电工电气论文建筑电气节能问题

　　我国是能源大国也是能耗大国，节能是经济发展的需要。作者在这篇电工电气论文中研究建筑电气节能问题，提出建筑电气节能设计需要遵循的原则，总结了建筑电气节能的可行性措施。《电气自动化》(双月刊)创刊于1979年，由上海电气自动化设计研究所有限公司、上海市自动化学会主办。刊载电气自动化方面的科学研究和应用技术论文，设有控制理论应用、电气传动和自动控制、微电脑应用、模糊控制、网络与通信技术、现场总线技术、仿真技术、PLC应用、实用电路、软开关及电源技术、计算机网络与通信、现总线控制、可编程控制器应用、故障诊断与容错控制、综述、数据库设计、智能控制技术、CAD/CAM、经验交流等栏目。读者为自动电子动手术、计算机应用等专业的科研技术人员及大专院校的师生。

　　摘要：在建筑工程的设计和施工过程中如果能合理运用电气节能技术将会在很大程度上减少建筑结构的能源损耗，节省经济成本。本文试结合建筑工程对电气方面的要求浅谈电气节能需要遵循的原则、设计中需要考虑的技术因素并提出几种具体的可行性方案。

　　关键词：建筑电气节能方法应用

　　根据最近的统计结果，我国的一次性能源总产量排在美国和俄罗斯之后，位居世界第三位，似乎还比较乐观。但是考虑到我国的国情，地大物博，人口众多，如果把这些能源总量平均到每个人的身上，我们会发现我国的人均能源拥有率低的可怜。我国经济能否持续稳定发展的关键因素是能否合理利用和节约现有的能源资源，提高能源的利用率。据不完全统计，在能源消耗方面，我国分别是美国的三倍和日本的六倍。在我国目前的建筑能耗构成中，占比例最大的就是电气能耗。考虑到未来我国建筑业发展对能源的巨大需求和我国目前非常低下的能源效率，未来能源的总量不变，我们只有加快改革步伐，提高节能新技术，开发节能新产品，节约能源消耗，提高现有能源的使用效率，才能使得能源供应满足我国建筑发展的需要，维护社会的和谐稳定和健康发展。

　　1 建筑电气节能设计需要遵循的原则

　　尽管采用电气节能的目的是为了节省能源消耗，提高经济效益，但是我们不能够为了追求眼前的经济利润而破坏建筑原有的功能，以损害建筑的使用需求为牺牲和代价。我们更不能只是为了节能而节能，盲目追加在电气节能上的投资和花费。所以，建筑施工中的电气节能需要遵循以下几个原则：

　　首先，节能设计的实用性原则。要知道，电气节能的目的不只是要做到节省，这些电气首先要能够为满足建筑结构内给用户带来良好的人工环境和便利的人工设施提供必要且充分的能源，满足建筑设备运行和机器运转的动力需要，满足建筑内各种用电设备的电能稳定和可靠，所以要按照实用性的原则，对电气节能进行优化设计，保证配电充足和各种机器设施的正常运转。

　　其次，节能设计的节能性原则。在保证给建筑内各种用电设施和家庭照明提供充足的电力来源的前提下，我们接下来需要考虑的就是做到电气设备的省电和节能。节能的着眼点应该放在减少并不影响建筑功能和作用的不必要的能源消耗，包括各种电气设备自身的用电损耗及传输线路上的电力损耗，力求把这些电能消耗降到最低。再次，节能设计的实际性原则。除了理论上要节能降耗以外，为了把该目标落到实处，我们还需要从实际出发，选用节能设备及耗能低的材料，尽可能地减少节能项目上的投资，并通过对各种电器和设备科学合理的使用和及时的维护保养真正把电器能耗降下来。

　　2 建筑电气节能设计需要考虑的技术因素

　　首先，照明部分的节能技术运用。由于建筑施工工地上需要的灯光照明量比较大而且面积广泛，所以对于建筑上的照明节能市场潜力和空间很大。建筑工地的照明节能首先要满足工程对亮度、色温和显色指数等的要求，其次要对亮度要求较高的地方和施工场所采取混合照明的方式，把重点部分突出出来。对于建筑场地照明灯具的选择标准是使用效率高、容易清扫和更换灯泡，照明光源最好采用直管的荧光灯或者是功率较小的陶瓷金属卤化物材料灯。装修灯光照明环境时最好选择有光泽和色泽浅的表面，这样能够加强对光线的反射，不管是自然光还是人工照明的光，都能提高照度和亮度。尽可能地利用太阳光的照射，通过建筑外窗采取太阳光，并在建筑适光部位安装太阳能灯，使用太阳光采光技术增加照明，节省能源。

　　其次，对建筑的配电系统和线路进行合理设计。在进行建筑的配电系统设计时要综合考虑用电装置及设备的功能特点、供电距离的长短及供电点的分布以及电器的负载容量大小等综合因素，使得整个建筑配电系统操作简单，方便可靠。建筑配电所的位置应该接近负载中心，这样能够减小配电半径从而降低配电线路的电力损耗。为了在季节变换时随着负载变化对变压器进行灵活的切换，以达到减少经济运行的目的，要合理配置变压器台数多少和容量大小，避免因为轻载运行而导致的电能过量消耗。实现多种途径的配电系统节电，如利用高科技手段制作的专用瞬流抑制快速电源开关组合元件，对电网电路中产生的瞬流浪涌进行过滤，延长末端设备的使用寿命，降低用电设施和装置的能耗，提高用电设备的使用效率，减少成本费用和保养维护花费，既保护设备不被损坏，又节省能源浪费和经济成本。

　　再次，加大配电系统的功率因数。对配电系统的变流装置要精心设计和恰当选用，最好采用晶闸管或者硅整流装置替代直流电源设备的供电和励磁。为了延长机器的使用寿命和节省电能消耗，对于电焊机和电动机等耗电量大的设备要想办法限制其在空载情况下的运转。如果电焊机和电动机的空载运转率超过了50%，就需要安装一套空载断电机械装置，及时切断电源，避免能源浪费;对于经常连续运行的大中型胶带运输机械系统，我们最好安装一套空载自停控制装置;对于不是经常持续运转的大型泵类电动机和异步笼型风机，最好采用能够自动对电的流量和风量进行调节的自动控制方式，这样就会大大地节省不必要的电能损耗。另外，如果经济上合算，可以考虑在条件许可的前提下，用功率因数比较高、容量相同的同步电动机取代异步电动机，或者异步电动机同步化运行。

　　3 建筑电气节能的可行性措施

　　作为电力系统的用户终端，整个建筑工地的供电系统和配电系统包括电源、配电设备、变电设备、传输路线和用电设备几部分。除了要遵循电气的实用性、实际性和节能性三个节能原则和考虑到照明部分及配电系统的节能技术以外，要提高建筑电气的节能水平，最终还要靠科学有效的可行性措施来实现。

　　首先，要优化电气设备和传输线路的设计方案。建筑施工设计人员在制定电气方案时，要遵循“以人为本”的设计理念，监督施工图纸的设计，审核电气项目的管理，亲临施工现场，和业主及时沟通，随时了解工程的施工进度，按照各种电力设施的功能要求和结构特征、电气设备的负荷特点对各分项电气工程进行负荷计算和合理分配，并通过节能技术的采用，减少设备电能消耗和线路功率损耗，节省电力能源。

　　其次，要强化建筑电气系统的运行管理和电力人员管理。建筑电气设备的运行情况是否良好对节能的效果有着直接而显著的影响。如果各种电气设备能一直保持安全稳定的运行状态，即便有故障出现也能迅速排除就能够节省能量;反之，设备运行不畅，三天两头出故障，又得不到及时修理，不但会影响工程进度，还造成能量大量浪费。为了提高电气节能效果，要采取有效措施强化对建筑电气设备的运行管理和控制。为了保证建筑电气节能系统良好运行，一方面要提高技术，加快研制开发功能强大且界面容易操控的系统软件;另一方面要强化电力系统员工的专业技能培训，提高企业员工的综合素质和职业道德素养，使得员工自发自觉地把为企业节能作为己任，在维护设备运行和提高设备效率上尽职尽责，克己奉公。

　　再次，要选择技术先进、功能强大的建筑节能设备，从根本上节省能源。现在市场上已经有节能型的变压器和电动机，比普通的电力设备在能源节省上有了显著提高。另外，照明用电在建筑物的总用电量中也占了很大比重，如果能够适当节省，也是一笔不小的开支。这方面我们可以采取的措施有：改进照明开关控制、采用高效节能灯具和开发高效发光能源。建筑用地上，荧光类的高效节能灯已被广泛接受和使用。研究还发现，比起原有的节能灯，LED光源的发光光谱选择范围更大，节能效率更高，使用寿命也更长久，目前虽然成本略高一些，但是在未来肯定会有很大的发展趋势。

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