建筑电气节能的多种措施

【摘要】本文从供配电系统、变压器、电动机、照明系统、给排水系统、空调系统等几个方面对建筑电气节能措施进行论述。期望通过本文的研究能够对降低建筑整体能耗有所帮助。

【关键词】建筑；能耗；电气节能；

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，推动了建筑业的发展速度，各类建筑工程随之与日俱增，虽然建筑的增多促进了城市发展，也缓解了人们的居住压力，但是由于建筑工程项目在设计时，对节能方面的考虑不够周全，致使很多建筑成为高能耗建筑。相关调查统计数据结果显示，我国的建筑能耗约占社会总能耗的33.35%左右，其中又以建筑电气能耗居多。在节能减排的背景下，对建筑进行节能降耗已经势在必行。借此，本文重点对建筑电气节能的多种措施进行浅谈。

1 供配电系统的节能措施

1.1优选电压等级

谐波不但会导致电气设备的使用寿命下降，而且还会造成大量的电能浪费。所以，对谐波进行有效的治理，能够达到节能降耗的目的。在具体治理时，可以选用有源和无源滤波装置。

该装置的结构相对比较简单，成本较低，但从总体的应用情况上看，其并不能将所有的谐波完全消除掉，但却可以满足国家对谐波限制标准的要求，故此，这类装置的应用较多。如无源调谐式滤波器可将5次和7次谐波的80-90%滤除掉，滤波效果较好。

可将该装置安装于低压配电系统的无功补偿柜内，电流互感器则可装设在负荷侧，其能够对较大的谐波负荷起到补偿作用。

对于谐波量较大的场合，如医院等，可以采用有源+无源的滤波方案，这样不但能够实现安全补偿，而且还能彻底消除谐波，既节约了投资成本，又达到了降低能耗的目的。

2 变压器节能措施

对于变压器而言，降低其上的电能损耗是节能的关键之所在。为了实现这一目标，应当尽可能选用空载损耗较低的节能型变压器，如S

9、SL9型油浸变压器，这类变压器由于采用了优质的冷轧取向硅钢片，加之45°全斜接缝设计，从而可以有效降低铁芯涡流损耗和漏磁损耗。对于消防要求相对较高的场所，如高层建筑、超高层建筑、地下建筑、化工厂等，应当以低损耗节能型干式变压器作为首先，如SC

6、SG11。若是电网中的电压波动相对较大，则可选用有载调压型变压器。无论选用何种类型的变压器，在确定容量时，都必须充分考虑运行经济性，具体做法是根据变压器的年电能损耗最小和运行费用最低来确定变压器的容量，这样便可以在节能的同时，提高经济效益。

3 电动机节能措施

在建筑领域当中，电动机的应用极为广泛，该设备一般都是由制造厂商统一供应。因电动机本身的容量较大，所以它在运行过程中所消耗的电能也比较大，相关统计数据结果显示，电动机的能耗约占建筑总能耗的40-60%左右。由于受各种原因的影响，使得建筑中多数的电动机都处于低效、轻载以及高能耗的运行状态，其电能浪费情况非常严重。针对这一问题，可采取如下节能措施：

3.1优选电动机

在对电动机进行选择时，应当优选考虑选用高效能的电动机，换言之，能效是选择电动机的主要标准。YX系列的电动机为节能型，其与Y系列相比，可节能13-15%左右。

3.2降低损耗

减小电动机的损耗是节能的有效途径之一。对于功率相对较小的电动机而言，铜损所占的比例较大，故此，可以通过增加导线截面来降低绕组电阻达到降损提效的目的；对于功率较大的电动机而言，机械损耗和杂散损耗所占的比例较大，针对这一问题，可采取减少通风系统损失的方法来降低损耗。

4 照明系统节能措施

相关研究结果表明，建筑电能消耗与光源的效率呈反比例关系，即光源效率越好，电能消耗越少。基于这一前提，想要实现节能的目标，就必须尽可能选用高效率的光源。从各种光源的效率上看，白炽灯的效率最低，所以，在照明系统节能过程中，尽量不要使用或是少使用白炽灯，对于一些必须使用白炽灯的场合，应当选用质量好的产品。高压钠灯和金属卤化物灯不仅效率高，而且使用寿命长，所以可将这两种光源作为照明系统的首选。同时，应根据光源使用场合的要求，选择光利用系数较好的灯具。使用高强度气体灯时，启动设备要尽可能选用功率因数较高的，并且要确保补偿电容器补偿后的功率因数>0.9。此外，对照明系统的有效控制也能够达到节能的目的，如室外照明或是公共场所可以选用自动控光装置，空间较大的场合则可采取普通与重点照明相结合的方式。

5 给排水系统节能措施

降低电动机的能耗是实现给排水系统节能的重要途径，通常可采取提高电动机功率因数或运行效率的方式达到降低电动机能耗的目的。对给排水系统的节能可从电动机方面入手，具体的节能措施如下：可选用高效电动机替代普通电动机，提高电动机效率。也可选用调速电动机，使电动机的运转速度随着负荷的变化而转换，以达到提升电动机运转效率、降低能耗的目的；根据工作环境选择电动机。由于不同建筑或同一建筑不同楼层的给排水系统负载均不相同，使得电动机的工作环境存在明显差异，所以应当根据排水系统的负荷特点选择电动机，防止电动机出现超负荷运转或浪费负荷的情况；若电动机一直处于低负荷运转状态，那么可采用三角-星形切换装置使电动机降压运行。若电动机的负载率不超过40%，那么可采用轻载节电器使电动机降压运行；在电动机距离供电地点较远的情况下，可利用无功功率就地补偿的方式降低电动机能耗。必须注意的是，对单台电动机进行就地补偿时要控制好容量，以避免产生自励磁过电压。

6 空调系统节能措施

在智能建筑中，可利用建筑设备智能监控系统调节空调系统的能耗。如，在室内温度与湿度较为舒适的情况下，可利用建筑设备智能监控系统适当减少空调机组的运行数量。同时，还可通过模糊控制系统控制主机房，根据负荷的变化调节空调的冷媒流量，从而保证空调系统处于高效运行状态，达到节能目的。此外，也可在建筑电气节能中应用蓄冰空调技术，该技术既可以转移高峰电力，使用低谷电力，又可以实现节能降耗的目标。

结论：

在全球性能源危机的背景下，建筑节能已经成为一种必然趋势。由于建筑电气能耗在建筑总能耗中所占的比例较大，所以必须采取合理可行的措施降低建筑电气能耗。建筑电气节能涉及的范围较广，本文仅就其中的供配电系统、变压器、电动机、照明系统、给排水系统、空调系统提出了节能措施。在未来一段时期，应当重点加大建筑电气节能技术的研究力度，并将各种先进的节能技术运用到建筑电气设计当中，这不但有助于建筑总体能耗的降低，而且还能推动我国建筑业的稳定、持续发展。