摘 要：節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針，建設節約型社會是一項系統工程，不僅關系到黨和國家、政府制定的各項法律、法規等，還需要我們社會的每一個成員切實行動起來。建筑電氣的節能設計潛力很大，這就要求廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮。

　　關鍵詞：建筑電氣,節能

　　引言

　　人口增長、工業發展、生活水平提高，一系列的因素促使能源消耗在急劇增加。因此，各行各業為應對可能迫在眉睫的能源危機提出了節能的要求，而節約二次能源——電能，也成為民用建筑電氣設計的焦點。

　　一、 線路損耗節能

　　1.城市電網可通過合理的電網規劃來降低線損。上海電網在構筑滿足，N-1準則的配電網絡，重點地區配電網滿足檢修狀態下N-1準則的前提下，綜合考慮近、遠期地區負荷密度、節能降損和區外電源的受電通道等情況，從各個電壓等級協調發展的角度，因地制宜地建設高壓配電網，大力發展110kV網架及110kV直降10kV供電。

　　2.減少供配電線路損耗線損是供配電線路經濟運行的重要指標,由于配電線路有電阻,有電流通過時就會產生功率損耗,其公式為:ΔΡ=3I2R·10-3式中:ΔΡ為三相輸電線路的功率損耗(KW);I為線電流(A);R為線路相電阻(Ω)。其中“R”線路電阻在通過電流不變時,線路長度越長則電阻值越大。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρL/S,即與導線電阻率ρ、導線長度L成正比,與導線截面S成反比。

　　要減少電阻值應從以下幾個方面考慮:

　　1)盡量選用電阻率ρ較小的導線,如銅芯導線較佳,鋁線次之。

　　2)盡可能減少導線長度,在設計中線路應盡量走直線少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心

　　,以減少供電半徑。

　　3)增大導線截面積,對于較長的線路,在滿足載流量,熱穩定,保護配合及電壓降要求的前提下,在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用,由于節約能耗而減少了年運行費用,綜合考慮節能經濟時還是合算的。

　　3.大量無功電流在電網中會導致線路損耗增大，變壓器利用率降低，用戶電壓跌落。無功補償是利用技術措施降低線路損耗的重要措施之一，在有功功率合理分配的同時，做到無功功率的合理分布。無功優化的目的是通過調整無功潮流的分布降低網絡的有功功率損耗，并保持最好的電壓水平。

　　二、建筑電氣中變壓器的節能

　　建筑設計電氣節能首先要考慮的是配電系統選用的電氣產品必須是節能型，針對變壓器損耗大的問題，在此結合民用建筑設計的特點闡釋配電變壓器的節能措施。變壓器節能的實質就是降低其損耗、提高其運行效率，具體有以下幾項措施：

　　1)變壓器降耗改造。變壓器數量多、容量大，總損耗不容忽視。因此降低變壓器損耗是勢在必行的節能措施。若采用非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規產品的五分之一，且全密封免維護，運行費用極低。選用節能型變壓器，更換或改造高能耗的變壓器。新建或改建工程應選用SL7、S9、SC(B)9、SGB10及SGB11-R等型號的節能型變壓器。與傳統產品相比，SL7無勵磁調壓變壓器，10kV系列的空載損失和短路損失分別降低41.5%和13.9%;S9系列變壓器與SL7系列變壓器相比，其空載損失和短路損失又分別降低5.9%和23.3%。SGB11-R系列卷鐵心干式變壓器比SC(B)9系列變壓器空載損耗降低40%，空載電流降低70%～85%;比SGB10系列變壓器空載損耗降低24%，負載損耗降低11.7%。S11系統是目前推廣應用的低損耗變壓器，空載損耗較S9系列低75%左右，其負載損耗與S9系列變壓器相等。因此，應在輸配電項目建設環節中推廣使用低損耗變壓器。

　　2)變壓器經濟運行。變壓器經濟運行指在傳輸電量相同的條件下，通過擇優選取最佳運行方式和調整負載，使變壓器電能損失最低。變壓器經濟運行無需投資，只要加強供、用電科學管理，即可達到節電和提高功率因數的目的。每臺變壓器都存在有功功率的空載損失和短路損失，無功功率的空載消耗和額定負載消耗。變壓器的容量、電壓等級、鐵芯材質不同，故上述參數各不相同。因此變壓器經濟運行就是選擇參數好的變壓器和最佳組合參數的變壓器運行。

　　選擇變壓器的參數和優化變壓器運行方式可以從分析變壓器有功功率損失和損失率的負載特性入手。

　　3)加強運行管理，實現變壓器的經濟運行。在符合變化的情況下，使其超出經濟運行范圍，因此要及時投入或切除部分變壓器，以防止變壓器輕載或空載運行。對長期輕載的變壓器，必要時應按實際負荷更換小容量變壓器，以實現變壓器節能的目的。

　　三、照明節能

　　1)充分利用自然光,根據自然光的照度變化,分組分片控制燈具開停。設計時適當增加照明開關點,即每個開關控制燈的數量不要過多,以便管理和有利節能。室外照明系統,最好采用光電控制器代替照明開關,以利節電。在插座面板上設置翹板開關控制,當用電設備不使用時,可方便切斷插座電源,消除設備空載損耗,達到節電的目的。

　　2)有效控制單位面積燈具安裝功率。按照照明設計規范的視覺要求、照度標準、照明功率密度等,在滿足照明質量的前提下,一般房間及公共場所應優先采用緊湊型熒光燈及高效發光的熒光燈,體育館場及廠房的室外照明等一般照明宜采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源。

　　3)使用低能耗性能優的光源用電附件,如節能型電感鎮流器、電子鎮流器、電子變壓器以及電子觸發器等,公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器。

　　四、中央空調系統的節能

　　一般來講，中央空調系統主要由三個部分組成：制冷主機、循環水泵和風機盤管等末端設備。據有關資料，對于綜合性豪華型酒店，中央空調系統的耗電量約占其總耗電量的40%，水泵目前的平均能耗占整個空調系統能耗的20%以上。采用變頻調速技術進行循環水泵節能改造，已經得到越來越廣泛地應用，節能效果也得到了越來越多的共識。然而，在分析和計算機節能效果時往往存在片面性。

　　系統集成上常用的節能計算做法，分三個不同負荷時段，并按下式計算：

　　水泵的節點量=(改造前水泵實際運動平均功率-改造水泵的平均功率)×使用時間

　　待搞糟完成投入運行后，按以上計算方法在三至五年內收回全部成本。以上節能技術改造，看似用戶受益很大。但是制冷機組、循環水泵、風機盤管以及冷卻塔等設備是一個完整的中央空調系統的組成部分，而系統是動態的并且本身也在消耗能源。空調型照明裝置是照明空調一體化的建筑照明裝置，它除了具有燈具的一般功能外，還設計有抽風間隙和排氣管道。雖然不同空調型照明裝置之間在結構方面有一定的差異，但其基本的工作原理是相似的。

　　一是由電光源輻射的熱量，可通過照明裝置自身的排氣間隙和配套的抽風管道，由抽風機的動力作用排出室外。

　　二是利用熱空氣的熱動力作用使熱空氣自然上浮，在熱力和動力的共同作用下排出室外，從而達到降低室內環境濕度，減小空調設備的投入，節約資金和電力能源消耗的目的。

　　由于光源輻射熱大量聚集在照明裝置所在的頂棚下部空間，故其溫度調節效率比較高。空調照明裝置在工作中，雖然光源會不斷輻射熱量，但是裝置能把光源輻射的熱量通過間隙和管道排出室外，這樣光源向頂棚空間和室內輻射擴散的熱量會不斷減少，因而可以有效地把室內環境溫度降低并穩定控制在一定的范圍內。使用建筑空調照明技術可取得良好的節能效果。光源在工作過程中輻射的熱量越多，則室內環境溫度越高。如果不采用空調照明技術，欲排除普通照明方式下增加的熱量就只能依靠增加空調設備予以解決。建筑的空調照明技術將照明與建筑有機地結合起來，因而是一種建筑化得照明技術。良好的裝飾照明效果也是它的重要特色之一。由于照明裝置嵌入頂棚內部，不僅能少占室內空間，而且可產生擴大室內空間視覺效果。由于使用性能良好的熒光燈，其照明環境具有光色優良、照度均勻及光效高等特點。

　　在普通光照方式下，一些照度標準高，照明負荷大的廠房車間、影劇院及演播廳等工業民用建筑的頂棚空間將聚集大量的輻射熱。而空調型燈具具有良好的空氣調節能力，實際應用中能有效節約空調設備的投入，節約電力能源消耗量，創造一個良好的生活工作環境，不失為一種綠色照明新技術。空調型照明裝置與傳統同類照明裝置相比，具有照明、空調和裝飾三重作用，雖然其造價和安裝費用等一次性投資相對略高，但在照明工程設計施工時，可根據工程狀況從照明、空調、節能、環境保護及居住者健康等因素綜合考慮其性能價格比。

　　隨著國家對建筑節能和室內環境質量的重視，加上空調型照明裝置的性能價格比的不斷提高，在條件許可的情況下，在照明設計選型時，應予以重視并推廣應用。施工安裝方面，空調型照明裝置與普通嵌入式熒光燈發光帶基本相同。當采用廠家提供的定性產品時，只需根據產品說明書和圖樣進行組裝。值得注意的是，在選購和施工安裝時，應注意所選裝置與吊頂及室內裝飾環境之間，在色彩、外觀造型及體型尺寸等方面的協調和統一，以充分發揮裝置的綜合優勢和性能。

　　四、利用新能源節能

　　在我國，新能源與可再生能源是指除常規能源和大型水力發電之外的風能、太陽能、小水電、海洋能、地熱能、氫能和生物質能等。可再生能源的開發利用是實現“節能、降耗、環保、增效”的重要手段。根據我國能源發展的有關規劃，我國將大力發展風電，適當發展太陽能光伏發電和分布式供能系統。

　　風能和太陽能等可再生能源大規模開發利用時，必須解決可再生能源發電的并網以及可再生能源電源與電網之間的影響問題。

　　一方面，電網公司除了要優先收購風電外，還應承擔電網建設和傳遞電力的義務，需要大量的資金投入，因此政府的政策支持十分重要;

　　另一方面，由于風電和太陽能電源的功率間歇性和隨機性特點，大規模接入地區電網后，將對地區電網的結構設計、運行調度方式、無功補償措施以及電能質量造成越來越明顯的影響，電網公司必須采取妥善的技術和管理措施。

　　五、結語

　　電氣節能是建筑節能中不可忽略的重要組成部分,為了實現我國可持續發展戰略,建筑節能勢在必行。我國應結合實際情況,綜合利用各種節能技術措施,選擇經濟合理的節能方案,充分研究相關政策的制定和配套,形成新的機制和運作模式,制定出可操作性強、便于實施和審核檢查的一整套科學體系,使之更好地指導和規范建筑節能,推動建筑節能的健康發展。

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