倾强

（陕西师范大学后勤第一集团，陕西西安，710062）



现代建筑供配电节能降耗合理设计的探讨

倾强

（陕西师范大学后勤第一集团，陕西西安，710062）

摘要：在我国国民经济的发展中，节能降耗、保护资源、坚持走可持续健康发展的道路是关键所在。对于用电、用能的设计人员，节约电能、合理使用电能是设计中必须认真分析、研究的重要问题。在建筑电能设计中，如何有效地节能是非常值得认真规划的工作。基于此，文章从建筑供配电的结构设计入手，系统分析、阐述节能的几个核心点，总结现代建筑供配电设计的相关举措。为实际工作提供有意义的借鉴。

关键词：现代建筑；供配电；节能设计

引言

现代建筑节能问题涉及到多个专业和广泛的工作基础，其中包括建筑新能源的设计、建筑电气节能设计、建筑结构设计及建筑外墙设计等。这其中建筑电气节能设计是潜力最大的技能[1]。建筑配电领域内节能设计如果能够发挥合理，需要有效确保用电设备正常发挥及充分利用其电能资源，进而实现节能降耗的目的。针对此，结合实践工作经验，本文将重点探究供配电能的结构设计，实现电能节能降耗目的。

1　现代建筑物供配电节能原则

1.1功能

每一类建筑物都有具体的实用性功能，不同的建筑物具有不同的功能，对于建筑物而言，一般是办公、娱乐、休闲场所。基于建筑物功能而言，舒适性及其重要，如：合理照明、适宜温度、利用采光等都是需要全面考虑的[2-3]。

1.2经济效益

任何建筑物都具有一定的逐利性，建筑物也不例外。因而，建筑物的电气设计中，需要控制成本，这也就说明不能因节能而毫无节制的耗费投资。所以，追求节能的同时应当控制好成本，此外，还可以建设节能运行费用的回收，进而提高经济效益。

1.3能源耗损

电气设计中，明确各种能力的自然耗损及浪费耗损，首先找出哪部分的耗损与建筑物功能发挥没有关系，并在该基础上考虑采取哪些相应地措施能够进行有效地节能。变压器功率耗损和传输电能线路上的无功损耗都是无用的能力损耗，并且对于面积大、量大的照明容量，则需要用现今的技术成果降低耗损。

2　供配电方面

2.1供配电的节能设计

2.2输电线路节能耗损的方法

2.2.1缩小变压器的有功损耗

△Ph＝P0+β2Pk（变压器的有功耗损），在这一公式中，△Ph为变压器的有功损耗；P0为变压器的空载损耗；β为变压器的负载率；Pk是变压器的有载耗损。

变压器的空载损耗又可能成为铁损，P0的大小不由铁心制作工艺规定，变压器一般选用的是SL9、SCB等形状的变压器及干式的变压器，采用优质冷轧取向的钢片。矽钢片的磁畴方向接近一致，可以减少铁心的耗损，其中这一工程中选用的是节能变压器。

2.2.2Pk变压器的有载耗损

指功率在传输过程中的耗损，可以称之为变压器的线损，变压器绕组的电阻及流经绕组的电阻，与负载率β的平方成正比。基于此，能够选择可阻值比较小的绕组，如果采用铜心变压器，可用微积分求β2Pk极值。当β＝50％时，此时，变压器的负载率耗损是最小的，因而，上世纪的建筑物的变压器的负载率一般在50％，但在具体的建筑物运行过程中，仍旧有一半变压器没有被投入运行，截止至今，该做法一直被延续，但这一做法仅是考虑到了节能而没有考虑到相应的经济价值。

2.2.3尽可能减少变压器台数

对于那些经常迟到的人来说，他们一方面总是让别人等待自己，另一方面自己却讨厌等待，而我就是其中之一。因此，我决定率先来到位于意大利和斯洛文尼亚两国接壤之处的帕尔马诺瓦（Palmanova）。在这里，我用这段难得的独处时光为这辆迈凯伦720S进行了一次彻底的清洗。

依据建筑物实际情况，在对负荷进行合理分配后，在条件允许的情况下选择容量大的变压器，例如：在需要2000KVA时，首选的应该是1000KVA的变压器两台，而不是四台的500KVA,主要原因在于变压器的台数越少，越能够节能。

2.3.4输电线路能量耗损

线路上有电阻，当有电流通过时，会产生能量耗损。经过研究得出，线路上功能损耗率较大，建筑物的设计人员应当重视线路耗损问题。具体而言，建设输电线路的耗损需要选择导率小的材质作为导线、电缆，其中首选铜芯，因而在负荷大的建筑中选用铜导线。

截面降压时的过程中，应当考虑线损、降压、供电距离问题，建筑物电气设计中铺设的线路应当避免弯曲，尽可能采取直线，此外，减少导线的长度。而且对于低压线路而言，应当避免走回头路线，尽可能的减少回头路线上电能的耗损。变压器需要缩小供电距离，因此它必须去接近负荷中心。另外，依据建筑物的面积配置相应的配电所，这样以来就能够有效地缩短干线的长度。对于高层建筑物而言，配电室应当靠近竖井，还需要为竖井提供相应地干线，但是不应该产生干线的倒送，此外，低压配电室和竖井需要减少回头竖线的支线，现如今，建筑物的设计中，一般采用高低压变压器进行集中补偿，这一做法既可以减少变电站的无功传输，此外，还能够较为有效地提高相应地功率因数。对于用户而言，无功变压器母线可经过输电线路传送的用户点，当低压线路没有减少无功传输时，无功补偿也有效地达到了节能目的。

3　用电设备节能

3.1照明的节能设计

现代建筑物中，在确保不降低作业面的视觉要求下，进行照明的节能设计。此外，不降低照明质量的前提下，减少照明系统中光能的损失，从而在最大程度上利用光能。具体而言，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、客房的灯采用调光开关，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。

3.2提高供配电的功率

照明系统中，提高功率因数能够减少线路无功率的损耗，进而达到相应地节能目的。其中在功率耗损中△P中线路传输的功率引起耗损，传输有功功率主要是为了满足建筑物的用电功能。针对此，在供配电系统中，电动机、变压器、灯具的用电设备中，具有一定的电感性，它不可避免地产生滞后性的无功电流。如果从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，它能够在无形之中增加线路的功率耗损。用电设备的无功耗损的减少，可有效地提高设备的功率因数，此外，采用功率因数的提高，使得用电设备与电动机类似，它可选用补偿的电容器用电设备，用静电的电容器进行无功的补偿，使得电容器能够一定程度上产生超前无功电流，它能够用来抵消用电设备的滞后无功电流，从而在能够有效地提高功率因数。具体的工程设计中，利用分散性的就地补偿和高压补偿方式，需要对具体的情况进行具体细致分析。

4　结束语

上世纪七十年代中，最早出现了建筑设备信息化监控系统，发展至今，该系统已经趋于完善。当前，已经能够极为全面地控制建筑物中各类电器设备，在建筑物功能的条件满足下，可自动化、最大限度的实现节能。在供配电的监控系统中，主要以现场总线技术为基础，由控制设备、通信网络及计算机构成，它将控制设备、计算机及供配电系统中带有的通信接口的开关进行有效连接，进而进行有效监测。最后，部分相关人员通过对计算机实施操作和管理，采用配电系统的安全节能和运行。

总之，利用照明监控系统，减少不必要的盲目照明。发挥建筑物的功能，挖掘出有用的科学地管理措施。照明监控系统中可将地点、时间不同的照明度转化为数字形式的预设参数，需要储存在EPRPM。在设计中，通过比较实际值和设定值，控制照明亮度，进而达到节能目的。节能是利国利民的好事。在节能设计工作中，想方设法的做好节能结构设计是最佳方法。

参考文献

[1]邱慧萍;仇洋.浅谈建筑电气设计中的节能措施[J].经济管理者,2011(2).

[2]温从森.浅谈现代建筑电气节能的应用[J].企业技术开发,2014(24).

[3]蒋邓洪.现代商业区建筑供配电设计和研究[J].机电信息，2011(15).

[4]张优.基于节能理念的某高层住宅小区的供配电设计[J].山西建筑,2014(26).

倾强(1981-)，本科，助理工程师，学士学位，毕业于西安工程大学，任职于陕西师范大学后勤第一集团雁塔校区动力服务中心主任。研究方向：后勤水电暖设施设计与管理，自动化控制，后勤信息化，智能建筑。

E-mail:11920048@qq.com

Energy Saving Design Analysis of Modern Buildings

Qiang Qing
(Logistics group first of Shanxi Normal University,Shanxi,Xian,710062,China)

Abstract:In the development of our national economy,a long-term strategic policy is the problem of energy conservation.For this,it is an important issue for the design of electric power to save electricity.How effectively saving energy in the design of building electrical energy becomes an important issue that is worth exploring.Based on this,this article from the angle of building power supply and distribution of the design point of view,this paper expounds several key points of energy saving,through multiple angles,summed up the relevant measures of modern architecture for power distribution design.

Key words:Modern architecture;Power supply and distribution;Energy saving design

作者简介：

DOI:工业技术创新 URL:http//www.china-iti.com10.14103/j.issn.2095-8412.2016.01.010

中图分类号：TU201.5

文献标识码：A

文章编号：2095-8412(2016)01-644-04