论文部分内容阅读
摘要:在现代工业快速发展与人们生活水平不断提高的今天，能源问题的地位日益重要，而建筑行业的电力消耗问题显得尤为突出，针对建筑行业电气节能措施的探讨也就显得尤为重要。本文结合建筑设计的主要特点，着力于建筑中照明以及控制的节能、供电与配电系统的节能及主要电器产品的节能，深入探讨了与建筑电气相关的节能举措。
关键词:电气设计；建筑；节能措施
Abstract: in modern industry rapid development and constantly improve people's living standard, the energy problem increasingly important status, and the power consumption problem of the construction industry is particularly prominent, the discussion of electric energy conservation measures for the construction industry also is particularly important. Main characteristics of the architectural design, this paper, focusing on building lighting and energy-saving control, power supply and distribution system of energy saving of energy saving and electrical products, in-depth to explore the related to building electrical energy saving measures.
Keywords: electrical design; Building construction; Energy saving measures.
中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
在各项电气的设计过程中，应当始终贯彻落实节能能源的思想。在这种情况下，本文结合建筑设计的主要特点，着力于建筑中照明以及控制的节能、供电与配电系统的节能及主要电器产品的节能，深入探讨了与建筑电气相关的节能举措。
一、把握好建筑电气节能设计遵循的主要原则
1.满足建筑物功能基础上的节能设计
首先，建筑物必须保证用电的安全性、人们生活的舒适度以及一定的工作效率，这就要求其必须满足灯光照明的照温、色温、显色指数等，也应满足空调方面的温度要求、风量风速及舒适性，满足运输通道上下左右的畅通性，满足一些特殊的工艺要求，例如餐饮娱乐场所、酒店或体育场馆的必需的电器设备用电，或是多功能厅、展览室等的工艺照明以及其他电力用电。
2.满足建筑物实际经济效益的节能设计
节能虽然十分重要，但仍需符合我国的基本国情，考虑到建筑的实际经济效益，我们不能因为过度追求节能这一方面，而过高地消耗了企业融资所得资金，或是增加了运行费用。负责人员在设计时应当通过细致的比较分析，在选用节能材料以及设备时更加合理，使得在一定时间内节省下来的能源消费可以弥补在节能设计方面增加的投资，保证资金链不断裂，经济效益不受损。[1]
3.节能时要尽量减少能量消耗
在设计节能方案时应该对整体能源消耗有一个清晰的认识，分清哪些方面的消耗与发挥建筑自身功能无关，例如变压器的损耗功率，传输电能的输电线路上的能量损耗等，作为无用损耗，应该尽量减少。而像数量大面积广的照明设备，则可以考虑应用先进的调光技术控制技术，尽量减少其对能源的消耗。
4.满足环境保护先进性的节能设计
节能的主要途径在于提高能源的利用率和综合效益，依据安全适用、合理经济、技术先进、环境保护和节约能源的原则来确立切实可行的实施方案。除此以外，在合理选择电气设备，包括其控制方式时，可以通过准确的计算，力争在不变动投资额度的条件下实现较为明显的节电效果。
二、研究建筑电气节能设计的相关策略
1.使变压器的能源消耗减少
在综合考量投资费用与设备运行费用之后，根据具体负荷情况，对这些负荷合理地分配，变压器的容量选择应与电力负荷水平相适应，并努力保证其在高效区内。此外，变压器效率与其具体负荷和损耗有一定的相关性，与负荷的功率因数也有关联，因此，建议选用节能型变压器或是更换和改造高能耗的变压器。科学统计数据表明，与无励磁调压变压器相比，节能型变压器的10kV系列的短路损耗和空载损耗分别下降幅度高达13%和41%。[2]
2.减少输电线路上的能耗
通常情况下，输电线路上的能源消耗高达其输电电能总量的百分之四左右，而供电方式和导线截面积大小是影响线路损耗的主要因素。所以，在满足允许载流量和运行电压损失等要求的前提下，适当的根据用电荷性质及容量、建筑的大小规模等，将电气安置位置尽可能地接近用电负荷中心，并且考虑导线的截面面积，按照经济电流合理地选择电缆，就可以从多个角度减少电能损耗，降低投资成本。具体措施如下：
（1）在选择导线时，可尽量选择电阻率较小的，比如铝线和铜芯的。同时考虑到节约用铜的原则，我们可以在负荷较小的建筑与三类建筑中采用铝线，而仅在负荷较大的一类和二类建筑中采用铜芯导线。
（2）减少导线的使用长度。在实际施工过程中，应该少走弯路，尽量走直线，另外，在低压配电过程中少走回头路，努力做到不走回头路。变电所位置的选择应该尽可能贴近实际负荷中心，起到缩减供电半径的作用。
（3）增加导线的横截面积。我们选择的前提应该是满足载流量、热稳定，并且可以满足保护配合及电压下降要求，此时在较长的线路中，可以选定大一级的截面。尽管这样会增加一部分线路费用，但是因为节能而减少的运行费用可以将之弥补，最终达到节能经济的目的。还需注意的一点是，有些季节性负荷线路在用户不用时，可以二次利用，提供给长期用户使用，起到减少线路消耗的目的。
3. 供配电系统功率因素的提高。
常用系统中的用电设备，例如变压器、电动机、线路、气体放电灯中的整流器等，都会因为具有电感而产生滞后的无功，这就要求其可以从系统中引入抵消用的超前无功，这里的超前无功功率就可以经由系统中的高、低线路，输送到用电器中，有功损耗在线路上也就产生了。具体措施如下：
（1）利用无功损耗的降低，提高用电器的功率因数。在实际设计时，应该尽可能多的应用功率因数较高的用电器，例如同步电动机等，而电感性用电器则可选用携有补偿电容器的用电器，例如装配有电容补偿的荧光灯。
（2）进行无功补偿时可以使用静电电容器，以便达到减少整体的无功电流，提高系统功率因数的作用。
4.注重照明系统中的节能举措
作為一项系统工程的照明节能，其设计在达到节能目的的同时，必须满足照度、色温、显色指数等符合国家标准。再考虑到电气照明设备的能耗与用电时间长度、具体照明方式、住房面积大小、照明设备损耗、照明器的数量等因素有正比关系，与照明类电器的发光效率具有反比关系，因此，照明设备的节能可以有以下几种方式。
（1）多选用高效节能电光源。选择电光源时要注意一下几个问题，发光效率要好、显色性要达标、使用寿命要长、启动要可靠而便捷，性价比要高。在照明质量能够被满足的条件下，一般场所应该优先考虑能够高效发光的灯具，例如荧光类灯管。除此以外，为达到降低能耗的目的，一些性能优良的光源用电零部件也应该被推广使用，例如电子触发器等。
（2）设备用电时间的缩短
通过对照明方式的合理选择，在根据环境光自动控制灯光回路的开闭时可以通过光线感应的方式。出现环境光亮度增强时，可以选择自动关闭部分光源，灯光开关的自动控制可以根据人体感应实现。另外，安装玻璃门窗时尽量选用透光性能优良的，使得建筑物可以利用自然采光，减少能耗。[3]
（3）照明线路的合理选择
目前照明系统的供电方式主要有三种：单相二线、两相三线、三相四线。其中能耗最低的是三相四线式供电，因此，应该将三相四线式供电更多地推广到建筑物照明系统中。
总而言之，做为一个系统工程的建筑电气节能，正在逐步发展成信息化、节能化、自动化和智能化的新式工程。诸如上文的节能方式还有许多，例如采用智能化控制系统、提高电网功率数额、采用先进节能机电设备等。电气设计人员在工作时，应该尽量深化节能设计理念，从安全、可靠、经济、节能等方面综合进行分析，使得节能措施的实施更加全面而有效，使得各项指标在满足功能需求的前提下，能更好的实现节电能、降电耗的目标。
【参考文献】
【1】徐水欣，张松滨.谈建筑电气的节能策略［J］．经济技术协作信息,2008（27)
【2】龙惟定,武涌.建筑节能技术.中国建筑工业出版社,2009（8）
【3】陈众励,赵济安,等.建筑电气节能技术综述[J].楼宇自动化,2008(4)
关键词:电气设计；建筑；节能措施
Abstract: in modern industry rapid development and constantly improve people's living standard, the energy problem increasingly important status, and the power consumption problem of the construction industry is particularly prominent, the discussion of electric energy conservation measures for the construction industry also is particularly important. Main characteristics of the architectural design, this paper, focusing on building lighting and energy-saving control, power supply and distribution system of energy saving of energy saving and electrical products, in-depth to explore the related to building electrical energy saving measures.
Keywords: electrical design; Building construction; Energy saving measures.
中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
在各项电气的设计过程中，应当始终贯彻落实节能能源的思想。在这种情况下，本文结合建筑设计的主要特点，着力于建筑中照明以及控制的节能、供电与配电系统的节能及主要电器产品的节能，深入探讨了与建筑电气相关的节能举措。
一、把握好建筑电气节能设计遵循的主要原则
1.满足建筑物功能基础上的节能设计
首先，建筑物必须保证用电的安全性、人们生活的舒适度以及一定的工作效率，这就要求其必须满足灯光照明的照温、色温、显色指数等，也应满足空调方面的温度要求、风量风速及舒适性，满足运输通道上下左右的畅通性，满足一些特殊的工艺要求，例如餐饮娱乐场所、酒店或体育场馆的必需的电器设备用电，或是多功能厅、展览室等的工艺照明以及其他电力用电。
2.满足建筑物实际经济效益的节能设计
节能虽然十分重要，但仍需符合我国的基本国情，考虑到建筑的实际经济效益，我们不能因为过度追求节能这一方面，而过高地消耗了企业融资所得资金，或是增加了运行费用。负责人员在设计时应当通过细致的比较分析，在选用节能材料以及设备时更加合理，使得在一定时间内节省下来的能源消费可以弥补在节能设计方面增加的投资，保证资金链不断裂，经济效益不受损。[1]
3.节能时要尽量减少能量消耗
在设计节能方案时应该对整体能源消耗有一个清晰的认识，分清哪些方面的消耗与发挥建筑自身功能无关，例如变压器的损耗功率，传输电能的输电线路上的能量损耗等，作为无用损耗，应该尽量减少。而像数量大面积广的照明设备，则可以考虑应用先进的调光技术控制技术，尽量减少其对能源的消耗。
4.满足环境保护先进性的节能设计
节能的主要途径在于提高能源的利用率和综合效益，依据安全适用、合理经济、技术先进、环境保护和节约能源的原则来确立切实可行的实施方案。除此以外，在合理选择电气设备，包括其控制方式时，可以通过准确的计算，力争在不变动投资额度的条件下实现较为明显的节电效果。
二、研究建筑电气节能设计的相关策略
1.使变压器的能源消耗减少
在综合考量投资费用与设备运行费用之后，根据具体负荷情况，对这些负荷合理地分配，变压器的容量选择应与电力负荷水平相适应，并努力保证其在高效区内。此外，变压器效率与其具体负荷和损耗有一定的相关性，与负荷的功率因数也有关联，因此，建议选用节能型变压器或是更换和改造高能耗的变压器。科学统计数据表明，与无励磁调压变压器相比，节能型变压器的10kV系列的短路损耗和空载损耗分别下降幅度高达13%和41%。[2]
2.减少输电线路上的能耗
通常情况下，输电线路上的能源消耗高达其输电电能总量的百分之四左右，而供电方式和导线截面积大小是影响线路损耗的主要因素。所以，在满足允许载流量和运行电压损失等要求的前提下，适当的根据用电荷性质及容量、建筑的大小规模等，将电气安置位置尽可能地接近用电负荷中心，并且考虑导线的截面面积，按照经济电流合理地选择电缆，就可以从多个角度减少电能损耗，降低投资成本。具体措施如下：
（1）在选择导线时，可尽量选择电阻率较小的，比如铝线和铜芯的。同时考虑到节约用铜的原则，我们可以在负荷较小的建筑与三类建筑中采用铝线，而仅在负荷较大的一类和二类建筑中采用铜芯导线。
（2）减少导线的使用长度。在实际施工过程中，应该少走弯路，尽量走直线，另外，在低压配电过程中少走回头路，努力做到不走回头路。变电所位置的选择应该尽可能贴近实际负荷中心，起到缩减供电半径的作用。
（3）增加导线的横截面积。我们选择的前提应该是满足载流量、热稳定，并且可以满足保护配合及电压下降要求，此时在较长的线路中，可以选定大一级的截面。尽管这样会增加一部分线路费用，但是因为节能而减少的运行费用可以将之弥补，最终达到节能经济的目的。还需注意的一点是，有些季节性负荷线路在用户不用时，可以二次利用，提供给长期用户使用，起到减少线路消耗的目的。
3. 供配电系统功率因素的提高。
常用系统中的用电设备，例如变压器、电动机、线路、气体放电灯中的整流器等，都会因为具有电感而产生滞后的无功，这就要求其可以从系统中引入抵消用的超前无功，这里的超前无功功率就可以经由系统中的高、低线路，输送到用电器中，有功损耗在线路上也就产生了。具体措施如下：
（1）利用无功损耗的降低，提高用电器的功率因数。在实际设计时，应该尽可能多的应用功率因数较高的用电器，例如同步电动机等，而电感性用电器则可选用携有补偿电容器的用电器，例如装配有电容补偿的荧光灯。
（2）进行无功补偿时可以使用静电电容器，以便达到减少整体的无功电流，提高系统功率因数的作用。
4.注重照明系统中的节能举措
作為一项系统工程的照明节能，其设计在达到节能目的的同时，必须满足照度、色温、显色指数等符合国家标准。再考虑到电气照明设备的能耗与用电时间长度、具体照明方式、住房面积大小、照明设备损耗、照明器的数量等因素有正比关系，与照明类电器的发光效率具有反比关系，因此，照明设备的节能可以有以下几种方式。
（1）多选用高效节能电光源。选择电光源时要注意一下几个问题，发光效率要好、显色性要达标、使用寿命要长、启动要可靠而便捷，性价比要高。在照明质量能够被满足的条件下，一般场所应该优先考虑能够高效发光的灯具，例如荧光类灯管。除此以外，为达到降低能耗的目的，一些性能优良的光源用电零部件也应该被推广使用，例如电子触发器等。
（2）设备用电时间的缩短
通过对照明方式的合理选择，在根据环境光自动控制灯光回路的开闭时可以通过光线感应的方式。出现环境光亮度增强时，可以选择自动关闭部分光源，灯光开关的自动控制可以根据人体感应实现。另外，安装玻璃门窗时尽量选用透光性能优良的，使得建筑物可以利用自然采光，减少能耗。[3]
（3）照明线路的合理选择
目前照明系统的供电方式主要有三种：单相二线、两相三线、三相四线。其中能耗最低的是三相四线式供电，因此，应该将三相四线式供电更多地推广到建筑物照明系统中。
总而言之，做为一个系统工程的建筑电气节能，正在逐步发展成信息化、节能化、自动化和智能化的新式工程。诸如上文的节能方式还有许多，例如采用智能化控制系统、提高电网功率数额、采用先进节能机电设备等。电气设计人员在工作时，应该尽量深化节能设计理念，从安全、可靠、经济、节能等方面综合进行分析，使得节能措施的实施更加全面而有效，使得各项指标在满足功能需求的前提下，能更好的实现节电能、降电耗的目标。
【参考文献】
【1】徐水欣，张松滨.谈建筑电气的节能策略［J］．经济技术协作信息,2008（27)
【2】龙惟定,武涌.建筑节能技术.中国建筑工业出版社,2009（8）
【3】陈众励,赵济安,等.建筑电气节能技术综述[J].楼宇自动化,2008(4)