2在建筑电气设计中应用节能降耗措施的意义
        自然界中的能源是有限的，如果对能源的开采和使用不加以节制，那么人类早晚将会迎来资源枯竭的一天，因此无论哪行哪业的发展，都必须重视节能降耗问题。据相关调查显示，建筑能耗约占我国社会总能耗的1/3，可见建筑行业是一个能耗巨大的行业。而电气系统作为建筑中最重要的系统之一，其能耗在建筑能耗中占有最大比重，因此若想尽可能地降低建筑能源消耗，达到节能降耗的目的，就必须在建筑电气设计中合理应用一些节能降耗措施。从另一个角度来看，能源花费是建筑工程中的一项重要支出，过大的能源消耗，必然会带来过高的建筑成本，所以在建筑电气设计中应用节能降耗措施的另一意义在于降低建筑成本和提高建筑效益。
        3建筑电气工程设计的节能措施
        3.1加强节能理念的认知
        首先，加强企业员工与施工工人对于节能设计的认知，提高重视度，从根本上解决节能理念的问题，对于设计师来说，应该根据现场的实际情况，对建筑的电气设备和线路连接进行大致的了解，然后将节能设计融入到其中，贯彻落实在能源方面的节约，在满足消费者需求的基础上达到节能的目的。对于工人来说，也要在工作过程中严格按照设计图纸进行工作，并且加强对工人的技能培训，对新型电气设备以及技术有一个详细的了解。另外企业还应该加大节能理念的宣传，将工作绩效与节能设计挂钩，真正的做到提高工作人员的节能意识，从而为我国的节能环保事业做出贡献。
        3.2变压器节能设计
        变压器的节能设计需要考虑到实际的技术条件，也要保证实际运行中的安全，因此在运行过程中，要先在满足变压器需求的情况下，再实现控制能耗和成本的最低。在实际设计中，要尽量选用材质为低能耗的高效节能变压器，在考虑变压器使用台数以及容量时，注意变压器的负荷数值要保持在最佳状态的70%~85%。而根据建筑电气设计，在一定的负荷和容量下，可以减少变压器的台数，选用容量较大的变压器，这样可以实现能耗损失的减少，将能源使用率提高，同时减少经济上的损失。在特定的季节，电能负荷较大以及有冲击性负荷时，为避免对电能的质量影响，可以设置专门的变压器，使其能够在高负荷季节时实现灵活变换，减少实际电路的损耗，提升经济效益。如夏季使用空调高峰期时，为减少空调在线路上的电能损耗，为空调单独设置专门的变压器，可以充分发挥空调的季节使用性，提升使用效益。
        3.3供电电压选择
        根据负荷性质、用电容量、供电距离、用电设备特点等因素，合理设计供配电系统和选择供电电压，参见建筑供配电系统框图。电压等级越高，线路电流越小，线路损耗就越低；供配电系统应尽量简单可靠，减少电能损失，并便于管理和维护，同一用户内，高压配电级数不宜多于两级，低压配电级数不宜多于3级；每条线路、每个配电装置都有明确的供电范围，不宜交错重迭，造成浪费。
        变电所应尽量靠近负荷中心。

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高压电源越靠近负荷中心，越能缩短低压供电半径、降低电能损耗，并且减少电压损失、提高供电质量。如对于大型高层建筑，负荷容量大，配电距离较远，应提高供电电压等级；而超高层建筑除在地下层或首层设置主变配电室外，根据负荷分布情况，可在顶层或中间层设置分变配电室。
        3.4无功功率补偿技术
        无功补偿技术也是应用在电气节能设计中的一种主要技术，通常是指通过提高电网中功率因数的作用，从而提高电流的使用效率，降低变压器可能出现的损耗，改善供电环境，使供电系统处于稳定状态下的一个过程。无功补偿是一种电能补偿装置，可以有效的提高电网的质量，所以在选择装置的过程中，一定要根据建筑中电气的实际情况进行判定。对于无功功率技术在电气设计中的应用来说，可有效地增加电网中的有效功率，减少电路运转过程中消耗的电损，降低投入的成本，起到节约能源的作用。
        3.5加强照明节能设计
        通过合理有效的照明节能设计，可以大大提升建筑电气系统的整体节能降耗效果，所以加强照明节能设计是一项重要措施。具体来说，在建筑中照明系统的设计过程中应做到：首先，从灯具的选择方面“做文章”，即优先选用先进的节能型灯具，例如LED节能灯、荧光灯等，以从根本上节省照明系统能耗。其次，运用一些智能系统来对灯具进行智能化控制，如安装人体感应系统，当有人到来时自动开灯、人走后自动关灯；或安装感光系统，当自然光线充足时自动开灯、自然光线不足时自动关灯。再者，由于电力、照明系统的输电线路上存在一定的电能损耗问题，所以若想节约电能消耗，应当要在设计中采用三相四线式的供电模式，以将线路能源损失量降低到最低；同时，还要加强谐波治理，例如可以通过加装电抗器、滤波器等方式来实现对谐波的控制，或是采用一些能够减小谐波的装置设备。最后，在建筑本身的设计过程中，就应当要尽量使每个房间都朝阳，从而最大限度地利用自然光来进行照明，以减少对灯光的使用。
        3.6降低线路损耗
        在实际节能操作中会通过提升功率因数、使用优良材质的线路、减少电阻、减少无功功率来进行解决。一般有2种方法：为电力传输设计最优良的传输线路，缩短线路路径长度。为此在电路设计中设计人员需要对线路走向十分熟悉，对建筑实际电路设计也能有较好的认识，才能将线路设计合理，在减少线路损耗的同时，又便于操作；精确电流输送所需要的线路横截面积，为保证不同时间段、不同季节在使用时电流的阻力都最小，线路横截面积可以比需要的再大一级。另外，可以将季节供暖、供凉线路与一般生活用电的线路分开，在不使用供暖、空调等大功率时就使用一般的日常线路，这样就可以有效减少电阻和损耗。
        3.7软启节能
        在建筑电气的设计中，电机的启动会对电网造成不同程度的损耗，在开启过程中产生的电流对于室内的电气设备以及管道来说都有着不利的影响。因此，利用变频节能装置中的软启功能，可以实现对电流增长速度的控制，保证将其控制在额定电流的范围内，从而减轻对电网、设备以及线路等方面的冲击，延长了他们的使用寿命。而且还可以保证电机的速度是不变的，有效地节省了无故浪费的功率，通过给设备提供过流、过压等保护措施有效地做到电气设计中的节能设计。
        4结束语
        总之，建筑电气设计应充分考虑选择高效率的节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准进行设计，并加强用电单位的节能管理和个人的节能意识，从而在为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动空间的同时最大限度地节约自然能源，保护环境。
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        [3]黄剑新.浅谈建筑电气设计的节能措施[J].中国高新技术企业,2013(14):76-77+57.
        [4]刘秉清.建筑节能在建筑电气设计中的分析[J].江西建材,2015(09):26.