淺議建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)

楊慶樂

摘 要：能源是人類生活中最重要的資源，是關(guān)于我們現(xiàn)實(shí)和未來生存發(fā)展的最基本、最核心的動力問題。目前，我國正處于國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展時(shí)期，中國經(jīng)濟(jì)高速增長的必要支撐條件之一是能源需求的巨幅增長，這對于我們這個(gè)能源資源人均擁有量大大低于世界平均水平的國家來說是一個(gè)不可承受之重。所以我們有權(quán)利也有責(zé)任在設(shè)計(jì)工作中認(rèn)真考慮節(jié)能問題，并把節(jié)約電能放在首位。

關(guān)鍵詞：建筑電氣工程；氣節(jié)能設(shè)計(jì)；能設(shè)計(jì)；明節(jié)能設(shè)計(jì)

近年來，國家及相關(guān)部門已經(jīng)深切認(rèn)識到節(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。而且隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，公眾節(jié)能的意識不斷增強(qiáng)，節(jié)能的理念也越來越為更多的人所接受。

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)能方面有所收獲的話就要對其進(jìn)行系統(tǒng)、全面和綜合的分析、研究、實(shí)踐。在此，筆者將就建筑電氣節(jié)能技術(shù)的原則及措施加以簡要論述。

1.建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則

1.1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)；要滿足建筑物舒適衛(wèi)生的良好環(huán)境；滿足各處運(yùn)輸通道的暢通無阻等等。

1.2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)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。

1.3節(jié)能性原則

所謂節(jié)能性原則就是要節(jié)省無謂消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無關(guān)的，在考慮采取什么措施節(jié)約能源。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，節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該把握“滿足功能、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則”。

2.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單，可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的型號、容量和臺數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性和工作時(shí)間造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。

當(dāng)線路上有電流流過時(shí)，由于線路上電阻的存在，勢必會產(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。對于比較長的線路在滿足載流量、動熱穩(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。

2.2變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

2.2.1變壓器的損耗主要分為兩部分

a.與負(fù)載無關(guān)的空載損失。b與負(fù)載成平方比的負(fù)載損失。變壓器有載時(shí)，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過一次、二次線圈的電阻損耗，即銅耗P在不同負(fù)載條件下，變壓器的總損耗為與P之和。

2.2.2變壓器的效率

變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比，變壓器的最高效率點(diǎn)是由變壓器固有結(jié)構(gòu)的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮，對于季節(jié)性變化較大的負(fù)荷，宜裝設(shè)兩臺變壓器，當(dāng)負(fù)荷長時(shí)間較低時(shí)可停用1臺，以保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。轉(zhuǎn)貼于免費(fèi)論文下載中心

2.3電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

降低電動機(jī)電能損耗的主要途徑，是提高電動機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性考慮選擇更為節(jié)電的電動機(jī)，其關(guān)鍵在于明確負(fù)荷是連續(xù)的還是斷續(xù)的。若為連續(xù)負(fù)荷，要了解電動機(jī)的輸出功率是否與各種負(fù)荷相匹配，如果是風(fēng)機(jī)和泵等平方遞減負(fù)荷特性，在輕載時(shí)打開風(fēng)門和閥門，采用調(diào)速電動機(jī)在低速運(yùn)行可以節(jié)約電能。斷續(xù)負(fù)荷時(shí)，如果輕負(fù)荷時(shí)不能停止電動機(jī)的工作，則應(yīng)考慮采用調(diào)速裝置，即在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)采用常用電源，使電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行；而需要低速運(yùn)行時(shí)，考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調(diào)速。

3.電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1充分利用天然光源

照明節(jié)能工程中的一個(gè)較為主要的內(nèi)容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，建筑物中如何充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節(jié)能的實(shí)施工程中，應(yīng)當(dāng)充分加以利用，制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)，確定采光方式，將采光方式，將采光和照明有機(jī)地結(jié)合起來。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時(shí)，室內(nèi)引入陽光，既能大大節(jié)約照明能耗，亦有助于提高室內(nèi)溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3.2采用高效節(jié)能光源

在滿足照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)選用細(xì)管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對燈具懸掛位置較高的場所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮(zhèn)流高壓熒光汞燈，其綜合費(fèi)用低、視覺質(zhì)量高，同時(shí)也節(jié)約能源。除特殊情況外，不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈，燈具懸掛位置較低的場所照明宜采用熒光燈。

3.3根據(jù)照明部位的燈光布置形式和環(huán)境條件

選擇合適的照明控制方式房間有多列燈具時(shí)，按與側(cè)窗平行控制；生產(chǎn)場所按車間、工段、工序分組控制；電化教室、會議室、報(bào)告廳等場所，按靠近或遠(yuǎn)離講臺分組控制。建筑科技的飛速發(fā)展，讓燈具的控制方式更加個(gè)性化、人性化、智能化，例如，人體感應(yīng)或動靜感應(yīng)開關(guān)，智能化面板開關(guān)等新的控制方式逐步進(jìn)入到我們的身邊。

4.結(jié)束語

近年來，為了解決能源浪費(fèi)問題，新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制?？梢哉f建筑電氣的節(jié)能在技術(shù)方面還是有很大的上升空間和發(fā)展?jié)摿Φ?。（作者單位：南京新智勞?wù)有限公司）

參考文獻(xiàn)：

[1] 高晉峰.論民用建筑工程照明設(shè)計(jì)中的節(jié)能；智能建筑電氣技術(shù)，2010（4）.

[2] 張軍.關(guān)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施的探討；中國科技信息，2007（6）.

[3] 齊雪艷.現(xiàn)代住宅電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)探討；黑龍江科技信息，2008（10）.

[4] 朱林根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001：970-985.