建筑電氣節(jié)能問題研究

欒璐

摘要：在建筑工程的設(shè)計(jì)和施工過程中如果能合理運(yùn)用電氣節(jié)能技術(shù)將會(huì)在很大程度上減少建筑結(jié)構(gòu)的能源損耗，節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本。本文試結(jié)合建筑工程對(duì)電氣方面的要求淺談電氣節(jié)能需要遵循的原則、設(shè)計(jì)中需要考慮的技術(shù)因素并提出幾種具體的可行性方案。

關(guān)鍵詞：建筑 電氣 節(jié)能 方法 應(yīng)用

根據(jù)最近的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，我國(guó)的一次性能源總產(chǎn)量排在美國(guó)和俄羅斯之后，位居世界第三位，似乎還比較樂觀。但是考慮到我國(guó)的國(guó)情，地大物博，人口眾多，如果把這些能源總量平均到每個(gè)人的身上，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)我國(guó)的人均能源擁有率低的可憐。我國(guó)經(jīng)濟(jì)能否持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵因素是能否合理利用和節(jié)約現(xiàn)有的能源資源，提高能源的利用率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在能源消耗方面，我國(guó)分別是美國(guó)的三倍和日本的六倍。在我國(guó)目前的建筑能耗構(gòu)成中，占比例最大的就是電氣能耗?？紤]到未來我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展對(duì)能源的巨大需求和我國(guó)目前非常低下的能源效率，未來能源的總量不變，我們只有加快改革步伐，提高節(jié)能新技術(shù)，開發(fā)節(jié)能新產(chǎn)品，節(jié)約能源消耗，提高現(xiàn)有能源的使用效率，才能使得能源供應(yīng)滿足我國(guó)建筑發(fā)展的需要，維護(hù)社會(huì)的和諧穩(wěn)定和健康發(fā)展。

1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)需要遵循的原則

盡管采用電氣節(jié)能的目的是為了節(jié)省能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，但是我們不能夠?yàn)榱俗非笱矍暗慕?jīng)濟(jì)利潤(rùn)而破壞建筑原有的功能，以損害建筑的使用需求為犧牲和代價(jià)。我們更不能只是為了節(jié)能而節(jié)能，盲目追加在電氣節(jié)能上的投資和花費(fèi)。所以，建筑施工中的電氣節(jié)能需要遵循以下幾個(gè)原則：

首先，節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)用性原則。要知道，電氣節(jié)能的目的不只是要做到節(jié)省，這些電氣首先要能夠?yàn)闈M足建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)給用戶帶來良好的人工環(huán)境和便利的人工設(shè)施提供必要且充分的能源，滿足建筑設(shè)備運(yùn)行和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力需要，滿足建筑內(nèi)各種用電設(shè)備的電能穩(wěn)定和可靠，所以要按照實(shí)用性的原則，對(duì)電氣節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證配電充足和各種機(jī)器設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

其次，節(jié)能設(shè)計(jì)的節(jié)能性原則。在保證給建筑內(nèi)各種用電設(shè)施和家庭照明提供充足的電力來源的前提下，我們接下來需要考慮的就是做到電氣設(shè)備的省電和節(jié)能。節(jié)能的著眼點(diǎn)應(yīng)該放在減少并不影響建筑功能和作用的不必要的能源消耗，包括各種電氣設(shè)備自身的用電損耗及傳輸線路上的電力損耗，力求把這些電能消耗降到最低。

再次，節(jié)能設(shè)計(jì)的實(shí)際性原則。除了理論上要節(jié)能降耗以外，為了把該目標(biāo)落到實(shí)處，我們還需要從實(shí)際出發(fā)，選用節(jié)能設(shè)備及耗能低的材料，盡可能地減少節(jié)能項(xiàng)目上的投資，并通過對(duì)各種電器和設(shè)備科學(xué)合理的使用和及時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)真正把電器能耗降下來。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)需要考慮的技術(shù)因素

首先，照明部分的節(jié)能技術(shù)運(yùn)用。由于建筑施工工地上需要的燈光照明量比較大而且面積廣泛，所以對(duì)于建筑上的照明節(jié)能市場(chǎng)潛力和空間很大。建筑工地的照明節(jié)能首先要滿足工程對(duì)亮度、色溫和顯色指數(shù)等的要求，其次要對(duì)亮度要求較高的地方和施工場(chǎng)所采取混合照明的方式，把重點(diǎn)部分突出出來。對(duì)于建筑場(chǎng)地照明燈具的選擇標(biāo)準(zhǔn)是使用效率高、容易清掃和更換燈泡，照明光源最好采用直管的熒光燈或者是功率較小的陶瓷金屬鹵化物材料燈。裝修燈光照明環(huán)境時(shí)最好選擇有光澤和色澤淺的表面，這樣能夠加強(qiáng)對(duì)光線的反射，不管是自然光還是人工照明的光，都能提高照度和亮度。盡可能地利用太陽光的照射，通過建筑外窗采取太陽光，并在建筑適光部位安裝太陽能燈，使用太陽光采光技術(shù)增加照明，節(jié)省能源。

其次，對(duì)建筑的配電系統(tǒng)和線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮用電裝置及設(shè)備的功能特點(diǎn)、供電距離的長(zhǎng)短及供電點(diǎn)的分布以及電器的負(fù)載容量大小等綜合因素，使得整個(gè)建筑配電系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，方便可靠。建筑配電所的位置應(yīng)該接近負(fù)載中心，這樣能夠減小配電半徑從而降低配電線路的電力損耗。為了在季節(jié)變換時(shí)隨著負(fù)載變化對(duì)變壓器進(jìn)行靈活的切換，以達(dá)到減少經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，要合理配置變壓器臺(tái)數(shù)多少和容量大小，避免因?yàn)檩p載運(yùn)行而導(dǎo)致的電能過量消耗。實(shí)現(xiàn)多種途徑的配電系統(tǒng)節(jié)電，如利用高科技手段制作的專用瞬流抑制快速電源開關(guān)組合元件，對(duì)電網(wǎng)電路中產(chǎn)生的瞬流浪涌進(jìn)行過濾，延長(zhǎng)末端設(shè)備的使用壽命，降低用電設(shè)施和裝置的能耗，提高用電設(shè)備的使用效率，減少成本費(fèi)用和保養(yǎng)維護(hù)花費(fèi)，既保護(hù)設(shè)備不被損壞，又節(jié)省能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)成本。

再次，加大配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。對(duì)配電系統(tǒng)的變流裝置要精心設(shè)計(jì)和恰當(dāng)選用，最好采用晶閘管或者硅整流裝置替代直流電源設(shè)備的供電和勵(lì)磁。為了延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命和節(jié)省電能消耗，對(duì)于電焊機(jī)和電動(dòng)機(jī)等耗電量大的設(shè)備要想辦法限制其在空載情況下的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果電焊機(jī)和電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)率超過了50%，就需要安裝一套空載斷電機(jī)械裝置，及時(shí)切斷電源，避免能源浪費(fèi)；對(duì)于經(jīng)常連續(xù)運(yùn)行的大中型膠帶運(yùn)輸機(jī)械系統(tǒng)，我們最好安裝一套空載自?？刂蒲b置；對(duì)于不是經(jīng)常持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的大型泵類電動(dòng)機(jī)和異步籠型風(fēng)機(jī)，最好采用能夠自動(dòng)對(duì)電的流量和風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的自動(dòng)控制方式，這樣就會(huì)大大地節(jié)省不必要的電能損耗。另外，如果經(jīng)濟(jì)上合算，可以考慮在條件許可的前提下，用功率因數(shù)比較高、容量相同的同步電動(dòng)機(jī)取代異步電動(dòng)機(jī)，或者異步電動(dòng)機(jī)同步化運(yùn)行。

3 建筑電氣節(jié)能的可行性措施

作為電力系統(tǒng)的用戶終端，整個(gè)建筑工地的供電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)包括電源、配電設(shè)備、變電設(shè)備、傳輸路線和用電設(shè)備幾部分。除了要遵循電氣的實(shí)用性、實(shí)際性和節(jié)能性三個(gè)節(jié)能原則和考慮到照明部分及配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)以外，要提高建筑電氣的節(jié)能水平，最終還要靠科學(xué)有效的可行性措施來實(shí)現(xiàn)。

首先，要優(yōu)化電氣設(shè)備和傳輸線路的設(shè)計(jì)方案。建筑施工設(shè)計(jì)人員在制定電氣方案時(shí)，要遵循“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，監(jiān)督施工圖紙的設(shè)計(jì)，審核電氣項(xiàng)目的管理，親臨施工現(xiàn)場(chǎng)，和業(yè)主及時(shí)溝通，隨時(shí)了解工程的施工進(jìn)度，按照各種電力設(shè)施的功能要求和結(jié)構(gòu)特征、電氣設(shè)備的負(fù)荷特點(diǎn)對(duì)各分項(xiàng)電氣工程進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算和合理分配，并通過節(jié)能技術(shù)的采用，減少設(shè)備電能消耗和線路功率損耗，節(jié)省電力能源。

其次，要強(qiáng)化建筑電氣系統(tǒng)的運(yùn)行管理和電力人員管理。建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行情況是否良好對(duì)節(jié)能的效果有著直接而顯著的影響。如果各種電氣設(shè)備能一直保持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，即便有故障出現(xiàn)也能迅速排除就能夠節(jié)省能量；反之，設(shè)備運(yùn)行不暢，三天兩頭出故障，又得不到及時(shí)修理，不但會(huì)影響工程進(jìn)度，還造成能量大量浪費(fèi)。為了提高電氣節(jié)能效果，要采取有效措施強(qiáng)化對(duì)建筑電氣設(shè)備的運(yùn)行管理和控制。為了保證建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)良好運(yùn)行，一方面要提高技術(shù)，加快研制開發(fā)功能強(qiáng)大且界面容易操控的系統(tǒng)軟件；另一方面要強(qiáng)化電力系統(tǒng)員工的專業(yè)技能培訓(xùn)，提高企業(yè)員工的綜合素質(zhì)和職業(yè)道德素養(yǎng)，使得員工自發(fā)自覺地把為企業(yè)節(jié)能作為己任，在維護(hù)設(shè)備運(yùn)行和提高設(shè)備效率上盡職盡責(zé)，克己奉公。

再次，要選擇技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大的建筑節(jié)能設(shè)備，從根本上節(jié)省能源。現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有節(jié)能型的變壓器和電動(dòng)機(jī)，比普通的電力設(shè)備在能源節(jié)省上有了顯著提高。另外，照明用電在建筑物的總用電量中也占了很大比重，如果能夠適當(dāng)節(jié)省，也是一筆不小的開支。這方面我們可以采取的措施有：改進(jìn)照明開關(guān)控制、采用高效節(jié)能燈具和開發(fā)高效發(fā)光能源。建筑用地上，熒光類的高效節(jié)能燈已被廣泛接受和使用。研究還發(fā)現(xiàn)，比起原有的節(jié)能燈，LED光源的發(fā)光光譜選擇范圍更大，節(jié)能效率更高，使用壽命也更長(zhǎng)久，目前雖然成本略高一些，但是在未來肯定會(huì)有很大的發(fā)展趨勢(shì)。

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