建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的探討

姬 翔，郭小玲

河南煤業(yè)化工集團(tuán)鶴煤技師學(xué)院，河南鶴壁 458000

1 建筑電氣的概念及現(xiàn)狀

建筑電氣是指在建筑物中利用科學(xué)的理論知識和先進(jìn)的電氣技術(shù)，為人們創(chuàng)造人性化的電氣系統(tǒng)。這里的電氣技術(shù)包括電力技術(shù)、信息技術(shù)和智能化技術(shù)。

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，我國對能源的消耗量越來越大，各類能源供不應(yīng)求卻存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。近年來我國興建了一大批大型及特大型的住宅小區(qū)和公共建筑，但是大部分都沒有對建筑節(jié)能特別是建筑電氣節(jié)能予以重視，長此以往必將造成巨大的資源浪費(fèi)。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則

在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要遵循以下3個(gè)原則：

1）適用性原則。即能夠?yàn)樵诮ㄖ飪?nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提高必要的能源，能夠?yàn)榻ㄖO(shè)備的運(yùn)行提供必需的動(dòng)力；

2）經(jīng)濟(jì)性原則。避免因?yàn)楣?jié)能而過高地投資，增加建筑的運(yùn)行費(fèi)用，要保證節(jié)能設(shè)計(jì)增加的投資在很短時(shí)間內(nèi)能夠回收；

3）節(jié)能性原則。節(jié)省無用的能量損耗，根據(jù)不同地方的能源消耗與建筑物功能的關(guān)系，采取不同的節(jié)能措施。比如變壓器功率的損耗和傳輸電能線路上的損耗都是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的能量損耗。

3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施是指在電能運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換的過程中進(jìn)行節(jié)能減耗的方法，具體有幾下幾種：

1）合理選用供電電壓。在同樣的供電情況下供電的電壓越高，電能的損失會(huì)越少；

2）選用簡單的供配電系統(tǒng)，配電級數(shù)不要過多，選購的時(shí)候還要注意產(chǎn)品的質(zhì)量；

3）合理選擇變壓器。變壓器室配電系統(tǒng)的基本設(shè)備，它產(chǎn)生的能量損耗分為鐵耗和銅耗。其中鐵耗僅與鐵芯的制作材料和工藝有關(guān)，與負(fù)荷大小沒有關(guān)系，所以一般選擇節(jié)能性變壓器。銅耗則與負(fù)荷的大小有關(guān)系，因此可根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的隨時(shí)間變化的規(guī)律，合理地選擇變壓器的臺(tái)數(shù)與運(yùn)行參數(shù)，盡量減少能量損失；

4）降低線路能量損耗。一般說來，線路電能的損耗與線路的長度和負(fù)載大小有關(guān)系。適當(dāng)情況下可以提高整體功率系數(shù)，減少導(dǎo)線的電阻，從而降低線路電能的損耗。具體的做法是線路路徑要盡量走直線，減小導(dǎo)線長度；合理選擇電纜電線的截面積；遵循減小供電路徑的原則，合理確定電氣用房的位置。

3.2 動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能措施

在建筑中，家電和電力設(shè)備的使用都離不開電動(dòng)機(jī)，它的能耗相當(dāng)大，提高它的工作效率可以有效地減少電動(dòng)機(jī)的能耗。具體可以采用以下幾種方法：

1）根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小合理地選擇電動(dòng)機(jī)的型號，這就要求對電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷需求事先進(jìn)行評估；

2）盡可能地使用高效率的電動(dòng)機(jī)，以減少電動(dòng)機(jī)的空載消耗和負(fù)載消耗，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率；

3）對電動(dòng)機(jī)的控制方式加以改進(jìn)，提高其運(yùn)行效率。比如交流電動(dòng)機(jī)可以采用變頻調(diào)速的方式。另外，還要注意發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，保證電能消耗的計(jì)算的準(zhǔn)確性。

3.3 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

照明系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵就是在不降低照明質(zhì)量的情況下，力求減小照明系統(tǒng)中損耗的光能?？梢钥紤]使用以下幾種方法：

1）充分利用自然光。自然光是綠色環(huán)保的清潔能源，在設(shè)計(jì)中要充分加以利用，比如增加靠近室外部分的門窗尺寸等，保證建筑物在白天利用自然光可獲得穩(wěn)定的照明條件。這樣一來，可以很大程度的節(jié)約照明能耗，也利于提高室內(nèi)的溫度，進(jìn)一步降低建筑的能耗；

2）根據(jù)建筑的各個(gè)部分照明的需求，合理選用照明燈具，采用各種節(jié)能開關(guān)。比如懸掛較高的場所使用高壓鈉燈，在走道使用聲控開關(guān)等；

3）嘗試性地使用太陽能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。太陽能技術(shù)的開發(fā)利用，可節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在節(jié)能減耗方面具有重大的意義。

3.4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施

暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗中占有很大的比重，系統(tǒng)的節(jié)能潛力巨大。具體做法是：根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗時(shí)間上的規(guī)律，可以對機(jī)電設(shè)備實(shí)行啟動(dòng)停止的優(yōu)化管理；夏季冬季部分負(fù)荷的情況下水泵分設(shè)控制；實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量和變流量的優(yōu)化控制；還可通過設(shè)定相關(guān)參數(shù)，如室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量、溫度標(biāo)準(zhǔn)、焓值等來實(shí)現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制。

3.5 建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息通信、自動(dòng)化控制、顯示及計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)的發(fā)展，建筑設(shè)備的自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的性能日趨優(yōu)異，逐漸成為建筑控制能源損耗的有效手段。通過建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對建筑物內(nèi)部的采暖通風(fēng)、給排水和熱水供應(yīng)等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行能效管理，確保各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，在正常發(fā)揮建筑物功能的情況下最大限度地降低能源消耗。

4 結(jié)論

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在改善公共建筑的使用環(huán)境和提高能源的利用率上具有重大的意義。所以在節(jié)能環(huán)保成為主題的今天，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有很大的潛力，擁有巨大的發(fā)展空間。對于電氣設(shè)計(jì)人員而言，在設(shè)計(jì)中必須綜合全面地考慮各種因素，反復(fù)思量，在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的前提下，將節(jié)能的新技術(shù)充分應(yīng)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中，從而達(dá)到提高能源利用率，節(jié)約資源的目的，為城市的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

[1]廖劍濤.電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能問題[J].建筑科學(xué)，2008(9).

[2]羅建華.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].建筑與設(shè)計(jì)，2007(1).

[3]朱林根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2001.

[4]趙新.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的研究[J].四川建材，2003(5).