建筑电气节能研究

建筑电气节能研究

张睿

37132319860911**** 山东济南 250000

摘要：近年来建筑行业发展迅猛,带动了相关产业的发展。众所周知,建筑施工建设需要大量能源作为支撑,其消耗量巨大。再加上21世纪面临能源短缺问题,所以建筑电气施工中更要融入节能环保理念。本文从建筑电气节能的必要性入手,对节能理念在建筑电气施工中的应用进行了分析,希望为将来节能理念在建筑施工中的应用提供实践基础和借鉴。 

关键词：建筑；电气；节能

引言

当今社会，随着经济的蓬勃发展，各类能源消耗也越来越大。建筑业是国民经济的支柱产业，带动其他行业快速发展，建筑业耗能巨大，其中电能的消耗所占比重尤为突出。与此同时，我国在节能技术方面还存在诸多问题，因此，在建筑电气施工中采取绿色节能技术，以降低成本，实现绿色、环保、可持续发展就变得尤为重要。

1建筑电气节能现状

我国在建筑电气节能方面经验较少，在实际设计施工中存在不少问题，总结列举如下问题。

（1）建筑设计不合理。建筑物在设计时，存在设计缺陷，会导致能耗的增加，例如外围护结构的不合理、电气设备选型的不恰当以及建筑自动控制系统设计缺陷等，都会导致建筑物能耗的增加。

（2）电气系统可调节性差。我国目前建筑中，相当数量建筑的电气设备不具备可调节性，导致无法对电气负荷进行调节，设备负荷大，运行维护费用较高。

（3）滥用变频电器，导致供电系统供电质量降低。

（4）照明系统设计不合理。一是照明系统设计不合理，控制方式不科学；二是存在照度过高的浪费情况。

2建筑电气节能措施分析

通过对我国建筑电气节能问题的分析，可以看到，节能措施的主要突破点包括用户用电节约、供配电系统节能、设备节能以及照明系统节能等方面。

2.1用电方式

电能质量对于节能来讲具有基础意义，电能质量的高低直接影响到节能效果。电压波动、谐波以及电压波形畸变都会对电能产生较大影响。电压偏差对建筑物供电系统有重要影响，电压偏高会影响照明系统的照明效率以及设备使用寿命，电压偏低也会造成设备长期处于亚健康状态，严重影响使用。避免或降低供电偏差，对建筑电气节能有很大帮助。

（1）合理调整用电负荷分配。区域内用电负荷集中时，会造成供电电压偏低，因此需对负荷分配进行合理规划，鼓励错峰用电，采用阶梯电价，改善负荷峰谷特性，提高供电质量。

（2）进行无功功率的平衡。

（3）增设调压设备，对电压进行合理的调整。

2.2供配电系统节能

供配电系统关系到用户用电的安全可靠性，其节能主要突破点包括谐波治理、解决三相不平衡问题以及提高功率因数等方面。

2.2.1谐波治理

谐波的产生主要是由于电网系统中非线性用电设备，包括变频冰箱、空调等，这些设备的投运会加大电网谐波分量的比例，并且由于这些设备的运行造成的大容量整流，以及非线性负荷还会额外导致电流畸变，严重影响了用户用电安全，也为用户用电设备的使用寿命造成严重伤害。电网谐波的源头包括气体光源、镇流器、变压器、开关以及不间断电源等设备，这些设备主要贡献是三次谐波，而对于五次以及七次谐波，则主要存在于电动机等设备中。

解决谐波危害的主要方法有两种，分别如下：第一，采用无源滤波装置，该种设备能够滤除电网中80％以上的谐波，投资成本低，但是该设备会对容性无功功率进行补偿，补偿值不可调，易导致过补偿，且无法对中性线谐波过载问题进行解决；第二，采用有源滤波装置，该装置可对较大负荷的谐波负载进行补偿以及局部补偿；第三，采用混合滤波补偿，该种方法联合上述两种方法，可实现安全补偿，同时节约了成本。

2.2.2三相不平衡治理

不平衡度是指三相系统中电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的均方根值百分比。三相不平衡会提高建筑电气耗能，增加线损，同时对三相设备的寿命有严重影响，安全性和可靠性大大降低，同时也会导致效率降低。造成三相不平衡的原因如下：（1）供电线路不平衡导致的供电参数不平衡；（2）用电环节设备三相参数不对称；（3）故障原因导致的三相不平衡，例如单相或两相接地等故障。

改善三相不平衡情况的措施主要包括以下几种：（1）交叉换相，调整不对称负荷；（2）增大负荷接入点的短路容量；（3）增设无功功率补偿，调整不平衡的有功电流。

2.2.3提高功率因数

功率因数越高，有用功在总功率中占据的比例越大，而影响功率因数的主要因素包括：（1）感应型大型电气设备无功功率过大，包括变压器等设备，变压器无功功率约为满负荷时的三分之一；（2）供电电压超过额定电压时，会导致无功功率的升高；（3）设备自身的功率因数影响以及电网频率的变化。

解决功率因数不高的方法包括人工补偿以及提高建筑电气系统自然功率因数两种。提高自然功率因数的方法如下：（1）合理选择变压器参数以及系统内变压器数量；（2）正确敷设电缆、电线，采用同心结构电缆；（3）科学选择电动机容量，或采用同步电动机代替。人工补偿方法可以利用调相机或者电容以及补偿器等设备对电气系统无功功率进行补偿。

2.3照明系统节能

照明系统节能具有较大的潜力，同时照明系统节能改造也能在一定程度上提高用户舒适度体验。

2.3.1照度改善节能

在室内照明照度选择时，根据RCR（室空比）采用相应的灯具配光。例如在RCR1-3的区域内，采用宽配光，保证利用系数以及光照均匀度；在选择除装饰灯具外的照明灯具时，避免采用与灯具中垂线夹角成60℃～90℃范围内光线较多的灯具，防止炫目影响可见度与节能效果。

2.3.2合理分配照明灯光

照明灯光一般分为一般照明以及局部照明，在没有特殊要求的情况下，采用一般照明，使整个建筑内光照均匀分布；局部照明在重点区域又叫做重点照明，在特定区域内进行照明灯具安装时，必须考虑光照均匀度以及特定的光照强度。除此之外，还有应急照明，用于当正常照明出现问题后的备用照明，合理分配照明灯光，能有效防止电能的无谓损耗，提高节能效果。

2.4变压器节能

变压器节能的重要突破点是降低空载损耗，空载损耗又称变压器的铁损，对于同一变压器而言，该值一般不变，在选择变压器时，应当选择节能型变压器，例如S11、S10型变压器，或采用非晶合金材料的变压器，可使空载损耗降低75％以上。

2.5电动机节能

在对电动机进行选择时，应选择节能型电动机，同时保证建筑内负荷与电动机负荷特性接近，并安装电动机轻载节电器，降低空载损失；此外，为防止电动机重载对设备造成损害，需加装重载轻载自动切换的三角—星切换开关，并依据电动机负载进行就地补偿。

3结束语

综上所述，当前，建筑工程发展步入一个新的阶段，在建筑使用过程中对能源的消耗非常大，这就需要在电气施工中运用绿色节能技术，提高建筑物节能降耗的能力，实现节能环保的目标，进而推动整个建筑业健康、绿色、可持续的发展，促进社会经济进步，给人民创造一个稳定、舒适、和谐的生活环境。

参考文献：

[1]荣明星.机电安装工程的电气施工关键技术控制和管理分析[J].科技经济导刊,2018,26(23):33+35.

[2]詹仕发.试析绿色建筑中的电气节能施工技术及应用[J].河南建材,2018(04):484-486.