试论建筑电气节能科技

试论建筑电气节能科技

王旭

身份证： 152825199202264810

摘 要: 这几年来，国家党中央国务院非常关注能源节约问题，连续出台一些节约能源的政策、相关文件，节约能源逐渐变成每一位公民的责任和义务。本文针对建筑电气规划中潜在的常有问题，讨论电气设计节能的有关策略。

关键词:建筑电气；节能；TT系统；控制系统

目前，世界各地都存在能源短缺的问题。我国是一个能源消费大国。每年，我们都需要从国外引进大量的石油和天然气能源。我们的人均能源非常稀缺，不到全国平均水平的一半。此外，我国的能源利用率很低，约为30%。与发达国家相比，我国建筑面积能耗是发达国家的2-3倍。因此，我们可以知道，节能的任务是非常巨大的。节能是关系到科学技术进步和能源矛盾的必要环节。这是支持国民经济快速发展的一个关键方面。

1.建筑设计中常见的矛盾

1.1 TT系统配电线路接地故障保护

众所周知，安装在室外的户外照明灯具需要承受风、日、雨等多种因素的影响。灯具的机械损坏和绝缘性能下降很容易造成事故。暴露在没有等电位连接的公共场所，增加触电死亡的风险。当系统用于供电时，由于所有灯具的金属外壳通过电线相互连接，当一个灯具发生接地故障时，故障电压传输至沿线其他灯具，且室外没有等电位连接，导致触电风险。因此，室外照明通常采用竹子接地系统。室外灯具专门设置接地极，并引出单独的线路连接灯具的金属外壳，以避免线路别处的故障电压。许多设计人员在设计中通常不检查灵敏度，当线路发生接地故障时，低压断路器拒绝动作。为了提高低压断路器的灵敏度系数，在采用TT配电系统的基础上，室外照明线路应设置电源线漏电保护器进行接地故障保护。

1.2荷载计算

JGJ/t16-92《民用建筑电气设计规范》（以下简称《民法典》）第3.4.2.3条规定，当电气设备数量较少，各设备容量差异较大时，负荷计算采用二项法，一般用于分支干线和配电盘箱的负荷计算。

1.3电气设备的接地

《民法典》第14.1.3条：电气设备的接地一般可分为保护接地和功能接地。保护接地可分为两种类型：接地和中性点接地。许多设计人员在设计功能接地时往往忽略了接地线的横截面。例如，成排配电柜的PE母线接地线的横截面不得小于其PE母线的横截面。

1.4 漏电开关极数选择问题

漏电开关极数选定应遵循下列原则：第一、单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器；第二、三相三线式380V电源供电的电气设备， 应选用三极式漏电保护器；第三、三相四线式380V电源供电的电气设备， 或单相设备与三相设备共用的电路， 应选用三极四线式、四极四线式漏电保护器。

1.5 住宅插座选择问题

GB50368-2005《住宅建筑规范》第8.5.5条：住宅套内的电源插座与照明， 应分路配电。安装在1.8m及以下的插座均应采用安全型插座。许多设计者在居室设计时都采用了安全型插座， 但设在厨房的插座当高度为108m及以下时却采用了普通防溅型插座， 此现象应引起注意。

2 电气节能的方法

2.1 充分利用天然光源

如何充分利用自然光源是照明节能工程的主要内容之一。随着人们对能源和环境保护的日益重视，如何在建筑中充分利用自然光源来节约照明用电引起了人们的广泛关注。自然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在实施照明节能工程中，要充分利用照明节能，制定建筑采光标准，确定采光方式，把采光与照明有机结合起来。白天，应尽可能使用自然光源，以获得建筑物内稳定的照明条件。同时，在室内引入阳光不仅可以大大节约照明能耗，而且有助于提高室内温度，这对降低建筑能耗也具有重要的现实意义。

2.2目前使用的主要方法有：① 导光管法。② 照明架。③ 反光高窗。④ 棱镜窗。

2.2高效照明控制系统的设计

照明控制是照明设计的重要内容，是照明设计基础理论的一部分。与灯具和光源一样，它在照明节能的实施中不可或缺。它主要体现在以下两个方面：（1）能创造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，可以在同一个空间中创建不同的环境氛围，这反映了照明环境的舒适性。（2） 它可以节省能源。用户只能在需要时打开照明，以尽可能减少不必要的照明时间、数量和过度照明，从而有利于照明的节能。虽然我国现有的照明设计标准几乎没有照明控制的具体内容，也没有对照明控制给予应有的重视，但工程设计人员应该充分认识到照明控制的重要性。

2.3科学合理地使用太阳能照明技术和产品

首先，太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。开发和利用太阳能照明技术可以节约资源，减少废气排放，减少对地球资源的使用和破坏，保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明对节约能源、保护环境具有重要意义。其次，太阳能照明技术通常采用太阳能光伏发电系统，将入射的太阳辐射能直接转化为电能，并提供给照明负荷

2.4 建筑电气设备的节能

①空调系统。其主要内容包括: a.冷冻水与冷却水系统的优化控制；b.冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义； c.热交换系统温差与流量的优化控制； d.变风量系统等控制技术。②给排水系统的优化控制。③电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。④电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。⑤电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。

2.5 能源的综合利用

2.5.1 太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2) 冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。

另外，一些其他节能方法还可以利用：①减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。②减少线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数， 所以在线路上消耗的有功功率相当大， 必须减少线路能耗。③提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多， 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿；二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。④减少照明系统光能损失。其一，电气设计要与建筑设计配合。其二，要合理选择照明器具。最后是合理选择照明的配光曲线以提高照明利用系数。

3 结束语

中国加入WTO后，建筑电气节能规划空间面临诸多挑战。由于国外规划单位在设计中非常重视环境保护和节能，如果我们在规划中不注意节能，我们可能会被淘汰。然而，节能工作的范围相对较广。从发电厂到线路末端的用户应高效使用电能，以减少损耗。对设计人员来说，要科学使用设备，合理制定供电电压等级，采用新的原材料和新技术。建筑电气节能规划的潜力很大。要精心制定规划策略，选择高效节能设备，运用先进科学技术，按照节能方针进行有效规划。在为人们提供健康、舒适、安全的生活环境的同时，我们可以有效地实施节能战略，这是每个规划工作者都需要考虑的问题。

参考文献

[1] 陈众励, 赵济安, 等. 建筑电气节能技术综述[J]. 楼宇自动化，2007.4.

[2] 朱英. 建筑电气节能设计方法[J]. 科技信息化，2007.2.

[3] 任元会. 提高认识实施标准推进建筑照明节电[J]. 建筑电气，2005.3.