简论建筑电气节能设计原则及要点分析

1、简论建筑电气节能设计原则及要点分析    摘要：本文结合本人多年从事建筑电气设计工作的经验，阐述了建筑电气节能设计的原则，并对电气节能设计进行分析 ，希望对从事建筑电气设计的设计人员有一定的参考作用。关键词：建筑；电气节能；设计 Abstract: In this paper, the author for many years engaged in building electrical design work experience, elaborated the building electrical energy saving desig

2、n principles, and the electrical energy saving design for analysis, hope to engage in building electrical design designers have a certain reference value. Key words: building electrical energy saving; design 中图分类号TU201.5：文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）07-0020-02 一、电气节能设计的原则电气节能设计既不能以牺牲建筑功能，损害使用需求为代价,也

3、不能盲目增加投资为节能而节能因此,电气节能设计应遵循以下原则： (1)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能源,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 (2)实际性要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回 (3)节能性应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等这应该是节能的着眼点 二、建筑电气节能设计分析 1、供配电系统的节能设计 （1）应使供配电系统整体分布合理

4、，减少线路损耗。 如在方案阶段就需考虑变配电室、配电小间的合适的位置，既满足供电半径又能尽量缩短线路长度;在布线上线路要尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度。其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失。第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离。第四在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给各个竖井的干线，也尽量使线路都向前送，减免线路返送。 （2）对供配电系统的构成进行技术经济分析，选择合理的配电方案。 对空调等季节性负荷单独设置变压器;将不同季节或时间段使用的负荷由同一台变压器负担，可降低变压器的容量;利用某些季节性负荷的线路，共用干线以减少线路和电阻

5、，使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减小线路损耗;对变压器容量和数量的配合应进行相应的计算、比较;考虑变压器初投资，对变压器选择适当的负载率，根据笔者的经验，可在75%85%之间进行选择。 （3）选择节能产品及合适的线缆截面。 选用低损耗节能型的变压器，对部分供配电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器;选用低耗无噪声节能型接触器。合理选择导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、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，可按每天工作时间进行一下简单的计算。如所增加的费用为A，由于节约能耗而减少的年运行费用为B，则A/B为回收年限，若回收年限为几个月或1、2年，则应加大

6、一级导线截面。一般而言，导线截面小于7mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。 （4）尽可能使三相负荷平衡;提高用电设备的功率因数，选择合适的地点及容量进行无功补偿;采取抑制和消除谐波的措施等。 尽量提高设备的自然功率因数，以减少对无功的需求。采用功率因数较高的同步电动机;荧光灯采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器;采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.850.95。减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。 抑制与消除谐波的措施目前可采用在无功补偿处设置电抗器及采用较好性能的电容器。选用电抗系数为5.5%的电抗器，调谐频率在21

7、4Hz,能够吸收50%60%的谐波。选用具有干式技术、压敏断路技术及自愈技术的电容器，确保运行安全、稳定。 2、照明节能设计 因为照明用量大而面广，因此，照明节能的潜力很大，应从下列几方面着手： （1）采用高效光源 白炽灯便宜，安装维护简单，光色好，显色指数最高，但其缺点是发光率太低，不节能。所以应尽量不用或少用白炽灯，只有在局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中或部分住宅内声光控场所使用。低压钠灯和高压钠灯的发光率最高，但由于色温低，光色偏暖，显色指数在4060之间，颜色失真度大，只能在路灯或广场照明用。显色指数在60的高显色性钠灯可与汞灯组成混合灯，用于工厂及体育馆照明，这也是量大

8、面广的照明部分。发光率很高的金属卤化物灯，三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，由于色温范围广，自3200K40000K，光色选择性好，显色指数又高，可达8095，颜色失真度小，尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好，因此除用作商场、展厅的照明外，还广泛用在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等。一般荧光灯及稀土金属荧光灯可用在写字楼、住宅的照明;荧光高压汞灯、自整流高压汞灯、钠灯及三者组合的混光灯常用于生产厂房的照明。 （2）建筑物应尽量利用自然采光 靠近室外的部分，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。对大进深房间或教室、商场、大厅等大空间场所

9、，灯具设计可采用与外窗平行的方式，分区、分级控制，充分考虑靠窗侧的自然光，以节约电能。利用自然光的这部分照明，可以按照度标准检测现场照度，合理设置开关点进行灯光调节，使灯具开关控制灵活，方便、节能。对长期需要开停，但又要按人流的多少自动调整照度的场合，在增加投资不多的情况下，对荧光灯可利用调压的方式，固定几级进行调节。 （3）其它照明节能措施包括：满足现行的建筑照明设计标准所规定的功率密度值的要求;选用高效电子镇流器或节能型电感镇流器;部分项目采用照明节电器;居住建筑楼梯间、内走道等采用声光控开关，庭院照明灯具采用光控开关等节能控制;车库照明根据车道、停车位等采用分级控制;走廊、大厅等公共照明

10、采用集中控制或楼宇自控;高级会议室、宴会厅等场所采用智能照明控制管理系统，不仅能实现照明的定时开关、时钟控制、调光控制、多场景效果，且能接收BAS系统的各种控制信号，利于能源管理的动态化、实时化。高级别墅等宜采用智能照明控制系统等。 3、建筑设备的电气节能 规模较大的及重要建筑物可采用楼宇自控系统，对空调、给排水、电动机等进行监控，实现节能目的。空调系统及给排水系统需要与暖通及给排水专业在方案及施工图阶段重点配合，使控制方案更趋于合理。在设备选择上，合理采用节能型电动机及变频调速风机、水泵等节能设备，才能发挥明显的节能效果。变频风机通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求的同时，大幅节约风机电耗。对电梯，可设群控或其他节能控制模式，自动扶梯设节电感应控制。车库内选用带一氧化碳自动探测器的诱导风机，自动联动排风机;全空气空调系统中选用设置二氧化碳传感器，据现场环境情况控制、调节新风量。减少电动机在运行过程中的耗能。除了用就地补偿电容器以减少无功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。它可用在