試析民用建筑電氣中的主要節(jié)能措施

孫麗麗 楊紅 趙璐

（哈爾濱平房物業(yè)供熱有限責(zé)任公司，黑龍江，哈爾濱，150000）

試析民用建筑電氣中的主要節(jié)能措施

孫麗麗 楊紅 趙璐

（哈爾濱平房物業(yè)供熱有限責(zé)任公司，黑龍江，哈爾濱，150000）

我國提倡節(jié)約型社會(huì)的背景下，建筑行業(yè)在節(jié)能方面也愈加重視。民用建筑的節(jié)能項(xiàng)目是必要手段之一，在建筑設(shè)計(jì)階段對(duì)所設(shè)計(jì)的建筑進(jìn)行能好分析，以此來評(píng)價(jià)建筑是否節(jié)能。本文從民用建筑能源的浪費(fèi)表現(xiàn)開始說起，對(duì)相應(yīng)的節(jié)能措施進(jìn)行深入探討。

民用建筑；節(jié)能；電氣

全球資源日益緊張已然成為現(xiàn)實(shí)，在社會(huì)環(huán)境順應(yīng)發(fā)展的條件下，我國能源較為緊張。在大力提倡能源節(jié)約的同時(shí)，在探索節(jié)約能源設(shè)計(jì)的過程中，民用建筑應(yīng)對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，緩解我國能源短缺現(xiàn)狀，特別是以電能供需矛盾的問題進(jìn)行主要研究。

一、民用建筑的能源浪費(fèi)表現(xiàn)

1、不合理的設(shè)計(jì)導(dǎo)致空調(diào)能耗高

不合理的建筑設(shè)計(jì)與建筑通風(fēng)導(dǎo)致空調(diào)冷量過高。在能耗較高的一些辦公樓和綜合商廈等建筑中發(fā)現(xiàn)，由各種方式（如開窗通風(fēng)、機(jī)械排風(fēng)等）造成的室內(nèi)外通風(fēng)換氣形成的冷負(fù)荷，有時(shí)可占總的冷負(fù)荷的50%以上。

2、不合理的系統(tǒng)等原因造成空調(diào)能耗高

不合理的系統(tǒng)和設(shè)備選型以及運(yùn)行方式，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)效率過低。不合理的運(yùn)行制度導(dǎo)致空調(diào)能耗高，不合理的運(yùn)行制度導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間過長。下班后系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，或部分設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，消耗大量電力。

3、其它設(shè)備存在著能耗高的現(xiàn)象

采暖、通風(fēng)、給水、排水等設(shè)備都存在設(shè)備選型和運(yùn)行方式的不合理從而導(dǎo)致能耗高的情況。照明系統(tǒng)存在著能耗高的現(xiàn)象，照明光源、控制方式選擇的不合理導(dǎo)致照明系統(tǒng)能耗高；照明系統(tǒng)存在著盲目的提高照度標(biāo)準(zhǔn)的情況。

二、民用建筑的電氣能耗現(xiàn)狀

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的提高,居民對(duì)建筑的要求也越來越高,如滿足空調(diào)、電視機(jī)、熱水器、電腦、各種裝飾燈具等的供電需求。此外,在大中城市中出現(xiàn)的高檔豪華住宅,戶均用電量幾倍甚至幾十倍與普通住宅。此類高能耗住宅的飛速增多,成為我國建筑能耗增長的一個(gè)重要因素。具統(tǒng)計(jì),我國建筑能耗已占全國總能耗的30%左右,因此,建筑節(jié)能具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義?！吨腥A人民共和國節(jié)約能源法》、國務(wù)院《民用建筑節(jié)能條例》等相關(guān)法規(guī)的出臺(tái)也對(duì)民用建筑節(jié)能作了強(qiáng)制的規(guī)定。為了有效解決建筑能耗問題,需要在民用建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮節(jié)能設(shè)計(jì),結(jié)合實(shí)際,在有效降低能耗的基礎(chǔ)上提高民用建筑電氣的可靠性。

三、節(jié)能措施在建筑電氣設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)

在建筑電氣設(shè)計(jì)中,既要注意節(jié)能,又不能降低標(biāo)準(zhǔn)和忽視安全,而應(yīng)在保證安全可靠的前提下采取合理措施提高資源的使用率,以達(dá)到節(jié)能的目的。

1、合理的進(jìn)行電負(fù)荷計(jì)算

用電負(fù)荷計(jì)算方法宜按下列原則選取:在方案設(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法,在初步設(shè)計(jì)階段及施工圖設(shè)計(jì)階段,宜采用需要系數(shù)法,對(duì)于住宅建設(shè),在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均可采用單位指標(biāo)法和單位面積法。

2、合理的設(shè)置變配電所

變配電所的位置應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗。根據(jù)總用電量決定系統(tǒng)的供電電壓等級(jí),用電單位總用電量在 250kw及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí),宜以10(6)kV供電,以下可用低壓供電。合理選擇變壓器,使其處在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),電力系統(tǒng)的有功損耗為最小。一般變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)為0.5～0.7,對(duì)于負(fù)荷系數(shù)長期偏低的變壓器,應(yīng)該考慮換用較小容量的變壓器,如果運(yùn)行條件許可,兩臺(tái)(或兩臺(tái)以上)并列運(yùn)行的變壓器,可考慮在負(fù)荷低時(shí)切除一臺(tái),或者采用在負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行臺(tái)數(shù)的裝置,對(duì)雙電源供電系統(tǒng),宜用兩路電源同時(shí)工作的方案,以減少線路損耗。

力求配電系統(tǒng)的三相平衡。采用三相四線制供電方式,由于用戶較為分散,線路較長,如果三相負(fù)荷不平衡,將直接增加電能在線路的損耗:當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線損最小;當(dāng)一相負(fù)荷重,兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較小。當(dāng)一相負(fù)荷重,一相負(fù)荷輕,而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大;當(dāng)一相負(fù)荷輕,兩相負(fù)荷重的情況下線損增量最大。當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí),不論何種負(fù)荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。為此對(duì)三相四線制低壓系統(tǒng)來說,保持三相平衡是降損節(jié)能的一項(xiàng)有效措施,對(duì)于輸送距離比較遠(yuǎn)的配電線路來說,效果尤為顯著。對(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器而言,當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí),如控制最大相電流為額定值,則其余兩相就不能滿載,因而設(shè)備利用率下降,反之如要維持額定容量,將會(huì)造成負(fù)荷較大的一相過負(fù)荷,而且還會(huì)出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變,設(shè)備附加損耗增加等。

加大無功補(bǔ)償力度,增加系統(tǒng)的有效輸出。無功補(bǔ)償可以改善電壓質(zhì)量,提高功率因數(shù),是電網(wǎng)采用的節(jié)能措施之一。配電網(wǎng)中常用的無功補(bǔ)償方式為:在系統(tǒng)的部分變、配電所中,在各個(gè)用戶中安裝無功補(bǔ)償裝置;在高低壓配電線路中分散安裝并聯(lián)電容機(jī)組;在配電變壓器低壓側(cè)和車間配電屏間安裝并聯(lián)電容器以及在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)附近安裝并聯(lián)電容器,進(jìn)行集中或分散的就地補(bǔ)償。當(dāng)配電系統(tǒng)中的自然功率因數(shù)達(dá)不到電網(wǎng)規(guī)定時(shí),必須進(jìn)行補(bǔ)償(國家規(guī)定值:高壓用戶 0.95,低壓用戶 0.90)。盡可能改善變配電設(shè)備的運(yùn)行條件。由于變壓器、電纜、開關(guān)等設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,如不及時(shí)排出,將造成配電設(shè)備降容、加速老化等,故在自然通風(fēng)達(dá)不到要求時(shí),應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)或用空調(diào)設(shè)備進(jìn)行降溫。

3、合理選擇電線電纜的線徑

在選擇電線電纜的線徑時(shí)要做到既要滿足載流量和電壓降的要求,又要留有適當(dāng)余量,以備后期增加負(fù)荷使用,同時(shí)可以降低阻抗,減少線損。選擇低損耗的節(jié)能型變壓器,如“9”、“10”、“11”型等系列油浸變壓器和“9”、“10”型等系列干式變壓器,其中有疊鐵心、卷鐵心和非晶合金鐵心等。此類型的變壓器比普通變壓器的自身損耗降低達(dá) 10%以上。選擇高效電機(jī)。選擇光源應(yīng)從運(yùn)行能耗、使用壽命、發(fā)光效率及價(jià)格等多種因素進(jìn)行綜合考慮。

4、運(yùn)用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷,采用最優(yōu)化的控制手段,對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理,使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行,在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中,降低各系統(tǒng)造價(jià),盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用,保證系統(tǒng)充分運(yùn)行。

5、利用太陽能等清潔能源

國家《電力法》規(guī)定,鼓勵(lì)各企業(yè)只用清潔能源及可再生能源,如風(fēng)能、水能、太陽能等,其中利用光伏效應(yīng)把太陽能直接轉(zhuǎn)化成電能的光伏發(fā)電技術(shù)是民用建筑中應(yīng)用較多的節(jié)能措施。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)目前主要應(yīng)用于太陽能熱水、太陽能鍋爐、太陽能照明(太陽能路燈、庭院燈、草坪燈等)。隨著太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展完善和日趨成熟,該系統(tǒng)將得到更為廣泛的領(lǐng)域。

結(jié)論：

綜上所述，民用住宅建筑不論是供電系統(tǒng)或用電設(shè)備均蘊(yùn)含著巨大的節(jié)能潛力。民用建筑的用電負(fù)荷應(yīng)在變配電系統(tǒng)中進(jìn)行合理的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，在新技術(shù)的運(yùn)用與科學(xué)管理加以協(xié)調(diào)，將民用建筑電氣的節(jié)能有效措施發(fā)揮的淋漓盡致。

[1] 段志強(qiáng),王寶石.住宅電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的探究[J].建筑節(jié)能,2009,(05).

[2] 謝社初.淺議建筑工程電氣節(jié)能的主要方式[J].低壓電器,2008,(24).

[3] 孫凱.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建筑節(jié)能,2009,(02).

TU684

1674-3954（2011）03-0304-01