建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施解析

寧喜陽

摘要：建筑節(jié)能可以從設(shè)計工程源頭抓起，采用先進的設(shè)計技術(shù)，使用高效的節(jié)能設(shè)備，優(yōu)化完善節(jié)能策略，提高建筑節(jié)能設(shè)計的經(jīng)濟性和實用性，本文主要研究建筑電氣設(shè)計中的相關(guān)節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計；節(jié)能

1、引言

建筑電氣設(shè)計作為建筑設(shè)計的重要組成部分，其節(jié)能設(shè)計在建筑節(jié)能中起著重要的作用，設(shè)計潛力很大。在設(shè)計中精心考慮，進行方案比較，在不影響人們的工作、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境的前提下，應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù)，進行科學(xué)合理的節(jié)能。在減少我國總耗電量的同時，也避免了不必要的浪費，實現(xiàn)了節(jié)能減排的環(huán)保策略。由此可見，建筑電氣節(jié)能設(shè)計給社會經(jīng)濟和人民生活帶來雙贏。

2、建筑電氣設(shè)計節(jié)能重要性

在我國國民經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，對能源的需求也不斷增加，能源危機迫在眉睫。我國大部分電網(wǎng)的電力是由火力發(fā)電廠提供的，火力發(fā)電需要消耗大量的煤，煤是不可再生資源且燃煤過程中產(chǎn)生大量的碳氧化物和硫氧化物污染大氣環(huán)境。近年來由于電網(wǎng)供電能力不足，全國大部分地區(qū)采取了不同程度的拉閘限電的措施。國家大力建設(shè)節(jié)約型社會，節(jié)能減排已成為社會經(jīng)濟發(fā)展的又一重要目標。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。

節(jié)能需滿足建筑物的功能。首先要保證建筑物用電安全性、人們生活的舒適性和工作效率。所以應(yīng)滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)； 滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻； ，滿足特殊工藝要求，如體育場館、酒店、餐飲娛樂場所一些必需的電氣設(shè)施用電，展廳、多功能廳等的工藝照明及電力用電等。

節(jié)能需滿足建筑物的實際經(jīng)濟效益。節(jié)能應(yīng)考慮國情，計及實際經(jīng)濟效益，不能因為追求節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用，電氣工程師在設(shè)計時應(yīng)該通過比較分析，合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使增加的節(jié)能方面的投資，能在較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

節(jié)能需減少無謂的能量消耗。設(shè)計時首先找出哪些方面的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如傳輸電能線路上的有功損耗，變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗，都是無用的能量損耗； 又如量大面廣的照明容量，宜采用先進的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低

節(jié)能需滿足環(huán)境保護的先進性原則。以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、節(jié)約能源和保護環(huán)境的原則確定設(shè)計方案。通過正確的計算，合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式，盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。

3、建筑電氣設(shè)計節(jié)能措施

3.1供配電過程中節(jié)能

在實際設(shè)計時，可以根據(jù)供電系統(tǒng)的負荷容量大小，供電距離的遠近以及用電設(shè)備狀態(tài)等因素，合理設(shè)計和選擇供配電系統(tǒng)，盡量使供電系統(tǒng)操作簡單，性能可靠。設(shè)計時，應(yīng)將變配電所設(shè)在離用電中心近的地方，進而降低在電能傳輸過程中線路上的損耗；應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實的需要，合理地選擇變壓器的臺數(shù)以及每臺的容量，以便在不同的季節(jié)能靈活的投切變壓器，降低由于輕載造成的電能損耗。

3.2 合理設(shè)計變壓器節(jié)能

變壓器的鐵芯渦流損耗及漏磁損構(gòu)成了變壓器的空載損耗，它的損耗大小與制造鐵芯的材料以及方法有關(guān)，但與電路中的負荷大小無關(guān)，在設(shè)計中，可考慮使用節(jié)能型的變壓器，如變壓器在額定負載條件下所產(chǎn)生的損耗，也稱之為變壓器的線損，它與所用變壓器的繞組電阻以及通過的電流大小密切相關(guān)，該項值與負荷率的平方成正比，所以在設(shè)計中應(yīng)盡量選用電阻值小的繞組；在選擇所用變壓器的臺數(shù)以及容量時，應(yīng)綜合考慮線路中的負荷情況，以及每年運行時需要的費用，通過對負荷進行合理的規(guī)劃、分配，選擇與電路負荷相當(dāng)?shù)淖儔浩鳎M而降低電能的損耗。

3.3 降低線路上的電能損耗

在配電線中，由于有電流通過，就不可避免的造成電能的損耗，為了減少此項電能的損失，可采取以下辦法：1）使用電阻率低的導(dǎo)線。電阻率最低的材料是銀線，其次是銅線，但銀線造價太高，所以在線路上盡量使用銅線，鋁線有時也是不錯的選擇；2）減小導(dǎo)線長度。在建筑電氣設(shè)計中，要盡量避免導(dǎo)線走彎路，以便減少電路中導(dǎo)線的長度，配電所設(shè)計的距離最好離用電中心最近，以便降低導(dǎo)線的長度；3）增大導(dǎo)線橫截面。在建筑電氣設(shè)計中，對于不可避免的使用較長的導(dǎo)線情況，可以在滿足載流量以及保護配合等要求時，盡量選用橫截面相對較大的導(dǎo)線。這樣做雖然在最初安裝過程中增加了線路導(dǎo)線的支出，但這么做可以減少線路中電能的損失，從長遠意義上講，還是相對經(jīng)濟的做法。

3.4 適當(dāng)提高功率因數(shù)

在供配電系統(tǒng)中，應(yīng)盡量提高功率因數(shù)，這么做可以減少線路中由于無功功率造成的電能損耗，進而達到節(jié)能的目的。在電力輸送過程中有功功率要以滿足建筑物使用為前提，這項是不可以更改的，但是，供電系統(tǒng)中的像發(fā)電機這樣的用電設(shè)備，在使用中由于具有電感性，會引起滯后的無功電流，這在電力輸送過程中就造成了線路中的功率損耗，但是，在設(shè)計時可以采取以下方法予以降低：1）提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在進行建筑物電氣設(shè)計時，應(yīng)盡量選擇功率因數(shù)相對較高的用電設(shè)備，對于電感性的用電設(shè)備，可以考慮選用具有補償電容器的用電設(shè)備；2）可以考慮使用靜電電容器。在線路中使用靜電電容器來實現(xiàn)無功補償，電容器就會超前產(chǎn)生無功電流來抵消此部分的無功電流，在提高功率因素的同時又降低了整體無功電流。

3.5 照明的節(jié)能設(shè)計

照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求及不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地利用光能，通常的節(jié)能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一。在設(shè)計中，電氣設(shè)計人員應(yīng)多與建筑專業(yè)人員配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。

（2）照明設(shè)計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般房間應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈（如 T5、T8 管）及緊湊型熒光燈；高大車間、廠房及體育場館的室外照明一般宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

（3） 廣泛使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如：電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等；公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。

（4）改進燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點，臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)；高級客房則采用節(jié)電鑰匙開關(guān)；公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)；走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

結(jié)束語

建筑電氣節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，逐漸向著自動化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。建筑電氣節(jié)能設(shè)計的措施還有很多，如提高電網(wǎng)功率因數(shù)、采用智能化系統(tǒng)、采用新型節(jié)能機電產(chǎn)品等。電氣設(shè)計專業(yè)人員應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計理念，從安全性、可靠性、經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合分析，全面掌握并運用有效的節(jié)能措施，拿出一套既符合各種技術(shù)指標又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實可行的節(jié)能措施，從而真正實現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的。

參考文獻

[1] 張強，李玉蘭.民用建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施探討[J].建筑設(shè)計管理，2010，（2）：16-19.

[2] 劉丙江.線損管理與節(jié)約用電[M].北京 ：水利水電出版社 ，2005.