建筑电气节能设计分析

建筑电气节能设计分析（共12篇）

建筑电气节能设计分析 篇1

前言

节约能源, 保护环境, 是我国长期的重大方针。当前, 党中央提出了建设“资源节约型”社会的目标, 大力推广“节能省地”型建筑, 在“十一五”规划纲要中, 首次将建筑节能工程列入国家十大节能工程。建筑电气能耗在建筑能耗中占有相当大的比例, 因此, 建筑电气的节能设计就显得尤为重要。节能措施应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。

1、现状与节能设计基本原则

我国是个能源消费大国, 能源相对短缺, 然而能源浪费却相应严重, 作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出, 能源的短缺已严重制约着国民经济的发展。由于人口的增加, 工业的发展, 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。节能问题一直也是我国发展国民经济的一项长远战略方针。今年, “两会”提出的建设节约型社会的战略目标, 根据“十一五”规划要求, 建筑节能成为国内建设节约型社会和发展循环经济的重要内容。各行各业提出了节能的要求, 节约电能, 也就成为民用建筑电气设计的焦点。本人认为, 建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:

1.1 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;满足特殊工艺要求, 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。

1.2 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。

1.3 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、建筑电气节能措施

2.1 照明系统的节能

照明节能设计, 就是在保证视觉要求和照明质量的前提下, 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, 有以下几种节能途径:

2.1.1选用高效光源。照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准不可随意更改, 这就需要有效地控制单位面积灯具安装功率。光源的效率与电力消耗最为密切, , 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。

2.1.2选用高效性能的电气附件。荧光灯用电感镇流器一般功率为灯管额定功率的20%, 高强度气体放电灯 (HD) 的镇流器功率为额定功率的15%～16%。而电子镇流器与电感镇流器相比较。具有启动电压低、噪声小、温升低、重量轻、无频闪等优点。比电感镇流器节电10%以上, 其本身功耗也比电感镇流器降低50%~75%, 综合电输入功率降低18%～23%, 节电效果显著。在大面积使用气体放电灯的场所, 宜装设补偿电容器。

2.1.3选择合理的照明方式。自然采光是绿色环保的照明方式, 也是照明节能的重要途径之一, 在设计中电气设计人员应与建筑设计人员密切配, 综合考虑利用自然光和室内照明的有机结合, 选择合理的照度标准值, 把握好照明标准的高、中、低三挡的照度值, 尽量少用一般照明, 可考虑非均匀照明、混光照明以及其他灵活的照明系统, 是灯光物尽其用, 从而达到节能的目的。

2.1.4采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度变化, 决定电气照明点亮的范围, 实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点, 改变全开习惯, 在给定的时间和地点控制照明提供的照度, 可有效地节能;采用各种类型的节电开关, 如在旅馆客房设置节能控制型总开关, 对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯 (应急照明除外) 采用节能自熄开关等;公共场所、室外照明, 可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。

2.1.5积极推广使用新型光源。发光二极管 (LED) 被称为“绿色光源”, 白光LD理论发光光效可达200lm/w, 目前实验室里已经达到100l m/w, 50lm/w, 的产品已经进入市场, 较同等亮度的白炽等耗电量减少约80%, 节电潜力巨大;随着L E D的迅速发展, 发光光纤得以广泛应用, 与LED光源结合, 发光光纤现在已经在建筑物立面装饰、室内装饰及水下装饰中广泛应用;室外照明可选用太阳能灯具。

2.2 动力设备系统的节能

作为动力源的电动机, 从家用电器到民用建筑内部以及各行各业中均用得比较普遍, 其耗电量极大。减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的效率和功率因数, 主要可以从以下几个方面着手:

2.2.1采用高效率电动机。采取各种切实可行的措施, 减少电动机的个部分损耗 (主要为空载损耗及负载损耗) 、提高电动机的效率和功率因数。

2.2.2根据负荷特性合理地选择电动机。首先要了解负荷的特性, 然后根据电机的工作环境及负载特点选用合适的电动机, 避免“大马拉小车”的现象出现, 以提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.3轻载电动机采取降压运行, 对经常处于轻负荷运行的电动机, 应采用三角-星切换装置。当负荷系数低于013时, 将三角形接法的电动机改为星形接法, 可以达到良好的节电效果。对于经常轻载 (负载率小于014) 的生产机械, 也可采用具有启动功能的轻载节电器, 以达到“轻载降压运行节点”的目的。

2.2.4根据负载情况对电动机采取就地补偿。对距离供电点较远的大、中容量连续运行工作机制的电动机, 应采取电动机的无功功率就地补偿装置。单对单台电动机补偿容量不宜过大, 以免产生自励磁过电压。

2.2.5改进控制方式, 提高运行效率。对需要根据负荷变化调节的设备采用调速电机, 是节电的有效方法。交流电动机调速分为变极调速、变频调速和变转差率调速三种方式, 节电效果以变频调速最为明显。在水泵、风机、压缩机、电梯等机械上应用变频器不但可以节约大量电能, 还可以提高控制质量及产品数量, 是实现机电一体化的重要手段。

2.3 供配电系统的节能

供配电系统的节能包含尽可能地减少在输送、转换、运行过程中的损耗及使用中的节能。

2.3.1减少变压器的功率损耗。变压器的有功功率损耗按下式表示:ΔP=P0+β2PK式中:ΔP为变压器用工损耗, k W;P0为变压器的空载损耗, k W;PK为变压器的有载损耗, k W;β为变压器的负载率。 (1) 降低空载损耗。P0作为变压器的空载损耗, 又称为铁损, 他是由铁心的涡流损耗及漏磁损耗组成, 其值与铁芯材料和铁芯制造工艺等有关, 而与负荷大小无关, 所以变压器应选用节能型的油浸变压器或干式变压器, 它们均采用优质冷轧取向硅钢片, 由于“取向”处理时硅钢片的磁畴方向接近一致, 以减少铁芯的涡流损耗, 45°全斜接缝结构使接缝密合性好以减少漏磁损耗。 (2) 降低负载损耗。P K为变压器额定负载传输的损耗又称为变压器线损, 其值取决于变压器绕组的电阻及流过绕组电流的大小, 因此需要考虑选用阻值较小的绕组, 如选用铜芯变压器等。 (3) 选择适宜的负载率。根据公式β=S/Sn, Sn为变压器额定容量, S为变压器运行中的实际容量, β2PK用微分求其极值时, 是在β=50%时每千瓦的负荷, 此时变压器的能耗最小, 但在β=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。综合多方面因素, 同时考虑变压器在使用期内预留适当的余量, 变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。 (4) 优化变压器的运行方式。对负荷进行合理分配, 选择容量与电力负荷相适应的变压器, 使其工作在高效低耗区, 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。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, 减少变压器、电动机、线路等的损耗, 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。

2.3.2降低线路损耗。当电网输送电能时, 在网络中就产生功率损耗, 其与线路参数和负荷大小密切相关。提高电网的功率因数, 减少电网的无功功率及导线中的电阻等, 均能降低电网中的线损。具体途径如下: (1) 合理选择线路路径; (2) 合理确定电气功能用房的位置, 变压器尽量接近负荷中心, 以减少供电半径; (3) 增大导线截面, 充分利用季节性负荷线路; (4) 提高系统的功率因数, 提高设备的自然功率因数, 以减少对超前无功的需求, 安装无功补偿装置, 容量大且平稳的负荷实行就地补偿方式, 容量较小或断续的负荷宜采用变压器低压侧集中补偿方式。

3、结束语

建筑电气的节能潜力很大, 应在设计中精心考虑各种可行的技术措施。同时, 在选用节能的新设备时, 应具体了解其原理、性能、效果, 从技术、经济上进行比较后, 再合理选定节能设备, 以真正达到有效节能的目的。

摘要：本文介绍了当前节能现状和设计基本原则, 分别从照明系统、动力设备系统和供配电系统阐述了具体的电气节能措施, 供大家参考。

关键词：建筑电气,节能,照明系统,消耗

建筑电气节能设计分析 篇2

1供配电系统的节能设计

供配电系统功率损耗主要包括三相线路中有功及无功功率损耗，电力变压器的有功及无功功率损耗等，因此供配电系统的节能设计主要集中在变压器的节能设计、提高系统功率因数、降低配电线路损耗三个方面：

1.1变压器的节能设计

配电变压器是整个建筑电气系统中的核心设备，供配电系统的节能设计主要通过它来实现。民用建筑中大都采用干式变压器，干式配电变压器具有高效节电、绿色环保、安全可靠等优点，应优先选择SC（B）10、SC（B）11等节能变压器。设计变配电所时如果选用两台及以上变压器，可根据负荷类型情况在两台变压器中间增加联络柜，设置联络柜既提高了供电的可靠性，又可以根据电气设备的负荷的运行情况的，投入变压器的运行台数。在变压器运行时，变压器的铁损即空载损耗是不随负荷变化的，铜损即负载损耗与通过电流平方成正比，如果工程项目需要做绿建时，配电变压器应选用能效等级高的变压器，变压器应符合规范《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB2-）的能效等级要求，变压器的空载损耗和负载损耗为衡量变压器等效等级的两个主要参数，变压器的负载率应在75～85％较合理。

1.2配电电缆或电线损耗的降低

为了降低配电电缆或电线的损耗，应在满足其敷设规范的条件下，敷设最近的路由到配电点。变配电房尽量接近负荷中心，宜靠近电气竖井，以便减少主干线（电缆或插接母线）的长度。根据需要配电负荷的密集度确定变压器的配电半径，变压器的配电半径不宜超过200m，配电的负荷比较密集时不宜超过150m。合理设置配电电井或者配电间，划分配电范围，对于同层面积大的建筑物，根据防火分区和配电形式等情况，应电气竖井尽可能设在中部（或两端），强电井的配电半径距离一般是不大于50m，弱电井的配电距离一般是不大于100m，以便减少水平电缆敷设长度。配电电缆和电线的材质宜选用电阻率ρ较小的铜芯材质，消防配电线路、密集的公共场所以及重要的居住建筑、机房等需选用铜芯材质，铝线的电阻率ρ比铜线的电阻率ρ大。对于较长的配电路径，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，设计时加大一级选择电缆或电线的截面，降低电缆或电线电阻，从而降低电缆或电线损耗。尽管增加了电缆或电线的截面增加了初期的投资费用，由于节约了电能，减少了年运行费用。对没有计费要求的负荷进行分类配电，动力、照明、消防负荷和非消防负荷等同类负荷由一条主干电缆供电，同样大的干线截面可传输更多的功率，减少线路的损耗和节省投资。

1.3系统功率因数的提高

供配电系统中一些用电设备，比如水泵、电梯的电动机、家用电器灯具的镇流器等很多为电感性负荷，电感性负荷在电网中会产生无功功率，增加了电缆或电线的功率损耗。无功功率的存在既影响变配电系统中的电压质量，也增加了变配电系统总的供电容量，更增加了变配电系统中的的线路损耗。为了减少无功功率在线路上的流动，通过提高用电设备的工作效率，提高配电系统中的功率因数来改善电压质量，同时也达到节能目的。一方面可通过集中补偿与就地补偿来提高功率因素，通常10（6）kV及以下的无功补偿宜在配电变压器低压侧集中补偿，且低压侧的功率因数不宜低于0.9，高压侧的功率因数指标，应符合当地供电部门的要求；容量较大、负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿；另一方面电气动力系统的电动机应结合电机具体运行工况，通过控制方式如电动机的软启动、变频节能调速等控制技术达到节能的目的。在工程设计中应选用高能效的电动机，电动机的具体性能参数在工程中通常体现在水专业和暖通专业以及建筑专业的设备说明里，由设备制造商统一供应的。例如：项目生态园的电动机性能要满足规范《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》（GB18613-）、《清水离心泵能效限定值及节能评价值》（GB19762）中节能评价值的要求，应在水专业或者空调专业的设计说明中表述电动机参数的节能要求。电气专业设计说明中注明非消防类、风机、水泵、电梯等动力设备采取变频启动等节能措施；消防类、风机、水泵等动力设备小功率采用直接启动，大功率采用星三角降压启动，电梯采用群控方式等节能措施。

2照明的节能设计

合理选取照明灯具和照明形式，满足《建筑照明设计标准》（GB50034－2013）中照度标准和照明功率密度的要求。照明灯宜选用三基色细管荧光灯、紧凑型节能荧光灯和LED等高效源，气体放电灯选用电子镇流器，单灯功率因数不小于0.9，应急疏散指示灯采用LED光源。在满足眩光限制的条件下，优先采用灯具效率高的灯具及开启式直接照明灯具，室内灯具效率不低于70%，并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。在满足灯具最低允许安装高度及美观要求的前提下，尽可能降低灯具安装高度，以节约电能。对于住宅，设置一般照明后，根据具体使用要求可设置台灯等局部照明灯具。公共走道、楼梯等场所除应急照明外的灯具，采用红外感应延时自熄开关控制。有天然采光的场所，将靠近窗的灯具与远离窗的灯具分组控制，尽量利用自然光，减少灯具开启数量。室外公共照明根据季节变化，并结合天空亮度变化，采用光控和时间控制相结合的智能控制方式。室外公共照明采用分区、分组控制，以节约电能。例如：项目生态园的各房间或场所照明功率密度值不低于现行国家标准《建筑照明设计标准》（GB50034－2013）中的现行值规定，车库、室外照明、公共走道照明、厨卫采用LED灯具，住宅内采用三基色T5环形荧光灯，电梯前室、楼梯间采用声光控延时开光等。

3某住宅小区供配电系统的节能设计实例

小区规划总建筑面积为45623m2，建筑单体共6个，其中商业、住宅楼3栋，商业、办公楼1栋，商业楼1栋，地下车库1座，住宅总户数为326户，其中商业建筑面积为7381m2，办公建筑面积4500m2，地下车库建筑面积为8886m2，住宅建筑面积24856m2，住宅总户数为326户，共设置三台800kVA变压器（变压器型号为SCB11），一台柴油发电机300kW。其中一台住宅负荷用电变压器，负载率83%，总安装功率为1796kW；一台商业用电变压器，负载率75%，总安装功率为778kW；一台商业办公及其公用用电变压器，负载率80%，总安装功率为932kW。三台变压器均采用低压柜处集中补偿，补偿后功率因数均达到0.9以上。变配电室设置在地下室，放射式向位于地下室四周的塔楼配电，变配电房设置方便布置进出线，离用电量大的其他设备房近，以及考虑要求车库的使用情况、变配电房的位置设置要求，发电机的进排风等要求，变配电房设置在一号商业、住宅楼的附近，变配电房的至最远需要配电的塔楼电井的半径在150m内。三级负荷住户用电、商铺用电、办公用电分类分区采用大电缆配电，一级负荷消防负荷风机、水泵按防火分区及栋分别供电，一级负荷平时车库总照明、各栋平时总公共照明以及车库应急总照明、各栋应急总公共照明设配电总回路，一级消防负荷消防泵房、消防控制室以及一级负荷生活水泵房、弱电机房等采用专用配电线路。根据建筑性质合理选择电气设备，减少输配电中能耗；选择电缆、电线根据相关标准，重点考虑电缆如电流密度、机械强度、电压损失及发热等性质，并且对防雷等要求进行考虑。照明设计除满足现行国家标准《建筑照明设计标准》（GB50034－2013）中的规定外，车库灯具采用按车道和车位分回路配电和控制，公共走道采用节能三基色T5环形荧光灯等照明节能设计。

4结束语

建筑电气节能设计分析 篇3

【关键词】民用建筑；电气照明；节能；设计；方法

引言

社会的不断发展以及人民生活水平的不断提高使得居民对于建筑电气照明节能性能的要求开始不断提高，同时，针对环境污染及资源浪费所提出的可持续发展理念也要求电气照明设计过程必须符合节能理念，因此，做好民用建筑中电气照明节能设计工作已经成为了建筑领域必须关注的一项问题。设计工作需要遵循相应的原则来进行，同时还要通过对科学方法的运用使节能设计能够达到更高的标准，这样才能使能源能够得到最大程度的节约。

一、民用建筑中电气照明节能设计原则

对民用建筑中电气照明节能设计原则的了解是做好节能设计的基础，同时也是设计人员必须具备的一项基本知识，总的来说，其设计原则主要包括充分满足建筑物功能的原则、与经济效益相结合的原则以及尽最大可能将能量消耗降低的原则三种，以下文章分别对上述三种原则展开来进行了分析。

（一）充分满足建筑物功能的原则

对照明设备进行设计的主要出发点是为了满足人们的居住要求，使其能够获得更好的居住体验，而如果设计过程影响了建筑物功能的实现，与上述出发点则是背道而驰的，因此，设计过程必须坚持充分满足建筑物功能的原则。想要将这一原则付诸实践，首先就要做好对方案的设计工作，要对民用建筑内的种种设施进行实地考察，再根据具体考察结果设计合理方案，从而使电气照明设计能够在不影响其他建筑功能发挥的基础上达到更好的效果，这一点必须得到设计人员足够的重视。

（二）与经济效益相结合的原则

除了满足建筑物基本功能外，电气照明设计过程还应坚持与经济效益相结合的原则，建筑企业进行电气照明设计的最终目的是从中获取经济效益，因此，设计过程必须充分考虑投资与效益的关系，换句话说，不能使投资总量超过所能获取的经济效益，这就需要工作人员大量的设计工作方案，并在众多方案中选择出一套更加适应现实需要、更加有利于保证经济效益的一套方案。除此之外，保证居民的经济效益也是建筑企业在设计过程中必须考虑到的一点问题，在对两套照明效果相似的方案进行对比时，要选择能够充分节约居民用电成本的一套方案，这样才能将设计过程与经济效益充分结合，对于设计水平的提高具有重要作用。

（三）降低能量消耗的原则

电气照明节能设计过程中必定包含对节能设备进行应用的内容，想要使设计结果能够更加符合节能要求，更加符合居民的期望，就一定要对节能设备的各项性能进行充分考虑，无论是其节能原理，还是节能效果以及照明效果都是工作人员必须考虑的内容，只有从经济以及技术等多方面对设备进行考察，才能使能量消耗降到最低，从而使节能效果能够得到最大程度的提高。

二、民用建筑中电气照明节能设计方法

民用建筑中电气照明节能设计方法主要包括以下几点：充分利用自然光、采用智能照明控制系统、做好配电方面的工作。

（一）充分利用自然光

自然光对于民用建筑来讲属于最好的光源，利用自然光去完成室内的照明工作无论对于照明效果的保证还是对于节能水平的提高都具有重要作用，因此，在民用建筑电气照明节能设计工作中，一定要充分利用自然光，使其能够替代人造光源，以更好的完成节能任务、体现节能理念。设计过程需要电气方面工作人员与建筑方面工作人员的密切配合才能完成，要将自然光充分引入到室内，同时将照明标准分为高、中、低三个档次，具体而言，对自然光的利用要通过以下方式来实现：

（二）采用智能照明控制系统

想要使照明方式更加合理，就一定要将其与季节、天气以及当地建筑的具体位置进行综合考虑，通过对照明设备开光时间的智能控制去完成节能过程。在对智能照明控制系统进行应用的过程中，需要预先设置控制策略，总的来说，采用智能照明控制系统需要通过以下方式来完成：

首先，可以通过对红外动静探测器检测控制系统来实现智能照明。这一系统主要适用于对照明设备使用较少的区域，例如休息室以及圖书馆借书区域等，在这部分区域，通过对红外动静探测器的应用，可以充分检测人员的出入，使得在有人员经过时，灯具能够被自动打开实现照明，而在人员离开时，则自动关闭电源，这极大程度的节约了照明成本，同时也充分达到了良好的节能效果。

其次，对照度检测控制系统的应用对于实现智能照明也具有良好的效果。

结束语

综上所述，随着可持续发展理念的提出，做好民用建筑电气照明的节能设计已经成为了建筑领域必须关注的一项问题，设计过程需要遵循充分满足建筑物功能的原则、与经济效益相结合的原则以及降低能源消耗的原则，要在此基础上，通过对一系列措施的实施使节能的目的得以实现，除此之外，做好对灯具的选择工作也十分重要，工作人员要认识到发光二极管的优势及重要性，通过选择高品质的镇流器，以使电气照明节能设计过程能够更加顺利。

参考文献

[1]许春健.民用建筑中电气照明节能设计方法探讨[J].中华民居（下旬刊），2014（05）.

[2]高明.民用建筑电气节能设计方法探讨[J].沿海企业与科技，2012（05）.

[3]黄斌华.民用建筑电气照明节能设计的浅论[J].科学之友，2012（07）.

建筑电气节能设计要点分析 篇4

1 建筑电气节能设计需遵循的原则

1.1 适用性

在建筑电气节能设计中, 要考虑到实际的需求, 时刻了解到行业的发展动态和最新技术的应用, 满足特殊工艺的要求, 同时要确保建筑内机电系统在运行中不会出现危险。

1.2 节能性

在实现建筑电气工程的基础上, 要减少不必要的能量损耗, 比如:减少变压器的功率损耗, 或者在照明上采用声控设备, 减少无用的能量损耗, 或采用先进的技术降低其损耗。

1.3 经济性

节能设计要考虑所要投入的经济成本, 在设计过程中, 应根据具体项目的实际情况, 合理制定设计方案, 选择合适的设备和材料, 减少前期的投资, 在竣工后的维护方面, 要考虑安装位置和设备箱的大小等问题。

2 建筑电气节能设计要点

2.1 确保线路能量损耗的减少

从总体来看, 电流通过线路的过程中, 会发热而导致功率消耗。在建筑内用电设施较多, 线路也多, 而且交错在一起, 特别是规模较大的建筑, 线路的用量很大, 布置极为复杂, 采取什么方法确保线路的合理布置是电气设计人员需要考虑的问题, 也是有效降低线路能量损耗的关键, 因此, 要做好电气线路的合理设计, 确保线路能源的损耗降到最低。

2.2 重视建筑中电气设备的节能

首先, 要清楚建筑物对电力的具体需求, 同时还要了解风机设备的配置要求, 从而选择价格实惠的环保产品;在对空调进行选择时, 要注意耗电量和运转时的噪音值。现在使用最多的是水源热泵空调, 这种空调性价比高、节能环保, 大大节约了空调系统的耗能, 在对其进行应用时, 设定合理的工作模式, 可以减少能源消耗;在设计供水系统时, 鉴于供水系统会产生负压作用, 要优先选择无负压作用的设备, 既能消除水中杂质, 又能起到节能环保的效果。

2.3 做好建筑中照明用电的节能

在建筑照明中, 有些新光源已经部分取代了白炽灯的位置, 如紧凑型荧光灯, 虽然初期投资略高, 但从灯具的寿命和能耗进行分析, 其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中应根据使用场所、照明的数量和质量以及工程的性质来确定光源。合理选择照明的控制方式对于照明系统的节能同样起到了重要的作用。现有的传统照明控制系统主要包括单灯控制、声音控制、多灯控制和双控开关控制;照明控制方式主要有总线控制、自控系统控制和探测器控制等, 如何选择照明的控制方式需要根据实际情况进行分析, 要满足方便又节能的效果。综合分析建筑内外的照明系统, 应尽可能采用先进的节能照明灯具;而对于建筑内部的室内照明, 还应注意照明光源的实用性及舒适性。对于照明系统的开关控制, 可以采取声光控模块以及自动控制系统进行控制, 使系统在人员流量变动的情况下, 最大程度降低系统的损耗。

2.4 对天然的光源进行充分的利用

作为建筑节能当中非常重要的构成, 照明节能越来越受到能源节约和环境保护的重视。怎样通过对天然的光源进行利用来实现照明用电的节约越来越受到人们的关注。在实施照明工程的过程中, 要对天然光源进行充分地利用, 确定好建筑自然采光的要求和采光的方式, 把照明与采光之间进行较好的结合, 从最大程度上对天然光源进行利用。

2.5 供配电系统的优化设计

供配电系统节能设计是建筑节能最关键的环节之一, 设计人员需要前期统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后, 设计出科学合理而又切实可行的建筑供配电节能系统。在进行节能供配电系统设计中首先应该选择合适的变压器, 因为如果变压器容量过大时, 长时间的运行会造成有功损耗的上升。因此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。与此同时在设计时还要减少用电设备无功损耗, 提高用电设备的功率因数, 例如在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备, 如同步电动机等。同时还可以用静电电容器进行无功补偿, 进而提高供配电系统的功率因数, 从而达到节能目的。因此在配电线路节能设计时应该在经济效益的前提下首先考虑高导电率的导体, 同时保证变配电源头尽可能靠近整体负荷量的中心区, 这样可以在开始就缩短供电的距离, 进一步减少大量的不必要线路。另外, 在配电线路设计中应该尽量保证配电线路的直线性, 这样就可以在很大程度上减少配电线路中的线路长度, 进而在一定程度上降低线路损耗。最后, 要根据相关工程要求合理的选择供配电系统中的导线截面, 如此才能有效降低电损和延长线路的使用寿命。

3 结语

综上所述, 随着人们生活水平的不断提高, 能源需求量剧增, 节能是目前缓解能源危机的重要手段。如何加强我国建筑电气自动化系统在空调与供配电方面的运行效率, 加强建筑电气质量安全监控的完善和技术革新, 最大程度发挥出系统效应, 从而在整体上实现建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化, 还有待我们进一步进行研究。

参考文献

[1]王晓东.智能化建筑电气节能工程设计的相关问题探讨[J].城市建筑, 2013, (8) .

[2]崔莹, 范征宇.智能建筑中节能方案的设计[J].中国科技信息, 2005, (13) :80.

[3]赵美娟.探讨建筑电气设计中的节能技术[J].城市建筑, 2015, (9) :193.

建筑电气节能设计论文 篇5

电气照明技术，其具有基础性和综合性的特点，所涉及到的学科知识也非常广泛，其中包括光学，电学，建筑学，生理学等等。并且，这些学科的基本概念和原理也各不相同，为了实现照明节能的目标，提升电气照明效果，就应该仔细分析基本概念，深入研究原理，只有这样，才能实现节约能源，降低消耗的目标，针对电气照明节能，应从以下几点考虑：一是电光源。依照能量转换原理，光能的形成，是由其他能量转换而成，将这一原理应用到照明装置上，实现照明效果，这种装置被称作光源。光源的主要原理很简单，即电能转换成光能，用以满足照明需求，这种类型的光源就叫作电光源。科学技术持续发展的今天，电光源的种类逐渐增多，建筑照明对电光源的需求渐渐得到满足，并且安全性能大幅提升，使用寿命也在逐渐升高，这些改变促进节能降耗工作的顺利开展，具有十分重要的意义。因此，对电光源进行深入研究，以寻找节能效果最好的电光源为目标，积极推动建电气筑照明节能技术的发展。二是灯具。灯具的作用是对电光源的全部组件以及与电源连接中的路线进行保护和固定，灯具还有另外三种作用，即可以透光，可以分配光源，可以改变光源分部。因此，在灯具的选择以及性能方面，进行深入研究是十分必要的。三是评价方法。从耗能角度分析，电光源不仅在光效上要求很高，而且在使用寿命方面也是具有高要求的。高光效的应用，可以提高电光源能量转换效率，此过程主要受发光效率制约，即电光源能量转换效率与发光效率在一定程度上是成正比关系。

2节能设计原则

2.1完善建筑功能

建筑物功能繁多，照明系统的设计上，一定要根据建筑物不同功能进行合理规划。例如，针对娱乐场所，往往要求照明效果要醒目，因此建筑物的照明面积要足够大，光亮程度也要足够大;针对住宅类建筑物，要求照明效果要尽量温暖柔和，往往倾向温馨悦目。综上所述，针对不同功能的建筑物，要充分考虑建筑物的实际需要，以发挥建筑物的功能为目标，在设计光照系统方面要尽量满足实际需要。

2.2符合经济发展

目前照明市场上，充斥着各种各样的电气设备，有的价格非常昂贵，有的价格却非常低廉，因此，在选择照明设备时，要始终坚持以经济实惠，照明效果好为原则，不仅满足用户需求，同时更好地提高使用效率，促进整体效益提高。为了实现上述目标，要求设计人员要从经济角度合理布局，掌握经济元素，对建筑物电气照明设备进行合理选择，精心设计，进而实现经济发展的整体布局。

2.3坚持绿色原则

绿色照明，是指在满足用户生活、学习、工作等基础照明需要的前提下，还应实现节能效果，同时还要降低不必要的能量消耗。但是，在对建筑物电气照明节能进行设计时，不应过分注重节能降耗的效果，而忽略人们的现实需要，应该从实际，以此为基础进行建筑物电气照明节能设计，这样既符合绿色原则，又不影响人们的正常生活。

2.4降低无谓消耗

建筑电气照明节能设计，其最根本的目标是实现能源的高效利用，提高使用效率，因此，降低无谓能耗就显得格外重要。在进行设计规划之前，要发现出建筑电气照明中哪些是无谓能源，然后针对这些无谓能源，设计人员要采用对应措施进行解决。

3节能设计措施

3.1合理制定设计方案

根据建筑照明设计准则，设计人员在进行设计过程中，必须讲求实效性，绝不可以仅仅为了满足形式主义，而忽略了整个照明系统要符合实际需要，满足用户需求。照明类型不可以千篇 一律，要实行分区设置，比如在空调房间内，照明系统应与空调系统组成联合系统，并对用电指标进行严格把控。采用多个光源，用来实现高照度，进而满足用户需要。有的场所需要改变光的颜色，这时可以采用混合照明法，在方案的选择上，应该选用光源利用系数高的。

3.2合理选择节能灯具

在照明设备的选择上，要根据使用场所实际需要，建筑工程性质，建筑照明数量，人员视觉要求，以及建筑照明质量等因素，合理选择光源。光源的选择要满足启动时间的要求，显色性的好坏也要作为选择依据，要满足三个特点：一是发光效率高，二是使用寿命长，三是性价比要高，满足这三点的光源是首选目标，其还具有方便快捷，启动可靠的特点。室内灯具选择方面，灯具应满足两点，即控光效率高，发光效果好，从而有效节约了电能。除此之外，灯具配光曲线也是重点选择依据，减小单位面积耗电量，降低运行与投资费用。通过对灯具相关数据进行计算，确定光束宽度和利用系数，结合数据，选择正确的节能灯具。一般情况下，普遍选择直管荧光灯，因为其发光效果高，性价比较高，显色性能好，使用寿命较长。针对高大厅堂等场所，由于维护较为方便，一般选择高频无极荧光灯，可以使用寿命很长时间，显色性能好，方便快捷，安全可靠，耐用性强。

3.3利用先进照明方法

在进行设计时，应该以使用天然光和光纤照明为基础，结合现代科学技术，合理设计照明线路，控制开关也要尽量符合节能要求。针对写字楼等高大建筑，这些建筑玻璃普遍比较大，设计者要充分意识到这一点，利用天然光线取代电源设备，运用折射原理，将自然光引入到室内，从而无需人工照明的参与，完全可以具备足够照明，改善工作环境，有利于工作者的健康。除此之外，自动控制帘幕也应有效利用起来，其能够调控光线强弱，使光线更适合人们需要。对于地下室照明，要选用光纤照明方法，原理是利用光采集袋，将自然光传输到室内，此方法不消耗能源，降低用电成本，还可以通过设计，创造不同艺术效果。

4结论

建筑电气设计中建筑节能探析 篇6

关键词：建筑设计；用电设备；供配电；节能

我国加入WT0后，在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战。由于国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备(变压器、电动机、电缆、照明光源等)，合理确定供电电压等级以及采用新材料、新技术等。建筑电气节能设计潜力很大，应精心考虑设计方案，选择高效节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时，又能行之有效地节约能源，这是每一个设计人员必须思考的问题。

1 用电设备方面

1．1 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：① 充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合，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。②LED 照明已成为21世纪居室照明领域的一种趋势，将取代传统白炽灯和日光灯，居室传统照明灯具已面临严峻挑战。研究资料表明，由于LED是冷光源，半导体照明自身对环境没有污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到70％ 以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的1门0，荧光灯管的1/2。如果用LED取代我们目前传统照明的50％ ，每年我国节省的电量就相当于一个三峡电站发电量的总和，其节能效益十分可观。③ 推广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。

1．2 提高供配电系统的功率因数

大多数用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值称为功率因数cos ，其计算公式为：cos =P/S=P/(P2+Q2)。在电网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，在使配电系统功率因数尽可能接近于1，电路中的无功功率降到最小的过程中，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。降低配电系统的电能损耗，是配电系统节能的途径之一。采用无功补偿通常有2种方式，集中自动补偿和就地固定补偿。

功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗△P中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流， 它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的，具体方法有：① 减少用电设备无功损耗，提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备(如同步电动机等)，电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。② 用静电电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流，抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流的目的。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式，可根据具体情况具体分析。

1．3 电动机节能设计

减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机，但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的，由设备制造商统一供应的，所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外，主要是减少电动机轻载和空载运行。因为在轻载运行下电动机效率是极低的，切实可行的办法是采用变频调速控制电动机，使其在负载率变化时自动调节转速与负载变化相适应，以提高电动机轻载时的效率，达到节约电能的目的。

2 供配电方面

2．1 供配电系统的节能设计

根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠、操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径，减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器，实现经济运行，减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

2．2 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 =-PO+ 2Pk

式中：△P 变压器的有功损耗(kW)；PO——变压器的空载损耗(kW )：——变压器的短路损耗(kW )； — — 变压器的负载率。

P0作为变压器的空载损耗又称铁损，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S9，SL9，SC8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°全斜度接缝结构使接缝密合性好，减少了漏磁损耗。

Pk是变压器额定负载传输的损耗，又称变压器线损，它取决于变压器绕阻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。 2Pk用微分求它极值时，是在 =50％ 时每千瓦的负荷，此时变压器的能耗最小，但在 =5O％ 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。综合初装费、变压器、高低压柜、土建投资及运行费用，又要使变压器在使用期内预留适当的余量，变压器最经济节能运行的负载率一般在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。

2．3 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，其公式为：

△P =3I2R·10-3

式中：△P——三相输电线路的功率损耗(kW )；I——一线电流(A)；R—— 线路相电阻( )。

其中“R”线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大。一般工程线路不下万米，大工程更是不计其数，如果在一個工程中由于线路上下纵横交错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=PL/S，即与导线电阻率P、导线长度L成正比，与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑：① 尽量选用电阻率P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之；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 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，综合考虑节能经济时还是合算的。

3 结语

为了应对能源供应不能持续满足我国经济发展的状况，我国已把节能减排作为重要的大事列入对各级政府的考核要求。科学技术的进步使电能利用得到了大幅的提高，但我们更应该注意并认识到由此而产生的相应问题。尽管我们在建筑电气方面通过创新手段实现节能减排，但是节约用电也是人人有责的，由此才可以保证我们在享用科技进步成果的同时，不会对我们的生活现状造成明显的损害。

参考文献：

[1]张盼领．建筑电气节能设计问题的几点探讨[J]l科技风，2009(4)．

建筑电气设计中节能原则分析 篇7

1 建筑电气设计的节能原则

众所周知, 建筑电气是一项系统的工程, 在进行建筑电气节能设计时应遵循如下原则:第一、适用性, 在进行建筑电气节能设计的时候, 要满足对于建筑物各个功能在用电方面的需求, 比如保证建筑道路畅通无阻的电梯、确保建筑物环境和照片条件良好的点灯等等所有的用电设备、仪器。第二、节约性, 在进行建筑电气设计时要与建筑物的实际情况相结合, 并不是花钱越多、投资越大就能达到最好的节能效果, 这种做法反而会与节能理念背道而驰, 更大程度的浪费资源, 最好的做法是以最小的投资达到最有效的节能。第三、节能性, 要真正认识到节能的真谛, 合理的使用能源才是建筑电气节能的初衷, 电能被节约的部分应是无谓消耗的, 因此节能措施应具有针对性, 不应盲从节能。

2 建筑电气节能设计措施分析

2.1 合理确定照明设计方案

我们应该根据建筑照明设计有关标准、规范, 制定多种合格的设计方案, 并通过对这些方案的技术经济进行综合分析, 选出最合理的节能方案。例如:依据照明类型来进行分区, 将空调与照明组合起来, 控制好用电照明, 发挥空调、照明系统的作用。对于那些对照明要求高的地方, 可以设置多个照明点来满足要求, 这种混合照明方法还能达到改善光色的效果, 当然要选用最有效的混合照明方案。现代生活中, 利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的智能照明系统备受推崇, 它具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;其自动诊断、恢复、报警功能极大的提高了用电的安全性, 因此在选择照明设计方案时加入智能照明系统是建筑电气设计的必然趋势。

2.2 设计合理的供配电线路和系统

在对供配电系统进行合理设计时, 应综合考虑如下因素:包括用电设备的特点、符合布置、供电距离和符合容量。尽力实现方便操作、可靠简单的系统。在对高层及商业建筑等大量耗用电能的现代建筑的变电所位置进行确定时, 使高压对于负荷中心能够极其深入, 从而将配电半径内的线路损耗极大降低。对于变压器的台数和容量选择要合理, 在对变压器进行投切时, 灵活应对季节性变化, 使空载或轻载引起的不必要消耗掉的电能通过经济运行而减小。变压器型号可选择:SC8、SL9、S9等, 变压器的有功消耗会因节能型设计而被很好地减小。

2.3 采用高效率节能灯具

根据现场使用情况、工程性质、视觉要求、照明的数量以及照明质量等合理的选择建筑电气照明的光源, 不仅要满足显色性、启动时间等要求, 而且要选择效率高、寿命长、性价比高、快捷方便以及启动可靠性好的光源。控光效果好、效率高是建筑室内选择灯具的原则, 这种灯具节能效果还比较好, 而且投资、运行费用少, 单位面积耗电量低等效果。

室内照明灯具光束的宽度通过室内占空比来确定, 灯具的利用系数可以通过地面反射系数的计算来确定, 从而实现节能灯具的合理选择。由于LED灯的能耗仅为白炽灯的1/10、节能灯的1/4, 且寿命长达十万小时以上, 配光技术使LED点光源扩展为面光源, 增大发光面, 消除眩光, 升华视觉效果, 消除视觉疲劳;绿色环保, 不含铅、汞等污染元素, 对环境没有任何污染, 因此在一般情况下, 直管荧光灯是最佳选择。

2.4 选用气体放电光源启动设备

在选用光源启动设备时, 要尽量选光纤照明和自然光, 这点是符合电气照明节能设计标准的, 将现代先进科技应用其中, 发挥其最大效用, 例如在控制开关、照明线路上做出合理选择。在现代城市, 高楼大厦越来越多, 这些高楼大厦普遍有很多大型玻璃, 针对这一特殊建筑群体, 可以通过大厦大型玻璃对自然光线的折射作用来满足室内照明, 这样不仅可以营造良好的工作环境、节能, 而且有益于人们的身体健康。

建筑物地下室中采用光纤照明方法的时候, 可以很大降低用电消耗, 在能源、经济方面都十分受用。发光二极管具有耗电量低、寿命长等优点, 因此大量应用发光二极管可以大量的节省能源。节能性电子镇流器和电感镇流器是气体放电光源启动设备的最好选择, 它们具有功耗小、节能效果好等优点, 电子镇流器的使用过程中, 高次谐波的含量会增加, 对于供配电系统的危害比较严重, 设计人员需要着重重视。如果出现不良问题, 应该采取应急措施, 避免发生不必要的损害。

2.5 变频技术节能

泵或风机在其运行过程中具有的富裕流量较大时, 可采用变频调速技术。变频器节能的方法在放空、溢流较少及满负荷运行的情况下不会有丝毫效果。第一, 采用冷却水泵。具有显著的节能效果, 可到30%-60%。第二, 采用冷冻水循环泵。可采取数台循环水泵组成的控制系统, 实现3泵、4泵联用一台变频器。第三, 给水系统变频。恒压供水系统使智能建筑通常所采用的给水系统, 变频技术的应用使节能效果更加明显。第四, 电梯变频节能。电梯的动态可靠性由于变频调速技术的应用得到提高, 使电梯运行效率提高, 舒适感和安全感增加。楼宇自控就是变频技术的最好体现, 它是将电器设备进行在线监控, 通过设置相应的传感器、行程开关、光电控制等, 对设备的工作状态进行检测, 并通过线路返回控制机房的中心电脑, 由电脑得出分析结果, 再返回到设备终端进行调解。

3 结束语

建筑电气设计是一项系统工程, 要做到节能就必须牢牢把握住每一个环节, 因此, 在这过程中扮演重要角色的电气设计人员, 在设计的时候要考虑全面、仔细斟酌, 精益求精, 不但要确保设计的安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求, 而且电气设计人员还要综合考虑各种因素, 在建筑电气设计中广泛运用节能设计。

参考文献

[1]张敬涛.浅谈高层建筑电气设计的主要内容及节能原则[J].中国新技术新产品, 2011 (22) .

[2]林卓铭.建筑电气设计中的节能问题探究[J].科技致富向导, 2011 (9) .

建筑电气设计节能措施分析探讨 篇8

关键词：建筑电气设计,供配电系统,功率因数,节能措施,分析

在现代住宅和商用写字楼等建筑物的电气设计中, 除了满足建筑功能及安全这些基本需要外, 节能设计已摆在十分突出的位置, 日益成为电气设计师不断探索和研究的重要课题。通过采取电气节能措施可以使建筑物电气设计不断优化, 减能降耗, 以实现建筑物的整体节能。

1 变压器节能措施

变压器节能的实质就是:降低其有功功率损耗、提高其运行效率。变压器的有功损耗按下式计算:

ΔP=Po+β2Pk (1)

式中:ΔP—变压器的有功损耗 (KW)

Po—变压器的空载损耗 (KW)

Pk—变压器的短路损耗 (KW)

β—变压器的负载率

1) Po作为变压器的空载损耗又称铁损, 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S9, SL9, SC8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。

2) Pk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。β2Pk用微分求它极值时, 是在β=50%时每千瓦的负荷, 此时变压器的能耗最小, 但在β=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。综合初装费, 变压器、高低压柜、土建投资及运行费用, 又要使变压器在使用期内预留适当的余量, 变压器最经济节能运行的负载率一般在75%～85%之间。

3) 变压器的容量和台数设计时, 合理分配用电负荷、合理选择变压器容量和台数, 使其工作在高效区内, 可有效减小变压器总损耗。当负荷率低于30%时, 应按实际负荷换小容量变压器;当负荷率超过80%并通过计算不利于经济运行时, 可放大一级容量选择变压器。当容量大而需要选用多台变压器时, 在合理分配负荷的情况下, 尽可能减少变压器的台数, 选用大容量的变压器。对分期实施的项目, 宜采用多台变压器方案, 避免轻载运行而增大损耗;内部多个变电所之间宜敷设联络线, 根据负荷情况, 可切除部分变压器, 从而减少损耗;对可靠性要求高、不能受影响的负荷, 宜设置专用变压器。

2 配电线路导线、电缆的选择和节能运行

2.1 按最优经济电流密度选择导线、电缆截面

配电线路, 除了必须满足安全可靠和技术要求外, 还要考虑经济性。经济性既要节约投资, 又要减少年运行费。因此, 存在一个按经济电流密度选择导线、电缆截面, 从而使电力线路建设经济上最优。但是, 经济电流密度的确定很复杂。我国目前按最大负荷利用小时数Tmax查经济电流密度选择导线、电缆截面。然而, 多年的设计和运行表明, 该经济电流密度是有缺陷的, 它没有考虑电力线路的电压等级和投资、负荷的功率因数等因素对经济电流密度的影响。因此, 据此选择导线、电缆截面虽经济, 但不是最优。最优经济电流密度要同时考虑投资费和年运行费。电力线路的投资费Z与导线、电缆截面有关, 可近似用导线、电缆截面S的依次函数来表示, 即

Z=aS+b (2)

式 (2) 中, a为投资截面系数, b为投资常数。电力线路的年运行费F包括线路的年折旧维护管理费Fy和年电能损耗费Fs。线路的年折旧维护管理费由线路的年折旧费、维护修理费和管理费组成, 它们一般用线路投资费百分数计算, 即

FY=KYZ (3)

线路的年电能损耗费由下式计算:

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式中:Imax为线路最大负荷电流, ρ为导线电阻率, τ为最大损耗时间, p为电价。最优经济电流密度的目标函数 (综合计算投资) 为

minV=aZ+F (5)

式中:a为补偿系数, a=1/T, T为补偿年限。

由目标函数可求得最优经济电流密度为

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由最优经济电流密度, 可求得导线、电缆截面, 达到电力线路建设经济上的最优。

2.2 配网的节能设计

配网的经济运行, 在不考虑供电成本时, 是使配网的有功损耗最小, 其目标函数为:

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式中:Ri、Ui、Ii、Pi、Qi分别为支路i的电阻、电压、通过的电流、有功功率和无功功率。配网一般为闭环结构, 开环运行。因此, 配网的经济运行主要是确定配网的开环点。计算配网开关全部合上构成环网的潮流分布, 求出环网的最低电压节点和功率分点。配网以最低电压节点和功率分点为环网的环点运行。由式 (7) 可见, 配网的有功损耗与运行电压的平方成反比, 因此, 在允许电压偏差范围内, 适当提高运行电压, 采用逆调压方式, 也可减少有功损耗。

2.3 合理设计供配电系统的线路

另由以上分析可知, 由于配电线路有电阻, 有电流通过时就会产生功率损耗, 其公式为:

ΔP=3I2R·10-3 (8)

式中:ΔP—三相输电线路的功率损耗 (KW)

I—线电流 (A)

R—线路相电阻 (Ω)

其中“R”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=ρL/S, 即与导线电阻率ρ、导线长度L成正比, 与导线截面S成反比。要减少电阻值应从以下几个方面考虑:

1) 尽量选用电阻率ρ较小的导线, 如铜芯导线较佳, 铝线次之。

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, 综合考虑节能经济时还是合算的。

3 提高供配电系统的功率因数

功率因数提高了可以减少线路无功功率的损耗, 从而达到节能目的。前面提到的输电线路损耗ΔP中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。

从上述线路损耗的公式变换后可得下列计算式:

P=312R×10-3= (RP2/U2cos2ϕ) ×10-3 (kW) (9)

式中:U——线电压 (V)

P——有功功率 (kV)

cosϕ——功率因数

由该式可看出线路上的损耗是与功率因数成反比的, 功率因数越低线路上的损耗越高, 反之, 功率因数越高线路上的损耗越低, 可见提高系统功率因数可以减少线路损耗。同样上述变压器有功损耗计算式可写成:

P=PO+ (P2/Sncosϕ) 2Pk (10)

式中:P2——变压器的输出功率 (kW)

Sn——变压器的额定容量 (kVA)

cosϕ——功率因数

可见提高系统功率因数亦可以减少变压器损耗, 提高系统功率因数的措施有以下几种:

1) 提高设备的自然功率因数

在工艺条件许可时采用功率因数较高的同步电动机来代替异步电动机, 设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机采用空载自停控制装置;荧光灯可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0.85～0.95。

2) 设置无功补偿电容器

由于感抗产生滞后的无功, 电容器产生的是超前的无功, 两者可以相互抵消, 因此设置无功补偿电容器, 可以提高系统功率因数。

无功补偿电容器装置设计应采取高、低压电容器实偿相结合, 即变压器和高压用电设备的无功功率由高压电容器来补偿, 其余的无功率则需按经济合理的原则对高、低压电容器进行分配;分散与集中补偿相结合, 对距变配电所较远且无功功率较大的采用就地补偿, 对用电设备集中的地方采用成组补偿, 其他的无功功率则在变配电所内补偿;固定与自动补偿相结合, 即最小运行方式下的无功功率采有固定补偿, 经常变动的负荷采用自动补偿。

4 电动机节能设计

电动机在工程中的应用已相当广泛, 其用电量亦占总用电量的大部分, 在设计时选用优质高效的电动机是重要的节能措施。

4.1 选用高效率电动机

提高电动机的效率和功率因素, 是减少电动机的电能损耗的主要途径。与普通电动机相比, 高效电动机的效率要高3%～6%, 平均功率因数高7%～9%, 总损耗减少20%～30%, 因而具有较好的节电效果。所以在设计和技术改造中, 应选用Y、YZ、YZR等新系列高效率电动机, 以节省电能。另一方面要看到, 高效电机价格比普通电机要高20%～30%, 故采用时要考虑资金回收期, 即能在短期内靠节电费用收回多付的设备费用。一般符合下列条件时可选用高效电机:

1) 负载率在0.6以上;

2) 每年连续运行时间在3 000 h以上;

3) 电机运行时无频繁启停 (最好是轻载启动, 如风机、水泵类负载) ;

4) 单机容量较大。

4.2 选用交流变频调速装置

推广交流电机调速节电技术, 是当前我国节约电能的措施之一。采用变频调速装置, 使电机在负载下降时, 自动调节转速, 从而与负载的变化相适应, 即提高了电机在轻载时的效率, 达到节能的目的。目前, 用普通晶闸管、GTR (大功率晶体管) 、GTO (门极可关断开关) 、IGBT (绝缘门双极晶体管) 等电力电子器件组成的静止变频器对异步电动机进行调速已广泛应用。在设计中, 根据变频的种类和需调速的电机设备, 选用适合的变频调速装置。

4.3 选用软启动器设备

比变频器价格便宜的另一种节能措施是采用软启动器。软启动器设备是按启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, 因此启动平稳, 启动完毕, 则全压投入运行。软启动器也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈, 利用反馈信息控制可控硅导通角, 以达到转速随负载的变化而变化。软启动器通常用在电机容量较大、又需要频繁启动的水泵设备中, 以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从启动到运行, 其电流变化不超过三倍, 可保证电网电压的波动在所要求的范围内。但由于它是采用可控硅调压, 正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上, 不会返回电网。因此, 它要求散热条件较好、通风措施完善。

5 照明设计的节能措施

因建筑照明量大而面广, 故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色指数等相关技术参数要求的前提下, 照明节能设计应从下列几方面着手。

5.1 设计选用高效光源

按工作场所的条件, 选用不同种类的高效光源, 可降低电能消耗, 节约能源。其具体要求如下:

(1) 一般室内场所照明, 优先采用荧光灯或小功率高压钠灯等高效光源, 推荐采用T5细管、U型管节能荧光灯, 以满足《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 对照明功率密度 (LPD) 的限值要求。不宜采用白炽灯, 只有在开合频繁或特殊需要时, 方可使用白炽灯, 但宜选用双螺旋 (双绞丝) 白炽灯。

(2) 高大空间和室外场所的一般照明、道路照明, 应采用金属卤化物灯、高压钠灯等高光强气体放电灯。

(3) 气体放电灯应采用耗能低的镇流器, 且荧光灯和气体放电灯, 必须安装电容器, 补偿无功损耗。

5.2 设计选用高效灯具

除装饰需要外, 应优先选用直射光通比例高、控光性能合理;反射或透射系数高、配光特性稳定的高效灯具:

(1) 采用非对称光分布灯具。由于它具有减弱工作区反射眩光的特点, 在一定的照度下, 能够大大改善视觉条件, 因此可获得较高的效能。

(2) 选用变质速度较慢的材料制成的灯具, 如玻璃灯罩、搪瓷反射罩等, 以减少光能衰减率。室内灯具效率不应低于70% (装有遮光栅格时, 不应低于55%) ;室外灯具效率不应低于40% (但室外投光灯不应低于55%) 。

5.3 设计合理的照明方案

采用光通利用系数较高的布灯方案, 优先采用分区一般照明方式。在有集中空调且照明容量大的场所, 采用照明灯具与空调回风口结合的形式。在需要有高照度或有改善光色要求的场所, 采用两种以上光源组成的混光照明。室内表面采用高反射率的浅色饰面材料, 以更加有效地利用光能。

5.4 做好照明控制和管理

1) 充分利用自然光, 根据自然光的照度变化, 分组分片控制灯具开停。设计时适当增加照明开关点, 即每个开关控制灯的数量不要过多, 以便管理和有利节能。

2) 对大面积场所的照明设计, 采取分区控制方式, 这样可增加照明分支回路控制的灵活性, 使不需照明的地方不开灯, 有利节电。

3) 有条件时, 应尽量采用调光器、定时开关、节电开关等控制电气照明。公共场所照明, 可采用集中控制的照明方式, 并安装带延时的光电自动控制装置。

4) 室外照明系统, 最好采用光电控制器代替照明开关, 以利节电。

5) 在插座面板上设置翘板开关控制, 当用电设备不使用时, 可方便切断插座电源, 消除设备空载损耗, 达到节电的目的。

6 结语

综上所述, 在建筑电气设计的过程中, 采取科学合理的节能设计措施不仅可以使设计在技术上满足功能需求, 也使整个建筑物的电气设计在一定的程度上具有先进性和经济合理性, 符合建筑物节能环保的可持续发展要求。 [ID:4241]

参考文献

[1]《建筑电气工程施工质量验收规范》 (GB50303-2002) ;[S].

浅谈住宅建筑电气节能设计分析 篇9

随着国家建设的飞速发展, 能源消耗急剧增加, 能源浪费也尤为突出, 建筑节能减排理念也深入建筑电气设计中。目前我国建筑消耗非常大, 据有关资料显示, 我国在建筑方面能源消耗相当于世界上同等发展中国家消耗的3倍多。在民用建筑中, 电能的消耗比例大概是:空调用电占建筑用电的40%~50%, 水泵等动力设备用电占10%~15%, 而照明用电占15%~25%。近几年随着我国住宅建筑的大面积开发以及人民生活水平的提高, 住宅用户对建筑服务水平提出了更高要求, 如住宅内生活热水、家用电器的需求增大, 一些大城市出现了高档豪华住宅, 用电水平高于普通住宅几倍甚至十几倍。建筑电气设计中也开始更加重视节能。因此住宅建筑电气节能设计是当下不容忽视的问题。

二住宅建筑照明节能设计探讨

住宅建筑电气设计中, 照明用电占比重很大, 所以要想达到节能的效果, 照明节能尤为重要。设计时可从光源、灯具、照明控制方式等方面寻找节能措施, 达到节能的目的。

1.制定合理的照度标准。根据《建筑照明设计标准》 (GB50034-2013) 规定, 选择合适的照度值。照度是照明系统设计重要的依据, 在做设计时应选取标准的、合适的照度值。照度过高, 容易造成能源耗费, 而过低会影响居民的日常生活质量。因此, 在住宅电气设计时要考虑以下因素:视觉效果、视觉满意程度、照明系统的节能措施以及居民的经济能力等方面。

2.选用高效的节能光源及灯具。选用高效节能的点光源或线光源, 功率因数达到0.9以上, 宜选用耗电、耗能小的荧光灯和LED光源, 达到节能减排的效果。各种光源在使用的时候, 很少是单独使用的, 都必须配备相应的灯具, 这样才可以体现光源的使用价值。灯具效率是指在正常情况下灯具所发射的光通量与灯具内所有光源发出的光通量的比值, 它反映了灯具对光的利用效率。因此在照明设计时, 要选择效率高和控光能力好的灯具, 可节约运行费和投资费。一般情况下, 室内灯具效率不宜低于70%, 室外灯具效率不宜低于55%, 根据使用场所不同, 应选择控光合理的灯具。此外为了对照明产生的热量加以利用, 可采用照明与空调一体化灯具等。在照明设计时, 要对房间的高度和面积做分析, 计算出RCR值和反射系数, 只有科学的计算才可以选择合理的照明灯具, 达到节能目的。

3.照明节能设计的控制方式。合理的照明控制可以起到相应的省电作用, 设计时应该根据自然光的亮度来决定照明的亮度和范围。对于住宅建筑等的楼梯间、走道的照明, 宜采用节能自熄开关, 节能自熄开关宜采用红外移动探测加光控开关, 应急照明应有火灾时强制点亮的措施。此外, 设计时可采用C-Bus智能控制系统, 即在照明控制系统设置自动调光功能, 可以根据相应的气候条件、室内环境进行不同照明形式的转换, 从而提高照明灯具使用效率。

三住宅建筑供配电系统节能设计探讨

对于住宅建筑配电系统的节能主要体现在, 在满足使用功能的前提下, 尽可能减少设备本身的能源消耗, 进而减小系统损耗。在工程设计中如何采取有效的节能降耗技术措施, 降低电能损耗, 已成为建筑电气优化节能设计研究的重要内容。供配电系统节能技术措施主要体现在变压器的选择、线路的选择、低电压器的选择等方面。

1.减少线路上的电能损耗措施。主要是减少线路单位长度的交流电阻、电抗和电路长度。选择合理电缆, 选用电导率较小的材质做导线, 宜选铜芯;选择合理的线路路径, 线路尽量走直线, 以减小导线长度;变配电室及配电箱宜接近负荷中心, 以缩短线路供电距离;适当增大线缆截面, 对于较长的线路, 在满足载流量、动热稳定、保护配合和电压损失等条件下, 根据情况再加大一级线缆截面, 以降低线路损耗。

2.合理选择变压器。在设计中, 首先, 准确地计算系统的最大负荷, 根据用电负荷合理选择变压器的容量、供电电压, 宜选用承受热冲击能力强、难燃、防火性能高、低损耗、局部放电量小的卷铁芯结构干式变压器;其次, 从损耗、经济等方面进行综合考虑, 考虑季节性负荷合理选择变压器台数。为了确保设计选择的配电变压器在使用期内能够预留适当的容量, 变压器的设计负荷率在75%~85%为宜。

3.低电压器选择。低电压器虽是基础元件, 但在配电系统中用量却非常大, 对于每个低压电器来说, 所消耗功率很小, 但是对整个系统而言耗电量十分可观, 因此要选用可靠、成熟、有效的节能型低压电压器。设计中根据使用情况, 在大容量的交流电器设备上可加装节电器, 达到节能效果。

四结束语

总之, 在住宅建筑电气领域内, 电气节能设计在节约用电上蕴含着巨大的潜力, 它能有效地缓和电力供需矛盾, 保证国民经济持续、高速、健康地发展。合理的设计不仅可以降低工程造价, 也可以提高工程的质量, 创造良好的社会经济效益。如今节能已经成为各行业所重视的问题。节能不仅要依靠技术方法, 科学地管理和使用能源也可达到节能目的。

参考文献

[1]邹士谦.浅谈供配电系统节电技术措施[J].土木与建筑, 2011 (01)

[2]宋淘.建筑供配电设计中的节能措施[J].甘肃科技, 2012 (19)

[3]柴瑞琳, 李华磊.谈现代建筑的设计理念及节能发展趋势[J].北方环境, 2011 (03)

[4]段志强, 王宝石.住宅电气节能设计的探究[J].建筑节能, 2009 (05)

高层建筑电气节能设计要点分析 篇10

近年来, 高层建筑已成为城市建筑的重要发展趋势, 高层建筑不仅垂直高度大, 层数多, 而且功能和结构都具有复杂性, 在高层建筑内部需要配备大量的动力设备、电气设备、照明系统和消防系统。特别是一些商用高层建筑, 对电气功能更具有较高的要求, 而且电能的消耗量也较大, 因此需要进一步做好高层建筑电气节能设计, 有效的挖掘高层建筑的电气节能潜力, 确保高层建筑能源消耗量的降低。

1 高层建筑电气节能的重要性

在目前建筑业快速发展的新形势下, 一幢幢高层建筑在城市中兴建起来, 这也导致建筑对能源的需求量呈不断增长的趋势。而这其中高层建筑对电能的消耗量更是惊人。长期以来人们在用电过程中存在一定盲目性, 缺乏节能意识, 电气设计人员在选择照明、动力和电源等设备时也往往凭借长期以来的工作经验, 对节能考虑较少, 这就导致在高层建筑投入运行后能耗较大, 不仅运行成本较高, 而且使本来就紧张的能源形势更为严竣。因此需要作为高层建筑电气设计人员, 需要充分的认识到节能的重要性, 将节能贯穿于整个设计过程中, 通过对电力设施进行优选, 从而有效实现能源的节能, 有效的缓解能源日益短缺的局面, 确保人们生活和经济发展顺利进行, 同时也能够为建筑业的持续、健康发展奠定良好的基础。

2 高层建筑电气节能设计原则

(1) 高层建筑电气节能设计过程中, 需要有效的满足建筑的使用功能, 确保建筑日常照明、室内温度、通风量等功能能够得到有效的保证, 同时建筑通道的畅通性和电气娱乐设施的用电也需要得到有效的保障。

(2) 在对电气设备进行设计时, 需要充分考虑设计的经济性, 协调好电力运行和电气节能之间的关系, 确保整体建筑运行效益的最优化。

(3) 在高层建筑电气设计过程中, 需要对无谓的消耗进行节省。避免不必要电能消耗的存在, 对于与建筑物功能发挥无关的能量消耗要采取有效的措施实现节能。特别是对于变压器、输电线路、照明等方面存在的无用能量损耗需要采用先进的技术来有效的降低这些无谓的能耗, 采用经济合理的原则进行高层建筑的节能设计。

3 高层建筑电气节能设计要点

3.1 变电所位置的选择

受到高层建筑自身布局的限制, 在单位面积上分布的楼层数量较多, 所以负荷比较分散, 为了有效降低电能损耗, 对于变电所的位置应该进行合理的制定, 尽量减少大截面电缆的使用量。所以变电所应该尽可能的靠近负荷运载中心, 一般设置位置为地下室或者辅助建筑物内;地下室与楼层最高层;地下室、中间层以及最高层分别设置;仅在中间层设置。在具体位置选择时, 应该根据建筑本身的实际状况来选择, 本着经济性和高效性的原则, 并且还要考虑到日常的维护和管理。

3.2 变压器节能

变压器的运行状态也会影响到电能的损耗, 所以应该合理选择变压器。首先, 根据建筑内电气设备的运行需求, 合理确定变压器的台数以及容量, 在电力负荷方面要满足运行要求。其次, 在条件允许的情况下, 可以选择节能型变压器, 虽然初期投入高一些, 但是在后期运行中会节省很大的能耗。节能型变压器具有重量轻、损耗低、噪音低以及抗冲击等特点, 可以有效的降低能耗, 提高变压器运行效率。再次, 在平时应该加强对变压器的运行管理与维护, 在日常检修维护时发现问题及时处理。而为了减少变压器的故障发生率, 应该投入使用保护装置, 在变压器的负荷运载发生变化时, 能够及时的发生动作, 减少能耗损失。

3.3 提高系统的功率因数

功率因数是衡量电气设备运行效率的重要技术指标, 在高层建筑电气系统中应用的很多电气设备在运行的过程中会产生无功, 这部分功率是导致电气设备运行效率低下的重要因素, 而有功功率才是电气设备运行所必须的, 所以需要采用一定的措施提高功率因数, 降低能源损耗。一方面可以通过合理选择电气设备来提高自然功率, 变压器、电动机以及整流器等都可以进行优化, 在型号、规格以及运行方式上有所改变, 不需要增加成本即可以提高自然功率因数。另一方面可以利用补偿装置来提高功率因数, 通过补偿装置的超前无功将滞后无功相抵消, 从而提高功率因数。

3.4 电动机在运行中的节能

在高层建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、建筑等工种的设备相配套, 由设备制造厂商统一供应。因此, 其节能措施只能贯彻在运行过程中, 除了上述的用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外, 还应减少电机轻载和空载运行。因为, 在这种情况下, 电机的效率是很低的, 消耗的电能并不与负载的下降成正比。

3.5 降低线路电能的损耗

线路电能损耗也是高层建筑电能损耗的重要方面, 设计人员要重视线路上的电能损耗, 按照发热条件、电压损失和机械长度来进行低压线路截面选择, 减少线路损耗, 选用电阻率比较小的材质作为线路导线, 包括铜芯导线和铝线。在设计的过程中应该尽量的减小导线程度, 布线应该避免走弯路和回头路, 变压器应该和负荷中心靠近, 缩短供电的距离, 减少线路电能损失。此外, 设计人员在设计的过程中, 还应该尽量的增大导线截面, 较长的线路要满足热稳定、电压要求以及载流量, 在减少线路损耗的基础上降低火灾系数, 提高建筑供电质量。

3.6 照明系统的节能

设计人员应该尽量选用高效光源, 室内场所照明可以使用小功率高压钠灯和荧光灯, 室外照明和道路照明可以使用高压钠灯和金属卤化物灯, 气体放电灯和荧光灯要安装电容器。设计人员可以采用光通比例高、反射系数高和配光特性稳定的灯具, 照明方案要进行合理的设计, 充分的利用自然光, 在建筑中尽量使用定时开关、节电开关和调光器, 建筑室外照明可以采用光电控制器, 插座面板上尽量设置开关控制, 实现节能。

4 结束语

在我国全面实行节能降耗的形势下, 对于高层建筑的电气设计也应该植入节能理念, 本着安全性和经济性的原则, 合理设置各项电气设备, 根据高层建筑自身的特点以及建筑电气的运行需求, 合理选用变压器, 优化布置变电所位置, 提高功率因数, 降低线路的电能损耗, 优化照明系统的节能设计, 从而降低高层建筑电气能耗, 提高电气系统运行效率, 达到节能降耗的目的, 为社会实现可持续发展创造有利的条件。

摘要：随着社会和经济的快速发展, 各行各业在发展过程中对能源消耗量不断增加, 能源紧缺已成为全世界需要共同面对的重要课题。在当前社会发展过程中, 建筑电气能耗占总能耗的比重较大, 特别是在当前高层建筑中, 建筑电气能耗问题尤为突出。因此需要采用合理化的高层建筑电气节能设计方法, 遵循高层建筑电气设计的原则, 从而有效的实现高层建筑能源消耗的节约, 为建筑的可持续发展奠定良好的基础。文章从高层建筑电气节能的重要性入手, 分析了高层建筑电气节能设计的原则, 并进一步对高层建筑电气节能设计要点进行了具体的阐述。

关键词：高层建筑,电气设计,设计原则,设计要点

参考文献

[1]张金凤.民用建筑电气节能设计要点分析[J].科技信息, 2010 (1) .

[2]戴瑜兴, 黄铁兵.民用建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2007.

建筑电气中照明节能设计 篇11

[关键词]建筑；电气；照明节能

在当今社会，能源成为社会经济发展的主要问题，随着能源的枯竭，提高建筑物中电气设施的节能效果，具有重大的现实意义。虽然建筑电气节能技术还不成熟，但是，照明节能在电气节能方面还是起到了很大的作用。

一、建筑电气照明节能的设计原则

1、在建筑的照明设计中，应当具有节能意识，同事设计的产品应当具有一定的合理用能标准和建筑节能设计规范。我国有许多相关的文件对于建筑的照明设计有着明文规定，限定了件注塑照明设计中应当遵循的相应原则，应当予以重视并且严格遵循。

2、当今是崇尚健康生活的时代，因此不仅仅应当在遵守相关规定崇尚节能之外，还应当尽可能的考虑绿色照明的需求#合理的照明能够是人的心情舒畅，有利于人的身心健康发展，同时洁净的冷光能够使人们在收到光照的时候，避免由于发热带来的不适。

3、在建筑节能产品的设计过程中，需要注意经济效益和环境效益两者相结合的理念，虽然节能减排是建筑照明设计的重要目标，但是并不代表建筑的节能设计应当把节能减排看做唯一追求的理念#需要注意到不应当为了节能减排而投入过多的资金甚至引进额外的管理费用，应当同时做到节能与经济的双赢结合。

4、建筑的节能设计方面，不应当盲目削减所有的能量支出，应当削减不需要消费掉的能量消耗，而不是减少用于照明的消耗，重点应当针对照明光源发光产热的减少。同时应当采用一些节能减排新技术，为照明节能设计提供便利并开拓新思路。

二、节能设计措施分析

1.合理确定照明设计方案

依据建筑照明设计的相关标准，通过对多种符合照明标准设计方案的综合技术经济分析，选出技术先进、经济合理又节约能源的最佳方案。例如：对照明类型进行分区设置，选用空调照明组合系统，用电照明指标进行严格控制。对于特殊的高照度要求需要运用多个光源来满足，混合照明方法可以改善光色的需求，对于系数高的方案进行优先选择。浅色建筑材料可以运用在室内屋顶、墙面以及地面，这样可以对太阳能和光源进行充分的利用，不能通过降低照明亮度从而达到节能的效果。一般照明就可以满足工作场所的要求，如果在同一个场所，需要不同的照明要求，分区照明是有效的措施，对照明标准选择要合理，高照明度可以满足高需求，需求不高的可以选择低照明度，以此达到节能的效果。通过增加局部照明来满足照明要求高的工作场所。

2.采用高效率节能灯具

根据现场使用情况、工程性质、视觉要求、照明的数量以及照明质量等合理的选择建筑电气照明的光源，不仅要满足显色性、启动时间等要求，而且要选择效率高、寿命长、性价比高、快捷方便以及启动可靠性好的光源。控光效果好、效率高是建筑室内选择灯具的原则，这种灯具节能效果还比较好，而且投资、运行费用少，单位面积耗电量低等效果。

室内照明灯具光束的宽度通过室内占空比来确定，灯具的利用系数可以通过地面反射系数的计算来确定，从而实现节能灯具的合理選择。由于直管荧光灯有光效好、显色性好、寿命长以及性价比高等优点，因此在一般情况下，直管荧光灯是最佳选择。高频无极荧光灯具有寿命长、显色性好、可靠安全、快捷方便等优点，因此高频无极荧光灯是高大厅堂光源的最优选择。

3.选用气体放电光源启动设备

尽量运用光纤照明和自然光，电气照明的节能设计原则，对于现代科技手段的有效运用，对控制开关、照明线路进行合理的选择。对于高楼大厦有很多大型玻璃，如果对天然光线进行充分的利用，可以极大地节省能源。高楼大厦中通过大型玻璃的折射作用满足室内照明，不仅可以改善工作环境，而且有益于人们的身体健康。还可以采用幕帘的自动控制作用来调节光线的强弱，从而满足光线的舒适性。

通过采用光纤照明方式利用到地下室等地方，这种方式节约了能源，用电成本大大降低，当然艺术效果更完美。发光二极管具有耗电量低、寿命长等优点，因此大量应用发光二极管可以大量的节省能源。节能性电子镇流器和电感镇流器是气体放电光源启动设备的最好选择，它们具有功耗小、节能效果好等优点，电子镇流器的使用过程中，高次谐波的含量会增加，对于供配电系统的危害比较严重，设计人员需要着重重视。如果出现不良问题，应该采取应急措施，避免发生不必要的损害。并且气体放电灯线路的功率需要达到一定的标准，根据相关规定其功率因素要控制在0.85以上。在对光源和镇流器的选择中，其必须要符合行业中国家标准中的节能评价值要求。

4.照明方式和照度值的选择

在节能设计过程中，照明方式的选择需要结合实际情况，采用多种方式相结合的方式，比如一般、混合、局部照明的结合，实现节能设计。在照明控制方式的选择上，一般采用多种控制方式相结合的方式，比如：单灯、混合、局部等照明方式相结合。照度值的有效选择是建筑电气节能照明设计中最关键问题，在对照明功率密度值进行计算时，必须要严格按照规范标准来计算。

三、小结

节约能源是促进社会经济的可持续发展的有效措施。本文首先介绍了建筑电气中照明节能设计的有效原则，其次介绍了建筑电气中照明节能设计中应该采取的措施。节能设计措施的运用不仅节约了能源，而且增加了人们工作、生活环境的舒适性。

参考文献

[1]高晋峰.论民用建筑工程照明设计中的节能[J].智能建筑电气技术，2010.

建筑电气设计中的节能技术分析 篇12

随着能源消耗量的不断增加, 能源日益枯竭, 在这种情况下, 节能成为当前社会发展过程中的重要任务。建筑作为能源消耗的大户, 建筑电气节能已成为当前节能工作中非常重要的内容。虽然电气节能贯穿于电气的整个生命周期, 但在各个阶段中设计阶段则是节能的重点, 对于整体节能发挥着至关重要的作用。所以在建筑电气节能上, 需要从设计入手, 实现资源的合理利用, 充分的利用当前先进的节能产品, 确保节能的效果。

1 建筑电气节能设计的意义

经济发展与能源是相互促进、相互制约的关系, 经济发展需要以消耗能源为前提, 而只有实现对能源的合理利用, 节约能源, 才能确保能源的可持续发展, 从而促进经济发展速度的加快。一旦无节制的对能源进行消耗, 则会导致能源出现枯竭, 从而制约经济的发展速度。因此节能能源已成为当前我国经济发展的重要问题, 所以加强建筑电气节能设计具有极为重要的意义。通过电气节能设计, 可以有效的节约能源, 缓和当前电力紧张的局面, 不仅能够加快经济的发展速度, 而且也会产生显著的经济效益;电气节能需要贯穿于建筑电气项目的全过程, 同时还在施工时选择高效合理的设施, 实现能源的节约, 同时也具有较好的生态效应。既实现了对环境的保护, 而且还促进了科技的发展, 可谓是经济效益和社会效益的双丰收。

2 建筑电气节能设计的基本要求

2.1 节能需满足建筑物的功能

在建筑电气节能设计中, 设计人员首先要考虑的就是建筑电气设施的用电安全, 只有保障了建筑电气的安全性, 才能使其工作效率和建筑空间的舒适性得到有效的提高。其次再对建筑电气的工作性能进行严格的要求, 使其建筑电气设备在正常运转的过程中, 可以很好的满足工程设计的相关要求。

2.2 节能需满足建筑物的实际经济效益

在建筑电气节能设计的过程中, 设计人员要根据当前我国国情和实际的经济效益, 来对其节能技术进行应用。使其在保证建筑电气节能的同时, 也要具有良好的经济效益, 以确保我国建筑电气设计行业的可持续发展。

2.3 节能需减少无谓的能量消耗

建筑电气的节能设计必须要从能量的消耗方面来进行考虑, 使建筑电气设备在正常运行的过程中, 可以大幅度的降低能量的消耗能量, 以避免出现无用的能量消耗, 从而在真正意义上起到节能的效果。

3 建筑电气节能设计技术

3.1 合理设计供配电系统

建筑内供配电系统的设计, 需要根据整个建筑的负荷容量和供电距离及设备的特点来进行具体考虑, 在此基础上对供配电系统进行合理设计, 确保供配电系统稳定, 不仅操作简便, 而且结构上简单可靠, 在进行变配电所设计时, 越接近负荷中心越好, 通过将配电半径进行有效的缩短, 从而实现对线路损耗的有效控制。

3.2 合理选择变压器的容量

变压器能耗量较大, 所以对于建筑内变压器台数和容量选择时需要根据负荷的情况进行合理设计, 同时还要对不同季节负荷的变化进行充分的考虑, 确保变压器能够做到灵活的投切, 确保其运行的经济性, 对于可能导致损失的轻载运行则尽量避免。因此对于季节性用电设备, 则宜设立单独的变压器, 同时将一些重要的负荷和维持正常工作需要的负荷要集中在一台或是几台变压器上, 其他不重要的设备另设变压器, 这样有利于在使用备用电源时方便切除。

3.3 合理选择导线的经济截面

长期以来在对电力电缆选择时, 通常电缆的截面会根据发热载流量、短路电流和电压来选择, 以满足安全为基础, 然后确保截面的最小化, 这样可以实现节约。但这样进行设计的结果往往导致电能损耗费用增加, 进而导致运行成本的增加。所以对于电缆截面的选择, 还需要考虑到经济载流量, 确保选择的导线截面具有较好的合量性, 降低线路的损耗, 确保在电缆的生命周期内实现总费用的最小化, 按电缆的经济载流量 (经济电流密度) 合理选择导线的经济截面, 减少线路损耗, 并使得电缆在寿命周期内总费用最低。而且经济截面要大于发热截面, 这就确保了电缆运行上的安全性, 减少了安全隐患的发生。同时在选择导线时, 还要对电阻率进行充分的考虑, 以选择尽量小的电阻率为宜, 设计中避免导线长度过长, 使负荷中心与变电所能够尽可能的靠近, 以实现供电距离最短, 从而实现节能的目的。

3.4 配电线路的节能

3.4.1 选用电导率较小的材质做导线。

以铜芯最佳, 铝芯次之。国家从节能、环保的角度出发, 提倡采用铜质导体。

3.4.2 减小导线长度。

首先, 变配电室应尽量靠近负荷中心, 以缩短供电半径, 减少线路损耗;其次, 线路尽可能走直线, 少走弯路和回头路, 减少导线长度;最后, 对于环形供电方式, 为降低线路的电阻值, 宜将开环运行改为闭环运行。可明显降低线路损耗。

3.4.3 增大导线截面。

按经济电流密度法合理选择导线截面, 以减少损耗;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等要求外, 宜加大一级导线截面;除消防等重要负荷或大容量负荷外, 应优先采用母干线分支方式配电。

3.5 照明系统的节能

照明系统的节能设计, 一方面照度、色温、显色指数要达标, 另一方面又要达到节能的目的。由于电气照明设备的耗电量与照明设备用电使用时间、照明设备的损耗、房间面积、照明器数量等因素成正比关系, 与照明电气的发光效率成反比关系。因此, 照明系统的节能设计可从以下方面来考虑。

3.5.1 减少设备使用时间。

在设计的时候, 楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式, 做到人来灯亮, 人走灯灭。考虑到线路损耗, 对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控:面积较大的房间采用多灯一控的方式。同时, 设计时, 应充分利用天然光。

3.5.2 提高光源的利用效率。

首先要改善环境的反射条件。即建筑物内的墙壁、天顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素, 屋顶和墙面的光反射系数宜在55%~60%之间, 地面宜为15%~35%。

4 结束语

建筑电气节能是一项系统的工程, 具有十分复杂的特点, 但其又是建筑节能的重要部分, 所以建筑电气节能设计的好坏直接关系到整体建筑节能的效果, 因此需要电气设计人员根据建筑自身的特点, 对节能进行多方面的综合考虑, 加强对低能耗、高效的节能设备的应用, 从根本上实现建筑电气的节能, 加快我国经济社会的快速发展。

参考文献

[1]吴海英, 欧文权, 何滔.我国建筑电气节能的有效途径探讨[J].企业科技与发展, 2009.

[2]张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨[J].中国科技信息, 2007.