摘要：建筑电气节能设计有相当的深入研究价值，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。本文从建筑电气设计角度阐述了节能的重要性，提出了几种在工程设计中切实可行的节能措施。
关键词：节能；功率损耗；功率因素；
前言
随着工业化的不断深入，环境的不断恶化，能源浪费越发严重。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针，能源降低是我国一个长期艰巨的任务与目标，“能源节约型”社会，“能源节约型”经济是支持我国经济迅速发展的重要一环。建筑设计理念中的节能设计近年来一度成为业界关注的焦点，本文针对建筑电气设计中的节能设计进行了阐述和分析。
1 节省无谓消耗能量，主要有以下几方面：
1.1减少变压器有功功率损耗。变压器应选用节能型的，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗。同时要将变压器的负载率提高到75%-85%，减少变压器线损，还应选用大容量变压器，应尽可能减少变压器的台数，使变压器经济运行。
1.2提高系统的功率因数
提高系统的功率因数，减少无功在线路上传输，以达到节能目的。有功功率是满足建筑物功能所必须的，因此是不可变的。系统中的用电设备，如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的镇流器都具有电感，会产生滞后无功，需要从系统中引入超前的无功相抵消，这样超前的无功功率就从系统经高、低压线路传输至用电设备，在线路上就产生有功损耗。而这部分损耗是可以想办法改变的。具体措施如下：采用电容器就地补偿，无功补偿装置应就地安装，实行就地补偿，这样才能使线路上的无功传输减少，达到节能的目的。目前民用建筑设计中，绝大部分采用变压器低压侧集中补偿，这种办法减少了区域变电站到用户的高压线路上的无功传输，提高了用户处的功率因素，可以不受电业局的罚款。
1.3降低供配电线路上的能量损耗。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。具体途径如下：a）合理选择线路途径；b）合理确定电气功能用房位置，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电半径；c）增大导线截面，充分利用季节性负荷线路。
2 节能设计中的线损分析
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=3l2R•10-3，式中：ΔP为三相输电线路的功率损耗（KW）；I为线电流（A）；R为线路相电阻（Q）。
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=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：
2.1尽量选用电阻率 P较小的导线，如铜芯导线较佳，铝线次之。
2.2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。
2.3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。
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3 提高供配电系统的功率因数
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：
3.1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。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。
3.2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。
4 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使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。
5 照明的节能设计
5.1采用高效光源，灯的效率是指所消耗的电能中有多少可转变为可见光。灯的效率越高达到同一照度就越省电。应积极推广使用新型光源。如卤素节能灯、发光二极管（LED）灯等。LED灯被称为“绿色光源”，较同等亮度的白炽灯所耗的电力减少约80%。节电潜力巨大。随着LED灯的迅速发展，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。
5.2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，做到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。
5.3照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般房间（场所）应优先采用高效发光的荧光灯（如T5、T8管）及紧凑型荧光灯，高大车间、厂房及体育馆场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。
5.4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。
6 小节
合理的选用设备（变压器、电动机、电缆、照明光源等），合理采用新材料新技术，在日常管理与生活中要能行之有效地节约能源。建筑电气节能就能够促进能源节约和合理利用，缓解我国能源紧张，加快发展循环经济，实现我国国民经济可持续高速发展有举足轻重的作用。
参考文献：
[1] 方潜生.建筑电气.中国建筑工业出版社.第1版，2010.5
[2] 中国建筑节能协会建筑电气与智能化节能专业委员会.建筑电气节能设计.中国建筑工业出版社；第1版，2014.7
[3] 李炳华.宋镇江.建筑电气节能技术及设计指南.中国建筑工业出版社；第1版，2011.11s
论文作者:于翔超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：线路论文; 节能论文; 功率论文; 变压器论文; 功率因数论文; 电动机论文; 导线论文; 《电力设备》2018年第16期论文;