论建筑电气节能理念与设计要点

1、论建筑电气节能理念与设计要点    1概述由于人口的增加，工业的发展，人民生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源电能，也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则应考虑以下三个原则。满足建筑物的功能，即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量，也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足非凡工艺要求，如娱乐场所的一些电气设施的用电，展厅的工艺照明及电力用电等。考虑实际经济效益，节能应按国情考虑实际经济效益。不能因为节能而过高地消耗投资，增加运行费用，而

2、是应该让增加的部分投资，能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。节省无谓消耗的能量。节能的着眼点，应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的，再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗，又如量大面广的照明容量，宜采用先进技术使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。2变压器的节能设计减少变压器的有功损耗，变压器的有功损耗按下式计算：P=P0+2PK(1)式中:P变压器的有功损耗(KW);P0变压器的空载损耗(KW);PK变压器的短路损耗(KW);变压器的负载率只作为变压器的空载

3、损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗及漏磁损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关，所以在选用变压器时最好选择节能型变压器如SBCl0、SCl0等。它们采用优质冷轧取向矽钢片，由于“取向”处理，使矽钢片的磁畴方向接近一致，减少铁芯涡流损耗。45度全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。只是变压器额定负载传输的损耗又称变压器线损，它取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小，并与负荷率平方成正比。因此在选择变压器时应选用阻值较小的绕组，如铜芯变压器。选择适宜的负载率。=S/Sn,Sn为变压器额定容量,S为变压器运行中的实际容量,由于变压器运行中,外界负荷经常变化,所以应采取一段时

4、间内的平均负荷率。从理论上用微分求极值,在=50%时每千瓦的负荷,此时变压器的能耗最小,但在=50%负载率时仅减少变压器的线损,并未减少变压器的铁损,因此也不是最节能的。但考虑到变压器初装费、高低压柜、土建投资及各项运行费用,又要使变压器在使用期内预留适当的容量,变压器最经济的节能运行负载率一般在75%85%之间。在选择变压器容量和台数时，应根据负荷情况，综合考虑投资和年运行费用，对负荷合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效低耗区内。在变压器选择中，能把握好上述三点原则，既满足节约能源，又经济合理的原则。3减少线路损耗由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，其公式

5、为：P=3I2R103 (2)式中:P三相输电线路的功率损耗(kW);I线电流(A);R线路相电阻()其中线路电阻在通过电流不变时,线路长度越长则电阻值越大。如果在一个工程中由于线路上下纵横交错，一般工程线路总的不下万米.大工程更是不计其数，造成电能损耗是相当可观的。所以减少线路能耗必须引起设计人员的足够重视。在具体工程中，线路上电流一般是不变的，那么要减少线损，只能尽量减少线路电阻。而线路的电阻R=L/S,即与导线电阻率、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。因此减少线路的损耗应从以下几方面人手。(1) 合理选择线路路径。为减少导线长度,线路尽可能走直线,不走或少走回头路。(2) 合理确定电

6、气功能用房的位置。变压器尽量接近负荷中心,以减少供电半径;在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,且低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。(3) 增大导线截面,利用季节性负荷线路。按满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面;将某些季节性负荷的线路,用作常年使用的供电线路,以减少线路和电阻。4提高供配电系统的功率因数提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能的目的。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感，会产生滞后的无功，需要从系统中

7、引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输到用电设备，在线路上就产生了有功损耗，而这部分损耗是可以想办法改变的，其措施有以下几种。5照明的节能设计照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下。力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，通常的节能措施有以下几种。建筑物尽量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面积。应将门窗开大，采用透光率较好的玻璃门窗，以达到充分利用自然光的目的。在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合。从而大大节约了人工照明电能。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要

8、求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般场所应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育场馆的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。采用高效光源和使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关，高级客房采用节电钥匙开关，公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关，走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。结束语建筑电气的节能设计潜力很大。广大电气设计人员在设计中应认真考虑，反复