現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究

劉偉民

【摘 要】 隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，人們的生活品質(zhì)也相繼提高，對(duì)于住宅建筑不僅僅是一個(gè)居住的場(chǎng)所，更多的是要有家的溫暖和對(duì)生活的享受。目前，節(jié)能是個(gè)非常熱門的詞。所以，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)既要滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求，還要盡量的減少電能損耗，從根本上提高電能的利用率，達(dá)到降低成本的目的。

【關(guān)鍵詞】 住宅建筑 ?電氣 ?節(jié)能設(shè)計(jì)

1 概述

我國(guó)對(duì)能源的需求在逐漸增大，導(dǎo)致各類能源都處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，但是能源的浪費(fèi)又是一個(gè)很普遍、很嚴(yán)重的問題。特別是有一大批大型、特大型公共建筑和規(guī)模日益擴(kuò)大的住宅小區(qū)在興建的過程中沒能把節(jié)能放在應(yīng)有的重要位置上，造成了能源的巨大浪費(fèi)。長(zhǎng)此以往，我國(guó)將面臨更為嚴(yán)峻的能源危機(jī)。

從近幾年的情況看，國(guó)家及相關(guān)部門已經(jīng)深切認(rèn)識(shí)到節(jié)能問題的重要性和緊迫性，建筑節(jié)能工作已經(jīng)全面展開并不斷深化，建筑節(jié)能技術(shù)不斷進(jìn)步，建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷的完善。而建筑節(jié)能實(shí)際上是一項(xiàng)十分艱巨而復(fù)雜的工作，它甚至比某些建筑智能化系統(tǒng)的應(yīng)用更為困難。因此，要想在建筑節(jié)能方面有所收獲，就要對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)、全面和綜合的分析、研究、實(shí)踐。在此，筆者將圍繞住宅建筑電氣節(jié)能的系列問題簡(jiǎn)要論述。

2 現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則

2.1 適用性原則

所謂的適用性原則就是在滿足為建筑物內(nèi)的良好的人工環(huán)境提供必要的能源，為建筑設(shè)備提供必須的動(dòng)力，為用電設(shè)施提供可靠的負(fù)荷容量等條件的情況下，優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，從而促進(jìn)電能的合理化運(yùn)用。也就是說不能因?yàn)楣?jié)能而影響建筑物的整體功能。要保證建筑物照明的照度、色度及顯色指數(shù);滿足各處運(yùn)輸通道的暢通無(wú)阻;滿足建筑物舒適衛(wèi)生的良好環(huán)境等。

2.2 節(jié)能性原則

所謂節(jié)能性原則就是要減少無(wú)謂的能量消耗。要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)約能源，滿足特殊工藝要求。如著眼于電氣設(shè)備自身的電能消耗、變壓器的功能損耗、傳輸線上的電能損耗等方面。

2.3 節(jié)約性原則

所謂的節(jié)約性原則就是指在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中要充分考慮到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高的消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是要科學(xué)合理的選用節(jié)能設(shè)備和材料，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)用較低的投資得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。使因節(jié)能而增加的投資可以在最短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用收回。

3 現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能技術(shù)

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

當(dāng)線路上有電流流過時(shí)，由于線路上電阻的存在，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生有功功率的損耗。因此，線路傳輸上的損耗是電能利用率低的一個(gè)重要原因。要想減少此類損耗主要著眼于四個(gè)方面。第一、選用電導(dǎo)率較小的材料做導(dǎo)線。通常選用銅芯線纜，但考慮到要節(jié)約用銅，也可以改為采用新型的銅鋁復(fù)合材料線纜。第二、減少配線的長(zhǎng)度。因此，在布線時(shí)盡量使線路走直線，低壓線路要不走或者少走回頭線，變壓器要盡量接近負(fù)荷中心，減少供電距離，且低壓配電的供電半徑不要超過規(guī)定。第三、增大導(dǎo)線截面。對(duì)于比較長(zhǎng)的線路在滿足載流量、動(dòng)熱穩(wěn)定、保護(hù)配合、電壓損失等條件下，可根據(jù)情況加大一級(jí)線纜的截面。第四、合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷。也就是要使供電線路得到充分的利用。如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水器等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷集中。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能措施

（1）將自然光線充分利用起來(lái)，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)人員緊密配合，使自然光能與室內(nèi)人工照明有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。此外，在照明設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量增加照明燈的開關(guān)點(diǎn)，減少每個(gè)開關(guān)所控制的燈的數(shù)量，這樣便于人們的管理，有利于節(jié)約電能。

（2）做好照明控制方式及日常管理。合理的照明控制方式可以節(jié)約電能，也能延長(zhǎng)燈具的使用壽命?？偟膩?lái)說，室外照明系統(tǒng)應(yīng)該采用一燈一相的連接方式，燈具配合使用節(jié)能型鎮(zhèn)流器，在樓道、公路分別設(shè)置聲控和光感應(yīng)控制器，不需要照明時(shí)燈可自行熄滅。

（3）根據(jù)不同應(yīng)用來(lái)選擇合適的照明光源。住宅建筑的室外照明按用途大致可分為道路照明（即路燈）、景觀照明和樓體外立面照明。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)場(chǎng)所的性質(zhì)和要求有區(qū)別的選擇光源。例如，道路及景觀照明，要盡量選擇金鹵燈，淘汰耗電的白熾燈;而樓體外立面照明，則可選擇使用熒光燈或者LED燈等光線柔和的燈具，從而達(dá)到突出樓體輪廓的實(shí)際效果。

3.3 變壓器的節(jié)能措施

變壓器的主要作用就是變換電壓，但是在升降電壓及傳遞電功率的過程中，變壓器本身也會(huì)損耗功率?；谶@一點(diǎn)，所謂變壓器節(jié)能也就是降低功率的損耗，從而提高運(yùn)行效率。由此可見，選擇變壓器就顯得尤為重要。在選擇變壓器的容量及臺(tái)數(shù)時(shí)，可以根據(jù)負(fù)荷情況，對(duì)投資和年運(yùn)行費(fèi)用有個(gè)全面綜合的考慮，進(jìn)而對(duì)負(fù)荷合理分配。

3.4 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能措施

電動(dòng)機(jī)在住宅建筑中一般都是與暖通、給排水等工種的設(shè)備配套的，并且由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)。所以，節(jié)能措施也只能在運(yùn)行過程中來(lái)貫徹了，除了用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無(wú)功而引起的有功損耗外，還應(yīng)該減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。在這種情況下，電機(jī)的效率是很低的，消耗的電能并不與負(fù)載的下降成正比。

（1）電機(jī)型號(hào)的正確選擇。電機(jī)負(fù)載率要求在75%以上，此時(shí)才能有效減少損耗。所以，電機(jī)節(jié)能首先要選擇合適的電機(jī)容量;高效電機(jī)的價(jià)格通常要高于普通電機(jī)，但能降低約25%的損耗，為了達(dá)到節(jié)能的目的，建議選擇高效電動(dòng)機(jī)。

（2）采用變頻調(diào)速。變頻調(diào)速已經(jīng)成為當(dāng)前提高電機(jī)效率的有效手段之一。我們所說的變頻調(diào)速實(shí)質(zhì)上就是通過構(gòu)造包含變頻裝置的閉環(huán)電路系統(tǒng)，當(dāng)電機(jī)的負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使之與負(fù)載的變化相適應(yīng)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。但是這種設(shè)備的價(jià)格偏高，在使用中會(huì)有一定的限制。

（3）使用軟起動(dòng)器。軟起動(dòng)器是按起動(dòng)時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，用來(lái)控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，因此起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)完畢，則全壓投入運(yùn)行。此設(shè)備也可采用測(cè)速反饋、電壓負(fù)反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導(dǎo)通角，已達(dá)到速度隨負(fù)載的變化而變化。因此，它要求散熱、通風(fēng)措施完善。它的價(jià)格也要比變頻器便宜，在水泵系統(tǒng)中的大容量電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備中可以應(yīng)用。

3.5 風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能措施

風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能要點(diǎn)分別是：第一、采用高效風(fēng)機(jī)水泵。第二、設(shè)計(jì)時(shí)注意選型和配套。第三、調(diào)速控制流量，減少節(jié)流損失。第四、合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)，降低管道阻力。第五、在管網(wǎng)或葉輪上涂敷復(fù)合材料。第六、選用節(jié)能的計(jì)量?jī)x表。最后就是減小葉輪直徑和調(diào)節(jié)入口導(dǎo)向葉片。

參考文獻(xiàn)：

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