建筑电气节能设计研究

建筑电气节能设计研究（共12篇）

建筑电气节能设计研究 篇1

近年来, 随着政府节能意识的普及和节能工作的开展, 市民对节能问题的认识不断增强。建筑节能的技术和标准处于不断更新和发展时期, 公众的节能意识和理念也在不断为人所接受并实施。相对于建筑智能化系统的应用, 进一步提高建筑电气的节能水平就显得更为艰巨和复杂。要想将建筑电气节能工作做好, 不但要对建筑电气进行全面、系统的分析, 而且要加以深入的研究, 进而投入实践中去。

1 电气节能的设计原则

1.1 适用性

适用性就是指在满足建筑施工的情况下, 即为建筑施工提供足够的电荷、电量和动力, 保证建筑施工的照明强度、色度和舒适工作环境以及畅通运输通道的情况下, 优化供电配电设备, 以促进电能的合理节约化运用。

1.2 节能性

节能性原则就是指将无需消耗电能的电给节省下来。在建筑施工中, 有许多电能的消耗与促进建筑的顺利安全进行无关, 是不必要的一种损耗。所以我们要对这些不必要的消耗采取措施以节约电能。不必要的电能消耗, 如用久了的电气设备自身的电量消耗就高于新的电气设备、传输线的消耗, 以及变压器的过多消耗。所以在不影响正常工作功能的情况下, 能够经济合理的采取先进技术节省不必要的电能消耗是十分重要的。

1.3 节约性

节约性指的就是不能因为要达到节能的效果而过高的消耗投资, 而是要以最低的投资得到最大的回报, 要在选用节能设备上做到科学合理, 要充分的考虑经济效益的取得。

2 节能设计

2.1 关于供配电系统方面的节能思路

所谓在供配电系统方面的节能设计就是让系统简单, 可靠, 操作方便可行, 就是从用电设施的特点和供电的距离远近来设计供配电系统。为了适应负荷变化的季节性和时间性, 达到灵活投切变压器, 要合理的选择变压器的型号, 当然也要选择合理的变压器容量和台数。要考虑到减少线路的损耗就要缩短配电半径, 减少轻载运行的过多损耗。

线路的电阻是造成有功功率损耗的关键所在, 因此, 当有电流流过时, 减少线路传输的损耗是解决低电能利用率的主要切入点。要减少该线路的损耗, 主要可从四个方面着手:

1) 合理安排季节性负荷问题的调剂。将空调风机和一般照明等计费相同的负荷集中, 充分利用供电线路。

2) 加大线路的截面。在不影响动热稳定, 载流量的情况下, 可根据情况增大导线截面。

3) 尽量减少配线的长度。因此, 我们在布置线路时要使线路尽量走直线、变压器要离负荷中心尽量的近、供电距离要能尽量减少、对于低压线路, 能不走回头线就不走回头线, 能少走就少走。

4) 导线要选择电导率较小的那种材料, 加上对节约用铜的考虑, 可采用新型的铜铝复合材料做电缆。

2.2 变压器方面的节能设计

1) 变压器的损耗:a.负载损耗-与负载成平方比;b.空载损耗-与负载无关。

2) 变压器的效率:输出功率p2与输出功率p之比即为变压器的效率, 变压器的高效率是由变压器的空载损耗p0、变压器的固有结构、短路损耗p决定的。

2.3 电动机节能设计

在建筑工程设计中, 应该在考虑降低电动机电能损耗的情况下, 选择更为节能的电动机, 以达到提高电动机的工作效率。负荷连续的电动机, 在轻载时刻采用打开风门和阀门的方法节约电能;断续负荷的电动机, 对于轻负荷不能停止工作的额电动机, 则要在额定功率下采用常用电源, 在低速运行时采用逆变器变频装置调速。

3 照明系统的节能

3.1 利用天然光源

充分利用天然光源是电气照明系统工程中的较为重要的部分。天然光源是无穷的, 用不完的能源, 如果能在照明节能中充分利用天然光源就能很好的节约电能。白天可以好好的利用光源, 制定建筑物的采光标准和采光方式, 并将它们和照明很好的结合起来, 对节约定能具有非常重要的作用。

3.2 采用高效节能光源

对悬挂灯具位置要求较低的场所要选用荧光灯;对悬挂灯具位置较高的场所要选用金属卤化物灯或是高压钠灯, 亦或是镇流高压荧光汞灯, 选用这些灯具既可以满足照明质量, 又可以提供高的视觉质量, 而且, 相对来说, 费用也较低, 也达到了节约能源的作用。一般不选用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯, 当然特殊情况除外。

3.3 照明的灯光布置和环境条件

与侧窗平行的照明控制方式适合房间有多列灯具;按车间、工序、工段分组控制的照明控制方式适合生产场所;安靠近或远离讲台的照明控制方式适合会议室、报告厅等场所。随着中国科学技术的迅速发展, 灯具的控制方式也编的多样化, 人性化, 个性化。人体感应和静电感应就是很好的说明。

4 结语

随着我国国民经济的飞速发展、科学技术的突飞猛进和资源的逐渐枯竭, 新能源的开发和已有能源的节能就显得尤为重要, 虽然建筑电气节能的技术还没有达到成熟的地步, 但是建筑电气照明节能方面的技术对于解决能源浪费问题还是有一定的作用, 新一代的建筑电气节能技术还是有很大的发展空间的。

摘要：动力资源是我们人类继续生存和发展下去的核心, 而资源在这核心中占据了十分重要的比列。现在的中国, 经济正处于高速发展时期, 科学技术也突飞猛进, 能源是支撑经济高速增长的根本, 因此, 在生产和生活中做到节约电能是我们不可推卸的责任。

关键词：建筑电气,节能设计,设计原则,照明系统

参考文献

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

[2]张军.关于建筑电气节能设计措施的探讨.中国科技信息, 2007.

[3]齐雪艳.现代住宅电气设计节能技术探讨.黑龙江科技信息, 2008.

[4]朱林根.21世纪建筑电气设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

[5]马海德.试论建筑电气节能设计.商品与质量.建筑与发展, 2010.

建筑电气节能设计研究 篇2

1建筑电气的能耗分析

受到技术水平等因素的影响，与西方发达国家相比，我国建筑能耗很高，相关的数据统计表明，我国建筑能耗是同等发展中国家的三倍，由此可以看出，我国建筑电气节能设计的必要性。在民用建筑中，空调系统电能消耗的比例最大，占到了50%左右，水泵等设备用电在15%左右，照明系统占到了25%左右。要想提高建筑电气节能设计的效果，应该同时从多方面入手，减少空调系统、供配电系统、照明系统中的不必要能量损耗，在不影响建筑物功能的前提下，最大程度上节省能量的损耗。

建筑电气节能设计研究 篇3

【关键词】建筑电气工程；照明节能设计

根据不完全统计，在现在的发达城市中，空调采暖的消耗比例占据了整个建筑总能耗的70%。现在我国的照明设备和空调采暖的能耗也在迅速的增加，并且增加的速度已经超过了能量生产的速度。所以，有效的遏制建筑照明设备的能耗是降低能耗总量的一项重要内容，也是节能过程中的重要环节。

1.节能设计

必须遵循的原则。依据现在电气设备节能照明设计的基本理论和原则，应该把绿色照明的理念完全融入到设计当中，就是说在设计的时候必须含有高效节能的环保体系、安全体系和节能体系，这三种体系都不能缺少。而且根据我国现在的发展状况和节能体系的完善过程来看，节能设计的潜力还是非常巨大的，但是不能因为单纯的节能加大了其他方面的资金消耗，必须利用无偿性的能源消耗。在完全保证不降低照明效果的前提下，尽可能的减少照明能耗，利用国际方面最先进的照明技术发展电能的高效利用方式。灯具的选择。根据照明环境的不同，哦我们将其分为两种环境，第一种是一般的室内环境。这种场所一般使用的都是小功率或者是荧光灯棒等金属卤化物灯设备。因为传统的白炽灯会把90%的能耗量转化成没有任何用处的热能，真正用到照明上的只有不足10%。相比较来说，荧光灯的效率非常高，而且紧凑型的荧光灯和一般的灯泡相比较，发光效率是其的6倍左右。如果说10W的节能灯的发光效率就是60W的一般灯泡，使用周期也是一般灯泡的6倍。室外场所和大空间场所的照明。一般这种场所都是选用金属卤化物灯或者高压钠灯等一些高光强气体放电灯。比如说世博园的西展厅照明设备，因为建筑物的高度、环境和一次性使用的要求，设计师在经过仔细比对之后，选择了使用1000W的金属卤化物灯，可以很好的满足西展厅的照明要求。

2.照明选择

根据我国2004年颁布的相关规章制度中，规定了电气节能设备可以依据不同的使用环境进行相关的设计使用，并且每个环境要求的照明节能设计细节也有着本质的区别。比如说客房是100Lx，多功能厅是300Lx，门厅是300Lx，中餐厅是200Lx等具体要求，还有就是检验室使用的是400～800Lx不等的级别，实验室300～550Lx等。（1）线路的选择。线路的损耗占据整个电能输入的5%左右，所以照明节能系统在设置线路的时候，尽可能的选择电阻率小的电缆，适当的缩减电缆的长度，增加电缆的横截面积。照明节能设备的主线路最好是利用三相供电的线路系统，因为这种系统可以很好的减少线路能量的损耗值，而且可以使得三相电路的负荷相对均衡，保证光源设备的发光效率。（2）合理的开关方案。格局照明设备的使用特点，可以采取区域开关或者是适当的照明开关。比如说在卧室可以利用可以调节亮度的开关设备，在楼道内使用声控的开关，相对来说较为高级的客房可以采用电能节能钥匙进行控制。体育馆等一些公共场所可以利用集中控制的方法，主要是为了方便工作人员管理电源。（3）合理的利用自然资源。意思就是合理的利用现代化的高科技手段，充分利用天然光源产生需要的电能，而且可以很好的改变人生的生活情况和环境。在视觉方面，一定要强于普通的照明设备，对于人体的身心健康也非常有利。至于在室内的时候，可以利用反射的原理将天然光源反射到室内，也能够提高光源的采光效率，对于节能也能起到很好的作用。（4）合理的照明方法。在满足要求的情况下，我们可以把节能方式定义为三种，分别是局部照明、一般照明和混合照明三种。打个比方说就是：在一个要求非常高的实验室内，使用一般照明方式。但是如果达不到作业要求的照明度的情况，可以适当的增加一些局部照明的设备，提高工作检验效率的同时，还可以减少电量的使用。（5）合理的照明度。照明度值的确定主要是参考平面上的平均照明度，而且规定的照明度不可以低于这个数值，因为一个正确的照明度非常重要。如果设置的照明度太低的话，对于人类眼睛的伤害和工作都会造成影响，直接影响的就是工作质量。所以在选择照明度的时候必须和从事的视觉工作要求相一致，根据我国最新颁布的《建筑照明设计准则》作为参考，以此为根据选择合适的照明度。

3.设计措施

3.1利用高光效光源

根据《建筑照明设计准则》，我们可以从以下几个方面进行设计和选择：第一点，安装高度相对较低的地方可以选用荧光灯。因为荧光灯的使用时间很长，并且光效很高、显色性能也很好。荧光灯从本质上来说又分为紧凑型荧光灯和直管型荧光灯。通常情况来说，我们常用的就是T8型的细管径或者是T5型的细管径直管荧光灯。第二点，安装高度很好的建筑物，我们选择金属卤化物灯。因为高建筑场所对于显色性的要求非常高，比如说各种球场或者是球馆，都可以采用一种名为陶瓷金属卤化物灯。对于一些显色性要求相对较低的高建筑场所，可以利用高压钠灯。第三点，安装高度非常高，并且维修非常不方便的节能设备的时候，我们选择高频无极荧光灯。因为高频无极荧光灯具有非常长的使用时间，可以连续工作6万个小时以上，计算下来是白炽灯使用时间的60倍，是节能灯的12倍，是高压钠灯的4倍，俄日且这种灯具的发光率非常高，达到了60lm/W之上，高出白炽灯75%，比高压钠灯高出60%，而且在电压185～255V之间都可以正常运行。

3.2利用高效率节能设备

在照明节能设备中，高效率的节能设备对于节能的影响非常大，如果出现选择错误的时候，就会直接损失能量将近45%左右，这种能量损失不是任何方法都可以补救的。相反来说，如果选择了正确的节能设备，就可以让单位面积上的电能消耗值减少很多，相对应的就会减少投资的成本和维修的费用，达到节能的目的。

3.3首选气体放电设备

荧光灯利用电感镇流器的一般功率是普通荧光灯额定功率的25%左右，高强度气体放电设备的镇流器能量消耗是额定功率的14%左右，而电子镇流器和电感镇流器相比较来说，节电将近12%左右。因为本身的电能消耗就比电流镇感器小55%～80%，所以节电的效果也是非常显著的。所以，气体放电设备配用电子镇流器和电感镇流器一起使用，节能效果会更加突出。

3.4新技术的创造研究

在照明节能设备的设计中，光纤照明设备的使用和天然光设备的使用都给我们正确的利用节能设备照明创造了条件和技术。对于现代高大的建筑物越来越多，在同样采光效果都很好的情况下，我们完全可以使用天然光节能设置进行照明，相对于一些室外场所部分光亮照不到的地方，我没呢就可以利用光纤照明节能技术，将太阳光利用光纤传输的形式运送至照明设备的端口部分，从而实现照明的要求。

4.总结

通过上述材料的总结和分析，节能设计是一个任何时代都不会停止的研究话题。当前我国的电气节能设计还处在初级的试验阶段，但是国家通过政策的颁布和实施，也完全证明了国家已经重视节能设计这个项目了。电气节能的内在潜力是非常巨大的，在实际的使用过程中需要充分的考虑到高效率的节能设施，利用最先进的技术成果，营造一个最为舒适的生活环境。 [科]

【参考文献】

[1]王文亮.智能建筑供配电监控系统的设计与实现[J].电源技术，2010，（17）：111-115.

[2]文桂平.建筑电气照明节能设计的探讨[J].四川建筑科学研究，2012，（12）：200-203.

建筑电气照明节能的设计研究 篇4

一、建筑电气照明节能的设计原则

(一) 适用性

在对建筑电气照明进行节能设计时, 一定要满足经济适用的原则。所谓的适用性原则就是在满足为建筑物内的良好的人工环境提供必要的能源, 为建筑设备提供必须的动力, 为用电设施提供可靠的负荷容量等条件的情况下, 优化供配电设计, 从而促进电能的合理化运用。也就是说尽管我们都明白节能的重要性, 但却不能够为了节能而折损建筑设计的功能性。如果整栋建筑在自然光照的条件下不能够达到功能要求的, 可采用电气照明方式作为补充, 各功能区必须符合光照度和显色指数的标准要求, 对于具有特殊功能的建筑, 还要满足建筑的特殊功能关照度指数。例如, 展示厅、馆的设计需要的光照度要明显高于一般建筑, 需要设计必要的辅助照明光源来应对展示的光照要求。

(二) 节能性

节能则是对整个建筑物能量消耗的控制, 减少不必要的能源消耗, 进一步提高能源的利用率, 在减少数量的前提下不失质量。在实际的实践中, 不必要的电能消耗, 会对变压器、传输线路造成损耗, 而且一旦用的时间长, 电能消耗也会增加。在不会影响建筑电气照明正常工作的情况下, 可以采取先进的技术控制好电能损耗。

(三) 规范性

对于照明电气的节能设计, 设计人员不能只依靠自己的专业知识和设计经验进行, 必须遵循建筑照明设计标准和节能设计标准等相关规程规定, 只有这样才能保证设计的规范化、标准化与合理化。

(四) 考虑经济效益

节能设计不仅仅要坚持节能原则, 还必须根据具体国情和建筑企业自身情况综合考虑经济效益。倘若过度的强调节能, 则会增加节能设备费用, 用户很难在短时间内收回原本投资的成本, 很难得到收益。因此, 在设计阶段, 设计者需要反复比对每一个设计方案所带来的经济效益。如果照明消耗的能源相同, 就综合比较照明费用、年电费以及年维护费, 再从中选择经济效益和节能效益最优的设计方案。

二、建筑电气照明节能设计措施

(一) 多等级供电系统

设计供配电系统应具有较高运行可靠性, 配电级数不宜太多, 同一电压等级其配电级数高压不宜超过两级, 低压则不宜超过三级, 三级负荷则不宜多于四级。通常建筑照明供电按照建筑的功能分为380V/220V, 按照照明负荷的重要性等级进行供电电压选择, 在负荷供电末端可以采用双电源自动切换的方式来进行供电系统转换。当对照明电压有特殊要求时, 可以切换至380V电压, 常用状态时以220V照明供电系统为主。任一照明单相分支回路中, 其电流不宜超过16A, 且所连接的光源数应不超过25盏;连接照明场所中组合灯具, 其回路电流不宜超过25A, 且光源数不宜超过60盏;连接高强度气体放电灯的照明单相分支回路, 其电流不应超过30A。通过合理规划照明供电系统, 在确保照明系统具有较高运行稳定可靠性的基础上, 减少电能在照明供电线路上的损耗, 达到节能降耗的目的。

(二) 合理选择电光源

电光源的选择, 要对灯具、镇流器、光源等的价格、使用效率综合比较后再决定。除此之外, 电光源的选择要满足启动时间和显色性的要求。照明设计选择光源有一定的原则。即在低高度房间, 例如办公室、会议室, 选择细管径的直管形荧光灯;在营业厅等相似区域宜使用紧凑型荧光灯;高度比较高的场所, 宜使用金属卤化物灯或者大功率细管径荧光灯;而一般的场所不太适合使用荧光高压汞灯和自镇流荧光高压汞灯;室外德尔照明不适合使用普通照明白炽灯, 即便是因为特殊情况需要, 也不能超过100W的额定功率。

(三) 采用节能光源

节能光源最为显著的一个特点就是提升了照明的质量, 光照度得到了显著的提升, 好的节能光源可以提升50%的光照度, 而电量节约也能够达到35%以上到50%之间。与普通的光源相比节能光源在电能节约方面能够实现2到3倍的节能效果。在光源的选择上, 尽可能的采用节能光源, 尽管节能光源的价格要高于普通光源, 但从长远的节能经济效益方面, 节能光源的长远效益要远高于普通光源, 特别是节能光源的使用寿命要远远超过普通光源。

三、总结

我国工业化、城市化进程的不断加快, 使电能源成为最为紧缺的能源之一, 建筑作为城市的构成体, 建筑的节能涉及到城市整体节能的关键, 不但是对生活电量的降低, 也是对构建绿色城市的重要支持。本文详细阐述了建筑电气照明节能的设计原则和相应措施, 有效地降低了能源的消耗, 减轻了对我国电力供应的压力, 节能减排, 促进了我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]马轶群, 陈磊.浅析我国建筑节能现状及“十二五”建筑节能形势[J].科技信息, 2012 (30) .

建筑电气节能设计论文 篇5

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

浅析建筑电气节能设计 篇6

【关键词】建筑电气；节能设计；措施

建筑电气节能设计是一个复杂系统性的工程，广大设计人不但要从节能技术研究的本身入手，同时建筑电气节能工程还需要全社会意识观念的改变。只有在这样的基础上，先进的节能技术才能找到广阔的用武之地，形成节能技术的良性循环。

1.建筑电气节能的重要性

节约能源、保护环境是我国乃至全世界的重大课题，我国的电力能源绝大部分是来自煤、油等不可再生燃料。一方面，我国能源极为有限，难以满足现代化发展的需要；另一方面，燃煤发电必然向大气排出大量CO2、NO2及其他氮氧化合物，导致了环境污染。

随着建筑业的迅速发展，其消耗的能源也在迅速增长，而建筑中消耗的能源大部分都是以电能的方式消耗的。多年以来，人们只是盲目用电，电气设计人员只是按照前人的经验来选照明、动力和电源等设备，很少考虑节电。待工程竣工后，运行期间出现一些多余的能耗，也只能任其存在。因为无法做出有效的定量分析，也就无法找到一种让人信服的解释，再加上普通的单位和企业没有认识到我国一直处于能源匮乏的状态，也就忽视了优选节能设施和日常的节电教育，以致造成能源严重浪费的后果。直至最近几年，多个省份出现拉闸限电才暴露了问题的严重性。如果形势继续恶化，将进一步加剧能源匮乏问题对人们生活和经济发展的影响，因此，在能源日益短缺的今天，建筑电气的节能显得尤为重要。现在，节能已落实到施工图的设计环节。

2.我国建筑电气节能的基本原则

在我国，建筑电气节能技术的发展遵循一定的原则。首先，要充分满足建筑物的基本功能；其次，要减少建筑电气的能源消耗；最后，还要提高能源利用率。因此，要坚持实用、经济合理、技术先进这三个原则。

2.1要充分满足建筑物的基本使用功能

要充分满足建筑物的基本使用功能，就要使照明的照度、色温、显色指数等指标达到一定的要求；满足上、下、左、右的运输通道畅通无阻；满足舒适性空调的温度及新风量；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。

2.2考虑实际效益节能需要

根据国情考虑实际的经济效益，但不能仅因为节能目的而过多地对节能投资，增加运行费用，也不能建立在终止生产发展之上，应使增加的部分投资能在几年或较短的时间内以节约的运行费用形式进行回收。

2.3节省无谓的能量消耗

要找出与发挥建筑物功能无关的能量消耗，然后再采取相应的措施节省能耗。例如，变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗都是无谓的能量损耗，需要采取措施予以解决；又如照明容量，宜采用先进节能技术使其能耗降低。

3.建筑电气节能设计的措施

3.1供配电系统的节能措施

3.1.1合理设计供配电系统

根据负荷性质、供电距离、用电设备、负荷容量等因素，合理选择供电电压并设计供配电系统，力求简单、可靠的供配电系统接线，且同一电压供电系统配电级数不宜超过两级；变配电所应尽量靠近负荷中心，从而使配电半径线路缩短，以降低线路末端电压降，而多个变配电所之间宜设计联络，这样就可灵活根据负荷变化情况投入或切换变压器，使变压器能高效运行，降低损耗；按经济电流密度合理选择导线截面，一般按年综合运行费用最小原则确定单位面积经济电流密度，以减少线路阻抗。

3.1.2合理选择变压器

电力变压器应当选用10型及以上非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器，变压器的长期工作负载率不宜大于0.85。在选择变压器容量和台数时，应灵活根据负荷变化情况，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，以实现经济运行，减少由于轻载运行造成不必要的电能损耗。此外，降低变压器的环境温度、平衡三相负荷、合理选择变压器接线方式、季节性造成的负荷变化时灵活投切变压器等也是降低能耗的有效途径。

3.1.3提高功率因数和负荷率

变压器效率与变压器损耗和负荷有关，同时也与负荷的功率因数有关。经济运行区，负荷率为0.3～0.75；变压器效率最高时，负荷率为0.5～0.6。当负荷一定时，功率因数越高则变压器效率越高。总体上，变压器损耗主要是铁损和铜损，所以提高变压器二次侧功率因数，可使总的负荷电流减少，从而减少铜损。改善系统功率因数，可改善线路及变压器的电压损失，由此提高现有设备和线路的供配电能力。由于减少了无功功率，提高了功率因数，供给同一负荷功率所需的负荷电流和功率均减少，可选择较小的变压器容量和线路截面，从而减少投资耗费。对现有设备而言，提高了功率因数，变压器容量和线路截面就有了富余，可增加用电设备，也就等于间接增大了配电系统的供电能力。

3.1.4变频调速

用变频调速的方法来减少电机轻载和空载运行，同时利用水泵流量进行节能的经济效益也是非常显著的。当所需流量减少，水泵转速降低时，其电动机的所需功率按转速的3次方下降。

3.1.5谐波治理

随着大量非线性负载的广泛使用，产生的大量谐波电流注入电网中，使电压波形产生畸变。可通过选用D，yn11变压器，设置滤波或隔离滤波装置，合理选择中性线截面、功率因数补偿电容器组串联消谐电抗器等措施抑制谐波，提高电能质量。

3.2照明系统的节能措施

照明节能的基本原则是在保证不降低生产、作业视觉要求，不降低照明质量的条件下，力求减少照明系统中光能的损失，最有效地使用照明用电。

做好照明节能工作应注意以下几点：

3.2.1根据视觉作业要求节能

应根据GB50034—2004《建筑照明设计标准》确定合理的照明标准，不同场所应有目的地进行照明。由于我国幅员辽阔，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，因此还应结合现场实际情况，在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准，对标准值的确定应适度掌握，并合理利用局部照明。

3.2.2充分利用自然光

照明的最佳光源是阳光，太阳光是免费的，不需电力，也不造成污染。在写字楼中，如果在设计时能在大楼内部引入自然光线，员工会情绪更好，效率更高；在医院中，住在靠近窗户附近的病人康复得更快。现在有些窗户可以对光谱进行选择，引入日光的同时还可保持舒适。有一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等，可将日光引入大楼内部。在灯具布置时，将所控灯列与侧窗平行，根据日照强弱来进行灯具控制也是照明节能的有效手段。

3.2.3合理选择光源和灯具

不同的使用场合，在满足照明质量的前提下，尽可能选择高光效的光源。为充分利用光源发出的光通量，在灯具选用时应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的灯具，优先选用开启式直接照明灯具，并选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器以提高功率因数。

3.2.4合理的照明控制方式

采用合理的照明控制方式是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。照明控制系统分两大类：手动控制和自动控制。

①手动控制是指按照使用者的个人意愿来控制所属区域的照度水平。在照明开关应用中，应注意：a.居住建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明，除应急照明外，宜采用节能自熄开关；b.每个照明开关所控光源数不宜太多，每个房间灯的开关数不宜少于2个（只设置一只光源的除外）。但手动控制最不利的一点是当人们意识到自然光线不足时会开灯，但当自然光又恢复充足时，没有什么因素促使人们把灯关掉，工作结束后如果灯还开着，这将浪费大量的电能。

②与传统的照明控制方式相比，近年来逐步发展起来的智能化照明控制系统体现出了优越性。目前，智能照明控制系统多采用现场总线技术，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显。

3.2.5高效照明和节能控制系统设计

T8/T5荧光灯、紧凑型荧光灯（CFL）、高压钠灯、金属卤化物灯、电子镇流器、半导体发光二极管（LED）应广泛应用。T8的节能量可达10%，T5比T8的节能效果还好；紧凑型荧光灯（CFL）比普通灯的寿命长，节能效果好，并且安装简便，非常适合在家庭及其他室内场所安装；高压钠灯代替高压汞灯，电能可节约37%；金属卤化物灯代替高压汞灯，电能可节约30%；半导体发光二极管（LED）光的转换效率高，寿命可达50000～100000h。在建筑物的公共场所，照明应采用节能控制系统，尽量减少不必要的照明时间。除正确选用光源产品外，选择高效照明灯具与光源合理配套使用，在满足照明要求的情况下，可有效节约照明用电。

4.结语

总的来说，建筑电气的节能技术较多，我们需要针对建筑物的实际情况优选相应的技术措施，提高对电能的利用效率，降低能耗，提高经济效益。电气节能就是遵照国家的能源开发利用政策，在电力生产、输送、使用各个环节中，研究分析电能消耗的规律，不断改善用电状况，减少损耗浪费，即采取技术可行、经济合理和对环境保护无妨碍的一切措施，以实现电力供需的平衡。 [科]

【参考文献】

[1]郭帅.关于建筑电气照明节能的探讨[J].山西建筑，2009（3）：230.

智能化建筑电气节能优化设计研究 篇7

一、智能化建筑和智能化建筑的电气节能设计概述

1.1智能化建筑

智能化建筑指的是利用计算机和现代建筑等先进的技术手段, 对包括信息化、公共安全、建筑管理和信息系统等在内的整个系统进行整合, 达到最优的效果, 为人们提供安全、健康的生活环境。智能化技术的兴起使得我国建筑行业有了新的进展, 实现了长足的进展。但是, 由于此项技术传入我国时间还不是很长, 使得应用时还有许多问题, 导致很多智能建筑的控制系统不能正常运作, 因此需要我们进行深入的研究分析, 这就要求我们应该大力研究电气节能设计, 保证智能化建筑的控制的正常运行[1]。

1.2智能化建筑的电气节能设计

智能化建筑中的电气节能设计是实现智能化建筑控制系统正常运作的关键技术, 有着非同寻常的地位。目前建筑行业中能源消耗最大的是电气耗能, 因此我们对智能化建筑中电气节能技术进行优化, 降低能耗, 更好的实现对建筑的智能化控制。

二、国内智能化建筑的电气节能技术的发展现状及缺陷

2.1国内智能化建筑的电气节能技术的发展现状

目前国内建筑行业中能源消耗最大的是电气耗能, 近年来, 我国太阳能、风能等清洁的新能源开发展比较快, 将这些新能源应用于智能化建筑中的电气节能中, 既取得了良好的经济效益, 也很好的保护了环境, 节约了能源, 一举数得。不过, 虽然国内智能化建筑应用新能源来实行电气节能有一定的成效, 也取得了一定的进步, 但是对于智能化建筑电气节能的优化技术仍然存在一定的缺陷, 阻碍了电气节能的发展和智能化建筑的发展[2]。

2.2国内智能化建筑的电气节能技术的缺陷

国内智能化建筑的电气节能技术存在一定的缺陷, 限制了智能化建筑中智能化控制的实现, 也制约了我国建筑业的发展。其缺陷大致包括以下几个方面:第一, 照明的光源及照明控制方式的不合理导致电能的浪费, 建筑过程中, 照明耗电占了能耗的一大部分, 不合理的照明光源和照明开关控制方式都可能会导致电能的巨大消耗, 不利于建筑智能化控制的实现;第二, 建筑的通风设计不合理导致空调制冷耗电过高, 导致电能的浪费, 有的建筑在设计时没有考虑到通风的因素, 不合理的施工和不合理的运作系统, 导致建成使用时由于不能通风不畅而必须常年加大空调制冷, 使得耗能增加;第三, 整个系统运行的不协调, 使得智能化建筑的整个控制系统得不到良好的应用, 给建筑施工带来困难, 造成耗能的增加;第四, 建筑设计时, 内部排水、采暖通风等系统设计不合理也会在实际应用中造成耗能增加[3]。

三、智能化建筑电气节能优化设计

智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器和智能控制网络等四个方面的优化有利于实现智能化建筑的控制系统, 达到节能的目的, 然后对建筑的质量安全监控进行优化, 确保智能化建筑的控制的正常运作, 以下是具体的节能优化措施:

3.1供配电系统节能优化设计

智能化建筑节能优化设计的主要目的是降低能耗, 而最根本的是从整个建筑的供配电系统方面来着手, 将设备用电的特点、用电负荷容量和设备位置的布置等方面进行分析研究, 制定出科学、合理的供配电方案, 确保整个建筑控制系统的正常运行。从具体措施来看, 可以从以下两个方面来制定措施:第一, 尽量使用电电压稳定, 减少因为电压忽高忽低而产生不必要的能耗;第二, 在建筑施工中尽量选用较短且直的供配电布线, 将电气系统简化, 较少降低能耗。

3.2照明系统的节能优化设计

建筑过程中, 照明耗电占了能耗的一大部分, 因此在建筑施工时, 应尽量注意照明系统的节能优化。从具体措施来看, 可以从以下三个方面来制定措施:第一, 多使用节能灯具, 尽量避免使用普通照明灯具, 因为节能灯可以用更少的能耗达到和普通灯具一样的照明效果, 起到节约不必要能耗的效果;第二, 能不用照明就尽量不用, 充分利用自然光照, 施工时安置采光井, 充分利用自然光, 对于室内照明, 尽量选用透明的瓦片, 使得光透进来, 较少不必要的照明, 降低能耗;第三, 尽量选用声光控开关, 可以最大程度的保证在没有必要的时候减少照明, 降低能耗[4]。

3.3对建筑物内部系统的节能优化

对于室内的节能优化, 多是从电梯、通风系统和供排水系统来着手。从具体措施来看, 可以从以下三个方面来制定措施:第一, 在设计电梯时, 根据建筑物具体情况选用大小合适的电梯, 避免出现少人流通过而运用大能耗的大电梯, 减少不必要的电梯, 以降低电梯的能源消耗, 节约电能;第二, 在设计通风系统时, 考虑到室内的通风情况, 避免出现通风不畅而长时间利用设备换气, 造成能源浪费, 在建筑中, 选用耗电低且效果好的性价比高的通风设备;第三, 在设计供排水系统时, 优先选用无负压供水设备, 在节能环保的同时, 净化水质, 对于排水系统, 尽量利用重力特点, 让水自行排出, 减少动力排水设备, 节约能源[5]。

3.4开发和多利用新能源

在整个智能化建筑系统中, 多利用太阳能、风能、热能等可再生的新能源, 不仅可以直接节约能源, 而且可以减少许多高耗能的设备的使用, 达到节能的目的。另外, 可以对新能源进行深入的研究, 开发更多的清洁的可再生新能源, 降低或者彻底摆脱对电能的依赖, 不仅节约耗能, 而且符合环保的效益。

四、结束语

智能化建筑中电气节能的优化, 对于智能化建筑控制系统的运作和整个建筑行业的发展都有很重要的影响, 其程序非常复杂, 必须要兼顾到整个系统的各个环节, 整合所有的影响因素, 结合具体情况, 对各个环节进行统筹设计, 达到节能的目的。本文从供配电系统、照明系统、建筑内部系统和新能源等多个方面提出了节能优化措施, 希望能为之后的智能化建筑中电气节能的优化的研究提供便利。

参考文献

[1]范臻.基于智能化建筑电气节能优化设计的分析[J].中国高新技术企业, 2012, 28:30-32.

[2]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, 2012, 17:54+59.

[3]巩玉国.建筑智能化过程中的电气节能问题与措施研究[J].四川建材, 2013, 04:269-270.

[4]曾小阳.智能化建筑电气节能优化设计的相关分析[J].科技风, 2013, 16:156.

建筑电气节能设计研究 篇8

1 现代建筑电气控制安全节能设计的基本要求

1.1 满足现代建筑功能的需要

首先, 要满足现代建筑所需照明的亮度、色度等需要, 满足室内空调温度的舒适和空气的清新, 满足一些特殊场所:比如娱乐场所、会议场所等特殊工艺设计的实际需要。

1.2 综合考虑经济产值的实际需要

安全和节能应按我国国庆的实际需要, 考虑实际经济产值, 不能单纯的为了节能, 而过高地进行消耗性的投资, 增加总的运行成本。应该在尽短的时间内, 利用节能省下来的费用作为对投资资金的回收。

1.3 节能的需要

节能应该在满足实际功能的前提下来进行的, 应该节省的是没必要的开支。在进行电气控制设计的时候, 首先, 要找出哪些能量的消耗是必须的, 哪些能量的消耗是可有可无甚至是根本没有必要的, 找出了这些后, 然后再考虑采取何种措施来进行节能。比如:变压器山的功率损耗, 传输电能线路上的损耗实际上都是无用的能量损耗, 又如量大面广的照明容量, 可有采用先进技术, 使其能耗降低

2 如何设计安全节能的现代建筑电气控制系统

2.1 变压器配电系统的设计

1) 变电所位置的确定。现代高层建筑的耗电量非常大, 在确定变电所位置的时候, 应尽可能使高压深入到负荷中心, 这样做对节能和提高供电的质量都有很大的好处。2) 合理选择配电变压器。对变压器的容量和台数进行合理的选择, 为降低变压器自身损耗, 当容量大而需要选用多台变压器时, 可在合理分配负荷的前提下, 尽可能的减少变压器的台数, 选用大容量的变压器。根据负荷情况, 综合考虑总的投资以及运行费用, 把负荷进行合理的分配, 选取电力负荷和容量相适应的变压器, 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。

2.2 电源以及电压的选择

为了确保供电的安全可靠性, 现代建筑至少应该用友两个独立的电源, 具体数量应视负荷大小以及当地电网实际条件而定。两路独立电源的工作方式是两路同时供电, 相互备用。国内现代建筑的供电电压, 都采用10KV标准电压等级。

2.3 电气控制照明设计

照明的节能, 是在保证照度标准和照明质量的前提下, 力求做到降低照明系统中的能量损耗, 从而达到最有效的利用电能目的。

1) 选择优质的电光源。照明节能的首要工作是合理的选用电光源。节能的电光源的发光效率高, 同样的瓦数将会散发更多的光通量。

2) 选择节电的照明电器配件。各种电光源中均需要有电器配件, 其中镇流器就是一个高耗能的器件。在量大面广的照明设计中, 要采用节能电子镇流器后, 节能的效果就会显得非常明显。

3) 选择控制开关, 充分利用自然光。由于自然光属于免费的光源, 所以要充分利用自然光, 就是要根据射入室内的自然光亮度, 合理地设置照明开关, 使照明控制灵活、节能、方便。充分利用室内受光面的反射性, 也能有效地提高光的利用率, 起到节电的作用。

4) 选择合理的照明方式。在满足照度标准的前提下, 为节约电能, 应选用多种照明方式的的结合:比如一般照明、局部照明和混合照明等照明方式。

5) 选择合理的照度值。选择合理的照度值是照明设计所需要考虑的重要问题, 如果照度值太低, 就会损害工作人员的视力, 影响生产效率和产品质量, 不合理的高照度则会浪费电量, 所以选择照度必须与所进行的视觉工作相吻合。照度值应按国家颁布的照明设计标准来进行选择, 合理的照度值和优良的照明质量所带来的光环境, 可以改善人们的心情和提高工作效率, 因此, 要综合考虑照明系统的总的效率。

2.4 所需要的集中主要设备的选型

1) 高压开关柜。现代建筑的变配电室大多数都装在主楼地下层, 按照标准不适宜采用油开关。应该严格按照标准, 选用真空开关手车式高压开关柜;2) 电力变压器。根据建筑防火的要求, 主楼内是不可以装设大容量的油浸电力变压器的;3) 低压配电屏。国外低压配电屏的结构, 几乎都做成抽屉式, 特别是大容量的出线, 则做成手车式;4) 应急发电机组。以往都是是采用柴油发电机组来作为应急备用电源的。近年国外现代建筑很多都采用燃汽轮发电机。这种发电机具有重量轻、体积小、反应速度快、故障率低等优点。

2.5 配电线路导线、电缆的选择要充分考虑节能

由于配电线路上存在电阻, 当有电流通过的时候, 就会产生一定有功功率损耗, 由于线路上的电流是不能改变的, 所以要减低线路损耗, 只有通过减小线路的电阻, 可以通过下面的几种方式:1) 选用电导率较小的材质做导线在所有电导率较小的材质中铜;2) 减小导线长度;3) 增大导线截面。

2.6 安全方面的设计

2.6.1 接地与防雷

现代建筑的防雷设计, 除了采用传统避雷针和避雷带的方法外, 近年还出现了消雷器和放射性避雷针。现代高层建筑的防雷接地、电气设备的保护接地和工作接地, 基本上都是合在一起来做的, 这样就组成混合的接地系统。利用建筑物的钢筋混凝土基础作接地板。尽管基础钢筋等自然接地体已经能够满足接地电阻的要求, 但是仍然还需要安装水平的人工接地体, 从而将主要的建筑物基础连接成接地网, 这样做对于均衡电位和提高安全性都有很大的好处。

2.6.2 安防系统

1) 消防自动报警和自动灭火系统;2) 安全报警系统。

安防系统是现代简述电气控制设计中, 不可缺少的一部分, 对于建筑的安全防范有着至关重要的作用, 同时危险报警能及时的提醒和通知有关人员, 对故障进行排查和检修, 从而保证人们的生命财产安全。

3 结语

总之, 合理、安全、节能的电气控制设计已经是一个现代建筑所必须的一部分, 只有充分考虑好总体布局设计和人性化设计才能更好的满足人们实际学习、工作、生活的需要。

摘要：随着现代建筑使用电气设备种类越来越多, 电气控制的节能性和安全性, 就显得更加的重要, 如何才能设计出体现高科技含量、符合逻辑控制规律的, 并且使用起来更加安全、可靠、节能的电气控制设计是我们本文研究的主要内容。

关键词：现代建筑,电气控制,安全节能

参考文献

[1]黄文经.基本电气控制电路设计中的几个可靠性问题[J].南平师专学报, 2002.

建筑电气节能设计研究 篇9

1 建筑设备电气自动化水源热泵、地源热泵技术研究

1.1 水源热泵、地源热泵技术工作原理。

水源热泵技术是一种利用水源温度变化调节空气温度的技术。它充分利用了夏季地表水低于建筑温度而冬季地表水高于建筑温度的特点, 将其与热泵相结合, 以实现调节室内空气温度的目的。地源热泵技术主要采用埋管的方式, 让水不断进出于换热管道与热泵机组之间, 通过水流的带动作用, 帮助机组将热量置换到土壤中, 以达到温控的目的。

1.2 水源热泵、地源热泵技术特有优势。

(1) 绿色无污染。水源热泵、地源热泵技术主要利用太阳能、地热能与水能等可再生自然能源, 在使用时既不会产生粉尘、烟雾或有毒有害废弃物, 也不会产生噪音污染或电磁干扰等问题, 充分响应了国家建设资源节约型、环境友好型社会的号召, 体现了绿色环保可持续的理念。 (2) 适用范围广泛。水源热泵、地源热泵技术使用的设备小巧便利, 操作简单, 能广泛应用于各种公共场所, 还能用于私人别墅或住宅区内, 提高能源的回收利用率, 实现能源的优化合理配置, 不仅降低了能源消耗, 还节省了资金投入。

2 建筑设备电气自动化变风量控制技术研究

2.1 变风量控制技术的工作原理。

与传统温度控制系统不同的是, 变风量控制系统不是采用改变空气温湿度来调节室内温度, 而是通过加大送风量来实现温度调控。当建筑物中人数激增、空调负荷骤然加大的情况下变风量系统能智能调控空调送风速度、加大风量, 以有效抑制因人员增多而导致的温度上升情况, 达到温度调节的目的。

2.2 变风量空调系统常见的控制方式。

(1) 定静压控制法。定静压控制法需要技术人员将压力传感器加设到风管静压的最低位置处, 通过精确的测定分析、掌握该点的实际静压值。以此数据为基础, 调整变风量空调系统中风机的旋转速度, 使该点静压值恒定于最低工作压力上, 为室温控制做好铺垫。 (2) 变静压控制法。变静压控制法不同于定静压控制法, 操作较为简便, 仅仅需要通过风阀开度大小控制变风量空调系统送风量与送风速度。

2.3 变风量控制技术的优势。

(1) 灵活便利。公共场所人流量较为密集, 空调通风系统在通风换气、调节舒适度方面起到重要作用。特别是办公大楼, 综合性较强, 每一间办公室的职员在温度需求上都存在一定差异。若是一律采用定量通风手段进行空气温度调节, 不能迎合个人的实际需求, 显得不够人性化与合理化。使用变风量空调系统后, 每间办公室都能根据实际调节风阀开度大小, 营造出舒适度最佳的工作环境。 (2) 节能环保。使用变风量空调系统后, 建筑物中总体冷量可以有效节省两到三成, 既节能又环保, 为使用者与建造者节省了资金支出, 利于进一步实现资源、资金的合理优化配置。

3 建筑设备电气自动化照明控制系统中的节能研究

3.1 分区照明控制系统。

随着时代的不断发展, 综合性的高层建筑越来越多, 这些高层建筑中会划分为多种区域, 如底层新建停车场、地层修建商场、购物中心、高层用于办公或居住等。区域不同对照明的要求也不同。停车场不需要向卖场一样灯光璀璨, 仅仅需要一般照明即可;办公楼层与住宅楼层也不同, 办公室为了便于办公, 灯光要求较高, 而住宅楼仅需满足一般生活照明即可。除此之外, 还有一些电梯内照明、走廊、楼梯间照明、障碍照明、景观灯照明、应急照明等都是需要设计人员考虑的重点问题。

3.2 定时照明控制系统。

管理人员可以根据建筑内不同区域的不同需求在照明系统的控制平台上编制较为完备的时间表, 充分考虑到各区域的实际情况, 如商场除特殊情况外不休息、周末公司不上班、住宅区夜晚用电需求较大等, 合理调控照明时间、分配照明电量。

3.3 智能照明控制系统。

通常情况下, 建筑设备电气自动化系统的照明控制方法可以分为分区照明与定时照明两种, 但这两种方法有时也会存在操作不便的情况, 不利于应付突发事件, 灵活性较差。智能照明控制系统能通过遥控场景控制器随时随地控制该区域内的各种照明设备, 根据客户的实际需求设定不同的照明场景、如播放PPT时调暗光源等, 真正体现该系统的智能性、便捷性与实用性。

4 结束语

综上所述, 建筑设备电气自动化系统能有效降低建筑物能耗, 提高能源的利用效率, 实现资金、资源的优化合理配置, 体现科学发展的思想观念, 应该将其推广开来, 用于更多的建筑中, 为进一步提升人们的工作、生活质量打下坚实的基础。

参考文献

[1]卢建兵.智能建筑设备电气自动化系统设计[J].太原城市职业技术学院学报, 2012 (04) .

[2]付丹.智能建筑设备电气自动化系统设计[J].黑龙江科技信息, 2013 (23) .

[3]刘琳.智能建筑节能及实现方法研究[D].扬州大学, 2011.

建筑电气节能设计研究 篇10

全国智能建筑技术情报网、中国建筑节能协会建筑电气与智能化节能专业委员会、中国建筑设计研究院 (集团) 联合编著建筑电气设计要点系列丛书之一《电气节能设计》一书, 已由中国建筑工业出版社正式出版。

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建筑电气节能设计措施分析 篇11

关键词：建筑电气节能照明系统消耗

0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当前现状和节能设计基本原则

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建筑电气节能的措施

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，补偿后功率因数不应低于0190。

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2001m／w，目前实验室里已经达到1001m／w，501m／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LED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。减少电动機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，应采用三角一星切换装置。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：△P=P0+B 2PK式中：△P为变压器用工损耗，kW；PO为变压器的空载损耗，kW；PK为变压器的有载损耗，kW；B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。PK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，變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

建筑电气节能设计探讨 篇12

1 电气节能设计应遵循的原则

建筑电气对能源的损耗量较大, 这就需要电气设计人员在进行建筑节能设计时要更多的关注电气节能, 在设计时充分考虑电气的安全性、可靠性、适用性和经济性, 从而制订科学合理的设计方案, 减少建筑电气对能源的损耗。

2 电气节能设计包括以下几方面内容

2.1 合理设计供配电系统

供配电系统的运行情况对能源的损耗具有直接的影响, 所以在进行供配电系统设计时, 要从用户的需求出发, 进行科学合理的设计, 从而保证供配电系统处于最佳的运行状态, 这样可以有效的减少能源的损耗。

2.1.1 变电所和配电所需要根据用电负荷的情况配置在负荷的

中心, 这样就能使低压供电的半径有所缩短, 从而使线路的损耗有一定程度的降低, 同时对于电压损失的减少和供电质量的提高都有极其重要的作用, 同时供配电线路的长度也要有一定的要求, 通常情况下以不超过250米为宜。

2.1.2 供配电系统应简单可靠, 配电级数不宜过多, 同一用户内, 高压配电级数不宜多于两级;

变压器二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级, 尽量减少电能损耗。由两路进线供电的系统, 宜采用两路电源同时运行的方式, 以减少正常运行时的线路损耗。

2.1.3 合理选择供电电压。

同等情况下, 电压越高, 损耗越小。供电电压等级的确定应考虑技术经济合理性及电力公司的相关规定等因素。当用电设备总容量在250k W及以上或变压器容量在160k VA及以上时, 宜以10 (6) k V供电。对大型公共建筑的空调冷水机组, 考虑节能因素, 经方案比较尽量采用10 (6) k V冷水机组, 但应考虑大容量电动机启动时对变压器的影响。

2.1.4 合理选择变压器

电力变压器应当选用10型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。变压器的长期工作负载率不宜大于0.85, 在选择变压器容量和台数时, 应灵活根据负荷变化情况, 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, 以实现其经济运行, 减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。

2.1.5 减少线路能量损耗

在满足允许载流量、电压损失、短路电流热稳定等技术指标前提下, 应按经济电流密度合理校验、选择导线截面, 从而达到降低电能损耗、减少投资和节约有色金属的目的。

2.2 降低电动机电能损耗, 提高电动机使用效率

2.2.1 根据负荷特性合理选择高效率电动机, 提高电动机运行的效率和功率因数。

2.2.2 功率较大的电动机可以采用变频调速器 (消防设备除外) , 可提高电机在轻载时的效率, 达到节能的目的。

2.2.3 通常使用较启动器, 这样可以有效的保证电机的平稳启动, 从而减少电压的波动, 使电网的电压要规定的范围之内。

2.3 合理提高供配电系统中的功率因数

设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器, 降低线路感抗, 采用正确的电线、电缆敷设方式, 提高用电单位的自然功率因数。当自然功率因数偏低, 达不到电网合理运行要求时, 应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。

2.4 照明节能

照明节能作为电气节能中的较为重要部分, 则需要在保证作业视觉要求及正常生产要求的情况下, 并保证原有的照明质量, 在这种情况下使照明系统中的光能损失尽量减少, 使照明用电发挥到最佳的效能。因此在照明节能工作中需要对以下几个方面严加注意:

2.4.1 照明在满足视觉作业的要求下, 需要根据不同的场所的要求来进行, 符合相关的照明标准

我国地域较为辽阔, 东西南北经济发展速度有较大的差异, 同时我国还是个多民族国家, 每个民族的风俗习惯也各有不同, 这样在对照明设计标准进行设计时, 就需要根据各地的情况及现场的实际需求, 以高、中、低值来对标准进行合理的确定, 并以适度的原则来规定标准值, 并对局部照明情况进行合理的利用。

2.4.2 充分利用自然光, 照明的最佳光源是阳光

在电气节能方面可以充分的利用太阳光, 太阳光是一种免费的资源, 同时又能达到节能环保的效果, 所以在建筑内合理的引入太阳光, 不仅有利于建筑内生活人员的舒适和健康, 同时还能有效的调动人们的热情, 使之愉快的工作、学习和生活。随着科学技术的快速提高, 许多创新的技术在建筑电气节能设计上得以应用, 从而将日光引入建筑的内部, 达到节能的目的。另外在灯具的布置上也要充分考虑到日照的强弱, 使灯具随着日照的强弱来进行控制, 从而达到节能的目的。

2.4.3 合理选择光源和灯具

不同的场所对照明的质量需求也不同, 所以在灯具的选择上, 在满足照明质量的情况下, 尽量保证光源的高光效果, 使光源所发生的光得以合理的利用, 所以在选择灯具时, 以高效率和高系数的灯具为主, 以节能型的高功率因数的电子镇流器为主。

2.4.4 照明不仅要达到节能的目的, 同时还要保证照明的舒适性

所以对照明控制方式的选择是重点, 目前在照明控制方式上有手动控制和自动控制二种, 所以在照明开关的应用中, 我们要根据实际的需求来进行合理的选择, 以达到节能的目的。

2.5 采用建筑设备自动化管理控制系统

自动控制、监视和测量是自动化管理控制系统的三大要素。通过应用信息通信、计算机网络、自动化控制等智能化技术, 对建筑物内采暖、通风和空气调节系统、给排水及热水供应系统、照明和其他各类用电设备系统的运行实施能效管理, 确保各类设备系统运行稳定、安全可靠, 从而达到提高能效、降低能耗的目的。

3 结束语

电气节能作为建筑节能中的极其重要的一部分, 在电气设计是要进行充分的考虑。所以作为建筑电气设计人员, 需要在设计时进行综合的分析和考虑, 从而把节能贯穿于电气设计的全过程, 把节能的理念落实到实处, 从而达到节能降耗的目的, 为我国建设节约型社会打下坚实的基础。

摘要：经济的快速增长, 使各行各业对电能的需求量呈不断增长的势头, 从而导致电能的供需之间矛盾日益突出, 前几年的“电荒”即是供需矛盾激化的结果。在此情况下, 国家大力倡导节能减排, 在我国的能源消耗中, 建设对能源的消耗占有很大一部分, 所以为了有效的缓解电力供需之间的关系, 我们需从建设电气的节能入手, 充分的实现建筑电气的节能减排目标。文章分析了电气节能设计应遵循的原则, 并进一步对电气节能设计的内容进行了具体的阐述。

关键词：电气节能,供配电系统功率因数,谐波治理,照明节能,能源管理

参考文献

[1]《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 中国建筑工业出版社2004.[1]《建筑照明设计标准》 (GB50034-2004) 中国建筑工业出版社2004.

[2]建筑节能设计统一技术措施.上海现代建筑设计 (集团) 有限公司编, 2009.[2]建筑节能设计统一技术措施.上海现代建筑设计 (集团) 有限公司编, 2009.