關于建筑電氣節(jié)能設計的研究

1、規(guī)劃設計213關于建筑電氣節(jié)能設計的研究張敬濤（吉林省白城市規(guī)劃勘測設計院，吉林，白城，137000）【摘要】我國作為發(fā)展中國家中的能源消費大國，能源供需矛盾非常突出，建筑電氣的節(jié)能設計顯得尤為重要。本文通過建筑電氣中的供配電系統(tǒng)，線路損耗，變壓器，功率因數等，進行節(jié)能設計研究，并且列舉照明燈作為具體應用來進行闡述?！娟P鍵詞】建筑電氣；既能設計；照明設備；研究我國，作為發(fā)展中國家的佼佼者，是一個能源消費大國。可是能源卻相對的比較短缺，而

2、且能源浪費也較為嚴重。作為二次能源的電能，它的供需矛盾在最近，越來越受國人關注。它已經深深的影響了我國國民經濟的發(fā)展，在民用建筑中，電能消費已經占到50%以上，所以如何把節(jié)能措施貫穿于整個建筑電氣設計以及設計過程，就變成一個極為關鍵的問題。節(jié)約電能霎時間，成為每位電氣設計人員必須認真考慮的問題。1建筑電氣節(jié)能設計的研究1.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計根據它的負荷容量，供電距離以及分布等因素，我們可以合理設計供配電系統(tǒng)，使得系統(tǒng)盡量簡單可靠并且

3、操作方便可行。變配電應盡量靠近負荷的中心位置，用以鎖定配電半徑并且減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，用以適應由于季節(jié)或天氣緣故造成的負荷變化時，是否能靈活使用變壓器，并為此實現減少經費而輕載運行所造成的不必要電能損耗。1.2減少線路的損耗由于配電線路有了電阻，有電流通過時，會產生一定的功率損耗，它的公式為：△P=3I2R103，在公式中的：△P——三相輸電線路的功率損耗，kW：I——線電流，A：R——線路相電阻。其中的“R”線路

4、電阻在通過電流不變時，線路的長度越是長，則電阻就越大。如果一個工程由于線路上下縱橫交錯，一般的工程線路總長度不下萬米，大工程更是不計其數，可能造成的電能損耗是相當可觀的。所以減少線路能耗必須引起設計人員的足夠多的重視。而在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少損耗，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻，通過公式可看出，即與導線電阻率p，導線長度L成正比，與導線截面S成反比。那么減少電阻我們可以從以下來考慮：首先盡量選用電阻率p較小

5、的導線，如銅芯導線為最佳，鋁線作為第二候選。其次，盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線，少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能的靠近負荷的中心，用以減少供電半徑。最后是增大導線截面積，對于較長的導線，在滿足載流量，熱穩(wěn)定以及電壓降低和保護配合的前提要求下，在選定線截面時最好用加大一級的線截面。這樣一來，雖增加了線路費用，但由于節(jié)約能耗而減少了宗的運行費用，綜合考慮后，如此做，節(jié)能經濟上來算，還是比較劃算

6、的。1.3變壓器的節(jié)能設計減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按以下的公式來計算：△P=P0B2Pk。在這當中，△P是變壓器的有功損耗，kw：P0則是變壓器的短路損耗，kW：B就是變壓器的負載率。P0作為變壓器的空載損耗又被稱為鐵損。它是由鐵芯渦流損耗以及漏磁損率組成，它的值大小與鐵芯材料或者制造工藝有關，與所謂的負荷大小物管，所以在選用變壓器的時候最好能選用節(jié)能器型號的變壓器，如S9，SL9，SC8等等。他們采用的是優(yōu)質的矽鋼片，由

7、于采用“取向”的處理，矽鋼片在磁疇方向上接近一致，減少了鐵芯渦流損耗，同時，接縫高潮的結構密合性能好，減少了漏磁的損耗。而Pk則是變壓器額定負載傳輸的損耗。也可以成為變壓器線損，它取決于變壓器的繞組電阻以及流過繞組電流的大小，并且與負荷率平方成正比。因此，在選擇變壓器的時候，我們要選用阻值比較小的繞組，如銅芯變壓器。而在用微分求極值時，減少變壓器的線損，算不上最節(jié)能的。綜合初裝費用，變壓器和高低壓柜，基建投資以及運行費用，又要使得變壓器

8、在使用期內預留適當的余量，變壓器最經濟節(jié)能運行的負載率一般都在75%85%之間。在選擇變壓器容量和臺數的時候，我們應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行的費用，對其做出合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使得其在工作上處于高效低耗的區(qū)域內。1.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數功率因數提高了，就可以有效的減少線路無功功率的損耗，從而達到節(jié)能的目的。在前面所提到的輸電線路損耗中，包含了線路傳輸有功功率的時候，所以其的線損或者線路傳輸公共功率

9、而引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須有的，是不可改變的。而在供配電系統(tǒng)中，有某些用電設備，如變壓器，燈具的鎮(zhèn)流器或者其他的一些家用電器等等，都具有電感性，他們會產生滯后的無功電流，它要從系統(tǒng)中，經過高低壓線路傳輸到用電設備的末端，無形中它又增加了線路的功率損耗。然而這部分的損耗是可以避免的，具體的方法有：首先，減少用電設備的無功損耗，提高用電設備的功率因素。在設計中我們盡可能采用功率因數較高的用電設備，如同步電動機等，電

10、感性用電設備可以選用有補償的電容器的用電設備等等。其次，用靜電電容器進行一系列的無功補償，電容器可以產生超前的無功電流，并且能抵消用電設備的滯后無功電流，從而達到提高功率因數并且在同時又能減少整體無功電流。在具體的實施工程設計中，我們可以選擇采用分散就地的補償和高低壓柜集中補償等方式，從而有效提高供配電系統(tǒng)的功率因數。2建筑電氣節(jié)能設計的具體應用照明節(jié)能設計，在保證不見底作業(yè)面是視覺要求以及不見底照明質量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能

11、的損耗，并最大限度利用光能。在此中，我們通?？梢圆扇∫韵碌墓?jié)能措施：2.1照明設計規(guī)范規(guī)定了在各種場所里的照度標準，視覺要求，以及照明功率密度等。照度控制是不可隨意降低的，也不能隨意提高，要有效的控制單位面積燈具安裝功率，在滿足了照明質量的前提下，一般的房間應采用高效發(fā)光的熒光燈（如T5，T8管）或緊湊型的熒光燈，高大的車間，體育場所，廠房等的室外照明一般應采用高壓鈉燈或者金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。2.2極力推廣使用低能耗性能優(yōu)越

12、的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器或者電子變壓器等，在公共建筑場所用的熒光燈，則選用帶有無功功率補償的燈具，緊湊型熒光燈則優(yōu)先采用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈則需要用電子觸發(fā)器。2.3采用各種節(jié)能型開關以及裝置，改進燈具控制方式都是一種行之有效的節(jié)能節(jié)電的方法。根據照明使用的特點，我們可以采取分區(qū)控制燈光，或者適當增加照明開關點。臥房，病房，客房等照明燈我們都可以采用調光的開關，而作為高級的客房可以采用節(jié)電鑰匙開關。公

13、共場所的照明可以采用程序控制或者聲控開關等，而走道樓梯等公共場所，由于人員經過時間短暫且不定時，我們可以采用節(jié)能自動熄滅的系統(tǒng)開關?？偟膩碚f，建筑電氣的節(jié)能設計前景非常廣闊，作為廣大的電氣設計工人員中的一員，我們需要在設計中用心考慮，反復對比校對設計方案，在滿足條件的前提下拿出一份高效節(jié)能，既能不降低人們生活質量與生活需求，提供人們健康舒適安全的生活空間，也能進行切實可行的節(jié)能措施，能夠真正的在建筑電氣設計中，達到節(jié)能設計的要求，并且行

14、之有效的節(jié)約電能，節(jié)約能源。參考文獻：[1]楊彤.現代電氣節(jié)能設計[J].電氣應用，2005，（02）[2]李宏毅.建筑工程電氣節(jié)能[M].北京：中國電力出版社，2005[3]羅建華.建筑電氣設計中的節(jié)能措施.[J].建筑與設計.2007，（03）[4]陳芳.淺談建筑電氣節(jié)能設計[J].建筑科學.2007，（01）[5]韓運學，于天明，候艷玲.淺談建筑電氣設計中的節(jié)能措施[J].墻體與設計.2007，（09）萬方數據規(guī)劃設計213關于建

15、筑電氣節(jié)能設計的研究張敬濤（吉林省白城市規(guī)劃勘測設計院，吉林，白城，137000）【摘要】我國作為發(fā)展中國家中的能源消費大國，能源供需矛盾非常突出，建筑電氣的節(jié)能設計顯得尤為重要。本文通過建筑電氣中的供配電系統(tǒng)，線路損耗，變壓器，功率因數等，進行節(jié)能設計研究，并且列舉照明燈作為具體應用來進行闡述。【關鍵詞】建筑電氣；既能設計；照明設備；研究我國，作為發(fā)展中國家的佼佼者，是一個能源消費大國?？墒悄茉磪s相對的比較短缺，而且能源浪費也較為嚴重

16、。作為二次能源的電能，它的供需矛盾在最近，越來越受國人關注。它已經深深的影響了我國國民經濟的發(fā)展，在民用建筑中，電能消費已經占到50%以上，所以如何把節(jié)能措施貫穿于整個建筑電氣設計以及設計過程，就變成一個極為關鍵的問題。節(jié)約電能霎時間，成為每位電氣設計人員必須認真考慮的問題。1建筑電氣節(jié)能設計的研究1.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計根據它的負荷容量，供電距離以及分布等因素，我們可以合理設計供配電系統(tǒng)，使得系統(tǒng)盡量簡單可靠并且操作方便可行。變配電

17、應盡量靠近負荷的中心位置，用以鎖定配電半徑并且減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，用以適應由于季節(jié)或天氣緣故造成的負荷變化時，是否能靈活使用變壓器，并為此實現減少經費而輕載運行所造成的不必要電能損耗。1.2減少線路的損耗由于配電線路有了電阻，有電流通過時，會產生一定的功率損耗，它的公式為：△P=3I2R103，在公式中的：△P——三相輸電線路的功率損耗，kW：I——線電流，A：R——線路相電阻。其中的“R”線路電阻在通過電流不變時

18、，線路的長度越是長，則電阻就越大。如果一個工程由于線路上下縱橫交錯，一般的工程線路總長度不下萬米，大工程更是不計其數，可能造成的電能損耗是相當可觀的。所以減少線路能耗必須引起設計人員的足夠多的重視。而在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少損耗，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻，通過公式可看出，即與導線電阻率p，導線長度L成正比，與導線截面S成反比。那么減少電阻我們可以從以下來考慮：首先盡量選用電阻率p較小的導線，如銅芯導線為

19、最佳，鋁線作為第二候選。其次，盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線，少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能的靠近負荷的中心，用以減少供電半徑。最后是增大導線截面積，對于較長的導線，在滿足載流量，熱穩(wěn)定以及電壓降低和保護配合的前提要求下，在選定線截面時最好用加大一級的線截面。這樣一來，雖增加了線路費用，但由于節(jié)約能耗而減少了宗的運行費用，綜合考慮后，如此做，節(jié)能經濟上來算，還是比較劃算的。1.3變壓器的節(jié)

20、能設計減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按以下的公式來計算：△P=P0B2Pk。在這當中，△P是變壓器的有功損耗，kw：P0則是變壓器的短路損耗，kW：B就是變壓器的負載率。P0作為變壓器的空載損耗又被稱為鐵損。它是由鐵芯渦流損耗以及漏磁損率組成，它的值大小與鐵芯材料或者制造工藝有關，與所謂的負荷大小物管，所以在選用變壓器的時候最好能選用節(jié)能器型號的變壓器，如S9，SL9，SC8等等。他們采用的是優(yōu)質的矽鋼片，由于采用“取向”的處理

21、，矽鋼片在磁疇方向上接近一致，減少了鐵芯渦流損耗，同時，接縫高潮的結構密合性能好，減少了漏磁的損耗。而Pk則是變壓器額定負載傳輸的損耗。也可以成為變壓器線損，它取決于變壓器的繞組電阻以及流過繞組電流的大小，并且與負荷率平方成正比。因此，在選擇變壓器的時候，我們要選用阻值比較小的繞組，如銅芯變壓器。而在用微分求極值時，減少變壓器的線損，算不上最節(jié)能的。綜合初裝費用，變壓器和高低壓柜，基建投資以及運行費用，又要使得變壓器在使用期內預留適當的

22、余量，變壓器最經濟節(jié)能運行的負載率一般都在75%85%之間。在選擇變壓器容量和臺數的時候，我們應根據負荷情況，綜合考慮投資和年運行的費用，對其做出合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使得其在工作上處于高效低耗的區(qū)域內。1.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數功率因數提高了，就可以有效的減少線路無功功率的損耗，從而達到節(jié)能的目的。在前面所提到的輸電線路損耗中，包含了線路傳輸有功功率的時候，所以其的線損或者線路傳輸公共功率而引起的線損。傳輸有

23、功功率是為了滿足建筑物功能所必須有的，是不可改變的。而在供配電系統(tǒng)中，有某些用電設備，如變壓器，燈具的鎮(zhèn)流器或者其他的一些家用電器等等，都具有電感性，他們會產生滯后的無功電流，它要從系統(tǒng)中，經過高低壓線路傳輸到用電設備的末端，無形中它又增加了線路的功率損耗。然而這部分的損耗是可以避免的，具體的方法有：首先，減少用電設備的無功損耗，提高用電設備的功率因素。在設計中我們盡可能采用功率因數較高的用電設備，如同步電動機等，電感性用電設備可以選用

24、有補償的電容器的用電設備等等。其次，用靜電電容器進行一系列的無功補償，電容器可以產生超前的無功電流，并且能抵消用電設備的滯后無功電流，從而達到提高功率因數并且在同時又能減少整體無功電流。在具體的實施工程設計中，我們可以選擇采用分散就地的補償和高低壓柜集中補償等方式，從而有效提高供配電系統(tǒng)的功率因數。2建筑電氣節(jié)能設計的具體應用照明節(jié)能設計，在保證不見底作業(yè)面是視覺要求以及不見底照明質量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損耗，并最大限度利

25、用光能。在此中，我們通?？梢圆扇∫韵碌墓?jié)能措施：2.1照明設計規(guī)范規(guī)定了在各種場所里的照度標準，視覺要求，以及照明功率密度等。照度控制是不可隨意降低的，也不能隨意提高，要有效的控制單位面積燈具安裝功率，在滿足了照明質量的前提下，一般的房間應采用高效發(fā)光的熒光燈（如T5，T8管）或緊湊型的熒光燈，高大的車間，體育場所，廠房等的室外照明一般應采用高壓鈉燈或者金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。2.2極力推廣使用低能耗性能優(yōu)越的光源用電附件，如電

26、子鎮(zhèn)流器，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，電子觸發(fā)器或者電子變壓器等，在公共建筑場所用的熒光燈，則選用帶有無功功率補償的燈具，緊湊型熒光燈則優(yōu)先采用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈則需要用電子觸發(fā)器。2.3采用各種節(jié)能型開關以及裝置，改進燈具控制方式都是一種行之有效的節(jié)能節(jié)電的方法。根據照明使用的特點，我們可以采取分區(qū)控制燈光，或者適當增加照明開關點。臥房，病房，客房等照明燈我們都可以采用調光的開關，而作為高級的客房可以采用節(jié)電鑰匙開關。公共場所的照明可以采用

27、程序控制或者聲控開關等，而走道樓梯等公共場所，由于人員經過時間短暫且不定時，我們可以采用節(jié)能自動熄滅的系統(tǒng)開關?？偟膩碚f，建筑電氣的節(jié)能設計前景非常廣闊，作為廣大的電氣設計工人員中的一員，我們需要在設計中用心考慮，反復對比校對設計方案，在滿足條件的前提下拿出一份高效節(jié)能，既能不降低人們生活質量與生活需求，提供人們健康舒適安全的生活空間，也能進行切實可行的節(jié)能措施，能夠真正的在建筑電氣設計中，達到節(jié)能設計的要求，并且行之有效的節(jié)約電能，節(jié)