建筑电气供配电系统节能设计研究

袁安有

【摘要】随着我国可持续发展战略的提出，我国在国民经济建设过程中，将更加注重节能减排技术的应用。我国是一个人口大国，资源消耗一旦与人口数量相结合起来，资源消耗将是一个庞大的数字。就以建筑行业来说，我国建筑行业的资源消耗在各行各业当中处于领先地位，加强建筑节能，对于实现可持续发展战略目标来说，意义重大。

【关键词】供配电系统;节能设计;建筑行业

我国是一个能源消费大国，可是能源却相对的比较短缺，而且能源浪费也较为严重。作为二次能源的电能，它的供需矛盾在最近越来越受国人关注，它已经深深地影响了我国国民经济的发展。在民用建筑中，电能消费已经占到50%以上，如何把节能措施贯穿于整个建筑电气供配电系统设计过程，就变成一个极为关键的问题。因此，对现代建筑电气供配电系统节能设计要点进行研究分析具有重要的现实意义。

1、建筑电气供配电系统节能设计发展现状

我国建筑电气配电系统节能发展与西方发达国家相比，仍然存在着较大的差距。为此，加强建筑电气配电系统节能设计，在建筑节能发展过程中，显得尤为重要。在建筑工程中，建筑电气供配电系统节能设计可以有效地节约电能，极大地降低能源消耗，使建筑行业朝着低能耗的方向发展，这对于我国提出的可持续发展战略来说，具有十分重要的意义。我国建筑电气供配电系统节能设计发展过程中，注重可持续发展和“绿色生活”两个发展目标，可持续发展目标即是实现能源资源可持续发展，促进社会效益、经济效益、环境效益三者的协调统一;“绿色生活”这一概念，则是注重建筑的绿色节能发展，满足人们舒适度的同时，最大限度地降低能源消耗。

建筑电气供配电系统节能设计在发展过程中，将遵循以下原则：

（1）电气供配电系统节能设计必须满足建筑物的实际需要。电气供配电系统的目的就是满足照明、色温等需要，使人们在居住過程中，能有一个较好的舒适度。

（2）节能设计要满足实际经济效益。建筑电气供配电系统技能设计要与建筑过程中的经济效益保持着紧密的联系，要在考虑建筑施工的经济效益基础上，考虑其设计是否符合这一目标。若是节能设计的费用需要大量投资以及相关运行费用，节能设计的目标将难以实现。

（3）节能设计要注重节约无谓消耗的能量。在建筑耗能当中，有些耗能是必然的，而有些耗能则是可有可无的，节能设计将针对于无谓消耗的能量，通过节约这些能量，保证资源能够得到有效地利用，进而实现节能目标。

2、建筑电气供配电系统节能设计的措施

2.1优选高效节能变压器实现节能

选择合适的变压器容量和型号是提高变压器电能转换效率、降低运行能耗的重要措施。在电气节能设计时，应根据实际负荷需求，按照略高于变压器最佳负荷率来确定变压器容量，通常应设置负荷率在70%左右较为经济合理。另外，根据行业标准的要求，某一型号或系列的变压器，新型号的自身损耗应比前一个型号低10%。例如，S10型比S9型的空载、负载损耗低10%。因此，在选型时，应优选空载、负载损耗相对较小的节能型变压器，如S11、S13等节能型变压器用卷铁芯改变常规叠片式铁芯结构，可大大降低磁阻，其空载电流可减少约60%～80%，有效提高了变压器的电能转换效率及供配电系统的电能功率因数，降低了系统线损，使变压器空载损耗降低约20%～35%，节能效果十分显著。

2.2配电器容量与台数优化

配电变压器容量与台数选择需要综合考虑损耗与投资费用，为了保证配电变压器设计方案能够预留必要的容量，要求变压器设计负载率在75%-85%之间，在保证技术经济性的同时满足后期的扩容，延长变压器使用寿命。编制配电变压器经济调度方案，进行节能优化设计需要根据负荷特性合理分配用电电荷，经过计算确定配电器数量与容量，保证配电变压器能够长时间运行在健康工况下，降低配电变压器运行总功耗。与此同时，为了降低配电网络的电能损耗，如果有两台以上变压器联合运行，需要按照系统负荷波动情况，形成联合经济调度运行方式。

2.3合理布线避免迂回供电问题

在进行变配电所选址、线路布线、负荷位置优化设计过程中，应结合建筑结构合理进行供电线路综合布线，尽量将变配电所设置在负荷中心，将低压配电室设置在靠近强电竖井部位，将大容量负荷设置在离电源点较近、易于供电的区域，以缩短线路的供电距离，降低线路运行损耗。低压线路其设计供电半径应控制在200m范围内，而当建筑物每层面积超过10000m2时，应结合建筑物结构平面设置2个以上变配电台区，提高供电可靠性和减少供电干线长度，降低线损。对于供电距离超过经济范围区时，应在满足额定载流量、动热稳定、电压降等基本条件的基础上，合理增大一级供电线路线缆截面，以降低线路损耗。

2.4照明的节能设计

建筑物照明节能设计中，首先必须充分地利用自然光，具体的设计中电气人员需要与建筑专业相互配合，将自然光与室内照明充分的结合，可以说，这在一定程度上节约了电能。照明设计中规范确定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率等等。电能的照度标准不能够随意降低，也不易随意提高，需要在充分控制单位面积灯具的安装功率后，在有效地满足照明质量的前提下，一般场所首先采取高效发光的荧光灯及紧凑型的荧光灯。此外，建筑物如果是厂房、体育场等大空间的室内照明，可采用高压钠灯、金属卤化物灯，包括电子变压器和电子触电器等。另外，在公共场所中，荧光灯适用于选择无功补偿的灯具，紧凑型的荧光灯采用电子镇流器等等。此外，可对灯具的控制方式进行改进，运用节能开关和装置形式行之有效的节电方法。利用照明使用的特点和有效区分控制灯光。卧室、客房的灯要用调光开关，公共场所及室外照明灯采用光电、声控开关，可以说，这些都在一定程度上起到节电作用。

结语：

建筑节能工作需要从多个方面同时入手，是多专业配合的系统工程，建筑供配电系统作为建筑电气节能工作中非常关键的部分，有着很大的节能潜力，供配电系统的节能设计工作需要结合建筑结构实际情况，编制可行、经济、操作灵活的设计方案，积极采用先进的节能降耗技术和节能设备，才能有效降低建筑电气供配电系统的耗能。

参考文献：

[1]赵明月.建筑电气配电系统的设计[J].门窗，2017（11）.

[2]陈云春.建筑电气供配电安装施工的管理做法分析与阐述[J].居舍，2017（31）.

[3]韩敬贤.民用建筑电气配电分析[J].科技传播，2017（01）