论文部分内容阅读
摘要：随着能源短缺问题的日益严重，建筑电气的节能设计显得越来越重要。建筑电气设计工作人员，应该不断学习国外先进的节能技术和经验，深挖建筑电气节能设计上的巨大潜力，结合我国建筑电气设计实际需求不断创新，为我国建筑电气节能设计做出贡献。
关键词：建筑；电气；节能设计
1.建筑电气设计的特点
有关建筑电气的设计，应该综合考虑经济、社会、环境等因素，积极运用先进的技术，改进传统的设计理念，提高设备与工艺能量的利用效率。关于建筑电气设计的特点，具体分析如下：
1.1与经济效益目标相适应
对于建筑电气设计来说，不能一味追求实现节能目标而无限制地增加成本，否则运行费用过大，可能得不偿失。应该注重选择电气设备、电气技术的合理性，由此增加的成本费用可在短期运行过程中回收，更好地实现节能降耗目标。
1.2满足建筑的实用性
电气设计的最终目标是为建筑功能服务，因此应该注重满足建筑的电气需求，如照明系统、监控系统等，满足人们的工作、生活需要；确保建筑中的照明亮度、色温、数量等，增强实用性，才能发挥应有作用。
1.3合理选择先进的电气技术
在建筑电气的设计阶段和施工阶段，都可能发生能源消耗问题，也要加强重视。以节能目标、节能手段为着眼点，找出大量能源消耗的原因并细致分析，最终选择适合的节能措施。例如，输电线路的有功损耗、变压器的功率损耗等，都是无谓的能源消耗现象，应通过优化设计方案予以避免。
2.建筑节能设计中常见的问题
2.1照明节能设计
照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。
2.2降低线路损耗
当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。
2.3空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
2.4合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要分为铁耗和铜耗，铁耗又称为空载损耗，与负荷大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，故一般来说，最好选择节能型变压器。
3.建筑电气节能设计的策略研究
3.1減少变压器的能量损耗。首先根据负荷情况，综合考虑投资和设备运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也与负荷的功率因数有关，选用节能型变压器，更换或改造高能耗的变压器。据统计选用节能型变压器与无励磁调压变压器相比，1OkV系列其空载损耗和短路损耗分别降低41%和l3%。
同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。在负荷变化的情况下，如投运变压器台数和数量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器轻载和空载运行。对长期轻载（负荷率在3O%以下）的变压器，必要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现节能的目的。另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。
3.2减少线路上的能量损耗。据统计，线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。因此在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气位置合理的靠近用电负荷中心，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。具体措施有：①尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯线和铝线。但又要贯彻节约用铜的原则，在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。②尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。另外利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
4.结语
由上可见，建筑电气的节能设计已成为必然趋势，且具有巨大潜力。在设计过程中，应该综合考虑经济、技术、材料等指标，遵循“合理、适用、先进”等原则，切实节约能源、保护环境；通过合理选择电气设备及相应控制方式，在控制成本的前提下提高节电节能效果，通过精心设计、全面考虑，最终确定科学化电气设计方案，选择有效的节能技术与设备，更好地符合建筑功能需求及人们日常工作、生活需要，更好地落实节能目标，实现绿色建筑发展。
关键词：建筑；电气；节能设计
1.建筑电气设计的特点
有关建筑电气的设计，应该综合考虑经济、社会、环境等因素，积极运用先进的技术，改进传统的设计理念，提高设备与工艺能量的利用效率。关于建筑电气设计的特点，具体分析如下：
1.1与经济效益目标相适应
对于建筑电气设计来说，不能一味追求实现节能目标而无限制地增加成本，否则运行费用过大，可能得不偿失。应该注重选择电气设备、电气技术的合理性，由此增加的成本费用可在短期运行过程中回收，更好地实现节能降耗目标。
1.2满足建筑的实用性
电气设计的最终目标是为建筑功能服务，因此应该注重满足建筑的电气需求，如照明系统、监控系统等，满足人们的工作、生活需要；确保建筑中的照明亮度、色温、数量等，增强实用性，才能发挥应有作用。
1.3合理选择先进的电气技术
在建筑电气的设计阶段和施工阶段，都可能发生能源消耗问题，也要加强重视。以节能目标、节能手段为着眼点，找出大量能源消耗的原因并细致分析，最终选择适合的节能措施。例如，输电线路的有功损耗、变压器的功率损耗等，都是无谓的能源消耗现象，应通过优化设计方案予以避免。
2.建筑节能设计中常见的问题
2.1照明节能设计
照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下，尽量减少照明电路中能量的损失，从而达到能量利用的最大化。
2.2降低线路损耗
当电能传输时，在电路网络中就产生功率损耗，一般来说，其与线路的长度和负载的大小相关联。因此，应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻，从而降低其损耗。
2.3空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上，系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则：机电设备启停优化控制；变风量、变流量系统最优控制；冬夏季部分负荷时水泵分设控制；与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制；参数设定节能控制，包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
2.4合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备，其损耗大约占总耗量的6%，主要分为铁耗和铜耗，铁耗又称为空载损耗，与负荷大小无关，仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关，故一般来说，最好选择节能型变压器。
3.建筑电气节能设计的策略研究
3.1減少变压器的能量损耗。首先根据负荷情况，综合考虑投资和设备运行费用，对负荷进行合理分配，选取容量与电力负荷相适应的变压器，使其工作在高效区内。变压器效率与变压器负荷和损耗有关，也与负荷的功率因数有关，选用节能型变压器，更换或改造高能耗的变压器。据统计选用节能型变压器与无励磁调压变压器相比，1OkV系列其空载损耗和短路损耗分别降低41%和l3%。
同一变电站的变压器尽量并联运行，根据负荷的变化调整并联运行的变压器的台数。在负荷变化的情况下，如投运变压器台数和数量不变，其负荷率和运行效率都将发生变化，使其超出经济运行范围，因此要及时投入或切除部分变压器，以防止变压器轻载和空载运行。对长期轻载（负荷率在3O%以下）的变压器，必要时应按实际负荷更换小容量变压器，以实现节能的目的。另外，还需考虑控制各类非线性用电设备所产生的高次谐波，降低高次谐波值，降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。
3.2减少线路上的能量损耗。据统计，线路的损耗约占输入电能的4%左右，影响线路损耗的主要是供电方式和导线截面积。因此在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下，根据建筑的规模、用电负荷性质及容量，使电气位置合理的靠近用电负荷中心，应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面，从降低电能损耗、减少投资等方面综合进行选择。具体措施有：①尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯线和铝线。但又要贯彻节约用铜的原则，在负荷较大的一类、二类建筑中采用铜导线，在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。②尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，从而达到节能、经济的目的。另外利用某些季节性负荷的线路，这些用户不用时，可提供给常期用户作供电线路使用，以减少线路和电阻。
4.结语
由上可见，建筑电气的节能设计已成为必然趋势，且具有巨大潜力。在设计过程中，应该综合考虑经济、技术、材料等指标，遵循“合理、适用、先进”等原则，切实节约能源、保护环境；通过合理选择电气设备及相应控制方式，在控制成本的前提下提高节电节能效果，通过精心设计、全面考虑，最终确定科学化电气设计方案，选择有效的节能技术与设备，更好地符合建筑功能需求及人们日常工作、生活需要，更好地落实节能目标，实现绿色建筑发展。