对建筑电气节能工作的几点研究

　　摘要：本文分析了建筑电气节能的主要内容、存在相关问题以及建筑电气节能的原则，并对建筑电气节能的措施进行了阐述。

　　关键词：建筑电气节能;原则;问题;措施

　　随着我国经济的持续快速增长，作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天，如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。

　　1、建筑电气节能的主要内容及存在问题

　　早在2005年7月初国务院发出《关于做好建设节约型社会近期重点工作》的通知，特别指出“要坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针”。在经济发展中，电气用电是一个耗能大户。很多相关的文章都曾显示过，其每年要消耗总发电量的10%以上，如果大量使用节能的照明产品和有效的措施，节电5%，则每年可节约照明用电60亿kWh，为国家节

　　省投资约30亿元，并可延缓温室效应，减轻对生态环境的破坏，经济和社会效益非常可观。因此，在设计文件中，电气节能措施以专篇的形式陈述，从建筑物规划的初期就以节能的思想为指导，在技术根源处为实现电气节能提供理论依据及可行性。

　　如今建筑电气节能的应用已经在我国取得了一定的成效，但是往往在节能措施上存在相关问题。1)盲目节能;通常为了达到节能效果，而刻意地控制电气，从而导致满足不了建筑物的功能。而这样的情况在我国出现不在少数，通常一方面是设计原因，而主要的方面是人为因素。2)经济因素考虑不周;由于建筑物的电气节能措施，必须采取相关先进的设计技术方案，然而这些必然会增加部分成本。通常这样的原因主要是未采取合理的节能方案，导致额外的附加成本。3)节能目的偏差;节能的目的是为了可持续发展，而相对部分的节能建筑，只是表明形势上的节能，节约无谓消耗的能量，导致从实质上来说，不是正规节能。

　　2、建筑电气节能的原则

　　在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下，减少能源消耗，提高能源利用率。节能的途径之一是合理配置建筑设备，并对其进行有效、科学的控制和管理。建筑电气节能就是从最初的建筑电气专业设计开始，运用一系列措施和方法，提高建筑物用电设备的电能利用率，有效地减少建筑物的电能消耗。建筑电气节能的原则如下：

　　2.1安全实用原则。必须保证安全性和可靠性，满足建筑物所需的各项功能，满足使用的舒适性，比如照明的亮度，空调的温度，特殊功能要求等等。

　　2.2经济合理原则。建筑电气节能不能因为节能而使得项目投资过高，应该按照用电负荷的需求来考量实际的经济效益，并兼顾长久发展。

　　2.3技术先进原则。积极采用先进的技术、材料和设备，以最大限度地降低与建筑物有关的电能消耗。

　　3、建筑电气节能的措施

　　3.1设计流程。传统的设计方法并不强调建设工程各方的前期介入。如果改进设计的方法和流程组织，在初期形成建筑方案的阶段，增加相应程序，由业主、各专业设计师、施工单位、设备供应商、物业公司等各方参与并共同制定方案，或对设计院已有的初步设计方案进行研讨，进行必要的软件模拟，来进行设计方案的比选和优化，这样更有利于后续的整个建设工程的最佳设计和施工。从这个角度讲，实现低能耗绿色建筑工程的关键除了技术层面，还有设计的管理流程。通过这种方式，可以促进实现建筑的低能耗，以及降低工程造价和成本。

　　3.2设计内容。建筑电气专业的设计人员应综合考虑建筑物的具体功能和设计标准的要求，合理进行供配电、电气照明、建筑设备及系统的控制设计，确保设计的安全可靠、经济合理和高效节能。以下主要从建筑电气专业设计中的两个方面来阐述降低建筑物电耗的具体途径。

　　3.2.1无功补偿。建筑物内的用电设备中，有许多根据电磁感应原理工作的设备，这些设备在工作中，不仅消耗有功功率，而且需要一定数量的无功功率。无功功率不仅降低了建筑物内各供配电设备的输配电能力，而且带来了电网和用电设备的附加有功损耗。但无功功率又是电力系统中一种不可缺少的功率，如果无功功率欠补，将造成建筑物变电室内高压配电母线的供电电压下降，这必然增大建筑供配电系统中的有功损耗，降低用电设备的效率。目前供电部门要求用户的月平均功率因数达到0.9以上(指总用电负荷在100kW以上的用户，下同)，而电气设备的功率因数普遍低于0.9，因此建筑供配电系统应装设必要的无功功率调节设备，以维持系统的无功功率因数在合理的范围内，达到保证系统电压、降低线路损耗、提高设备利用率的目的。

　　普遍的做法是首先根据建筑物用电负荷的统计和目标功率因数，经过计算确定最大补偿容量，然后在建筑物主变电室的高压(10kV)母线上安装动态无功功率补偿装置，对建筑物供配电系统进行集中补偿。此类设备的工作原理是根据建筑供配电系统的无功功率和电压的波动实时自动跟踪、补偿无功功率，使电网功率因数达到0.9以上，并可以稳定电压波动。选用这种设备宜同时配置滤波通道，可有效滤除电网的高次谐波，降低高次谐波带来的附加损耗。该种方式具有安装简单，运行维护方便，有功损耗小等优点，得到了广泛的应用。

　　3.2.2照明系统。充分利用自然光源。由于建筑物的照明面积非常大，设计过程中，在满足《建筑照明设计标准GB50034-2004》对照度要求的前提下，充分利用自然光源进行采光(在对日光要求较高的场所利用主动式导光系统;一般场所利用被动式导光系统)，通过计算和模拟，减少不必要的灯具数量，将照明功率密度控制在目标值，不仅可以节电环保，而且还减少了项目投资，这是行之有效的节支降耗方法。

　　选用高效节能型光源和反射罩具。自镇流节能灯、T8和T5荧光灯、紧凑型荧光灯(CFL)、高压钠灯、金属卤化物灯、半导体发光二极管(LED)以及电子式镇流器正广泛地被应用。T8的节电量可达10%，T5比T8的节能效果还要好;紧凑型荧光灯(CFL)节能效果好，比普通荧光灯的寿命长，并且安装简便，非常适合在家庭或其它室内场所安装;高压钠灯代替高压汞灯，可节约电能37%;金属卤化物灯代替高压汞灯，可节约电能30%;半导体发光二极管(LED)的光转换效率高，寿命可达50000~100000小时。这些光源都可以在满足照度要求的情况下，有效降低照明电耗。同时还须根据所选光源合理配套相应的出光口反射罩具，提高照明效率。

　　另外，建筑物各区域(尤其是公共场所)的照明应选用高效节能控制系统进行程序化集中控制，实现建筑照明系统的智能化调光，尽量减少不必要的照明时间和照明光强，延长灯具的使用寿命。

　　3.3节能评估。当设计、施工完成，建筑物最终交付使用后，设计院应当重视各种建筑节能计划的实施效果，以指导今后的建筑节能设计工作。因此建议完善设计方案的事后评估和统计机制，追踪各项节电设计的使用情况，采用综合量化分析，对设计的节电效果进行评估、统计和确认，从而为今后制定建筑电气专业设计的计划和决策提供依据。

　　4、结束语

　　建筑电气节能已成为电气设计中的重中之重，作为建筑电气工作人员，应结合工程项目自身特点，精心设计、精心比较，采用切实可行的节能措施，真正把节能理念落到实处，促进资源节约型社会的更好建立。

　　参考文献

　　1.《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004)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