對建筑電氣節(jié)能設(shè)計及應(yīng)用的探索與研究

吉宏梅

【摘 要】：隨著國家經(jīng)濟的逐漸發(fā)展，建筑行業(yè)取得了重大的進步。建筑電氣節(jié)能是建筑節(jié)能中的重要組成部分，將會直接影響到建筑節(jié)能工作能否順利的展開，影響到國家環(huán)保節(jié)能目標(biāo)的實現(xiàn)。文章對建筑電氣節(jié)能設(shè)計以及應(yīng)用現(xiàn)狀的問題進行了簡單的探索與研究。

【關(guān)鍵詞】：建筑；電氣節(jié)能；設(shè)計應(yīng)用

1.建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)用

1.1建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能

1.1.1 建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

加強建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，是做好建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵步驟，為此。設(shè)計以及施工人員應(yīng)該根據(jù)用電設(shè)備自身的特點、負(fù)荷等級、用電負(fù)荷容量以及分布等各個因素.合理設(shè)計供配電系統(tǒng)。使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。為此.設(shè)計人員可以從以下幾個方面入手：①供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠.配電級數(shù)不宜過多，同一用戶內(nèi)，高壓配電級數(shù)不宜多于兩級：變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級.盡量減少電能損耗 由兩路進線供電的系統(tǒng).宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。② 合理的選擇供電電壓，因為一般情況下，電壓越高損耗越小，當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW 及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10kV供電。對大型公共建筑的空調(diào)冷水機組。考慮節(jié)能因素，經(jīng)方案比較盡量采用10kV冷水機組，但應(yīng)考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響 合理選擇電壓等級以此達(dá)到節(jié)能的目的。③ 變電所要盡量的靠近負(fù)荷中心，縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失.滿足供電質(zhì)量要求。宜將低壓供電半徑控制在150M。④合理選擇電纜，減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失等技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟電流密度合理校驗、選擇導(dǎo)線截面，從而達(dá)到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。對于環(huán)形供電方式。設(shè)計人員可以將開式網(wǎng)運行轉(zhuǎn)變?yōu)殚]式網(wǎng)運行。

1.1.2 變壓器節(jié)能

變壓器節(jié)能從實質(zhì)上講，就是為了提高運行效率，降低損耗。變壓器中的雜散損耗以及鐵損耗量都是固定的.因此.要想做到變壓器節(jié)能，就應(yīng)該從變壓器自身結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等方面進行入手，從而達(dá)到變壓器節(jié)能的目的。為此.設(shè)計人員可以從以下幾個方面入手：①科學(xué)合理的選擇變壓器的數(shù)量以及容量，對電壓負(fù)荷進行合理的調(diào)配，從而使得變壓器工作在低耗高效的范圍內(nèi)進行運作。②使用節(jié)能型變壓器。相比于傳統(tǒng)型變壓器，節(jié)能型變壓器具有效率高、低嗓音、輕重量以及低損耗的特點，為此，設(shè)計人員應(yīng)'-3選用1O型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負(fù)載率不宜大于0.85.此外，降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負(fù)荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。

1.1.3 系統(tǒng)運行管理的節(jié)能

系統(tǒng)運行管理節(jié)能主要是針對電力用戶而言的.畢競電力用戶才是系統(tǒng)運行管理節(jié)能的主要執(zhí)行者 在加強系統(tǒng)運行管理時.電力用戶應(yīng)該盡量使得變壓器保持經(jīng)濟運行狀態(tài)。為此.電力用戶內(nèi)部變電所之間可以通過設(shè)置專門的聯(lián)網(wǎng)控制的形式進行，在保持符合科學(xué)變化的前提下，及時的切除或者投入部分變壓器.通過減少變壓器空載或者輕載運行的方式，降低系統(tǒng)運行損耗。另外，設(shè)計人員還可以改變配電系統(tǒng)，降低諧波源的諧波含量?；蛘咴谥C波源處安裝濾波器.吸收諧波電流.防止并聯(lián)電容器組對諧波的放大。當(dāng)并聯(lián)電容器附近有諧波源時，避免諧波源電流超出最高值，設(shè)計人員還可以通過在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器..避免電容器對于諧波的增強與放大。

1.2減少線路損耗

線路損耗也是造成建筑電氣損耗的重要因素，有關(guān)數(shù)據(jù)曾經(jīng)指出，線路損耗可以達(dá)到電能的5%左右，因此，做好電氣節(jié)能設(shè)計工作，減少線路損耗也是必要的。線路損耗主要與導(dǎo)線截面以及電流相關(guān)，主要是因為配電線路中有電阻，有電流通過配電線路電阻時，產(chǎn)生功能損耗是必然的。一般情況下，線路長度越長，電能的損耗量也就越大。對于大型工程來講，線路往往有數(shù)萬米之長.因此線路損耗也是很大的 在具體的建筑施工中.要想減少線路損耗.我們應(yīng)該從從減少線路電阻上入手：①盡量使用電阻率小的導(dǎo)線，如銅芯以及鋁芯導(dǎo)線；②將導(dǎo)線的長度盡可能的降到最低，設(shè)計線路時應(yīng)該盡量少走彎路，同時減少供電半徑；增大導(dǎo)線截面，尤其對于較長的線路，增大導(dǎo)線截面盡管會增加線路費用，但是也可以節(jié)約能耗。l-3電氣照明節(jié)能據(jù)估計。我國照明用電量約占總發(fā)電量的10%左右，而建筑照明用電，占建筑耗電的2O一30% ，且現(xiàn)有照明裝置以低效照明為主，節(jié)電潛力巨大。為此，設(shè)計人員可以從以下幾個方面入手：① 選擇合理的照明方式以及照明標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計人員在對照明方式以及照明標(biāo)準(zhǔn)進行選擇和制定時.應(yīng)該根據(jù)實際工作面的分布狀況進行.根據(jù)視覺作業(yè)特點.選擇科學(xué)合理的照明方式以及照明標(biāo)準(zhǔn)。例如，可考慮非均勻照明、混光照明以及其他靈活的照明系統(tǒng)，如設(shè)置照度梯度，使燈光物盡其用，達(dá)到節(jié)能的目的。②進行精確的照明度計算。設(shè)計人員在對建筑電氣照明系統(tǒng)進行設(shè)計時.往往只是憑借經(jīng)驗以及感覺進行。這種對于電氣照明系統(tǒng)的估算效果存在著不小的偏差。會造成照明度與實際效果不同的問題。通過精確的照明度計算.可以達(dá)到節(jié)電效果。⑧加強日常照明維護。加強對燈具與光源的清潔與維護工作.因為燈具與光源嚴(yán)重積塵后.會使照度明顯降低.導(dǎo)致電能浪費。

2.綠色建筑電氣設(shè)計

研究綠色節(jié)能是目前我國建筑電氣設(shè)計的主流，為此，強化綠色建筑電氣設(shè)計.也是迎合國家資源節(jié)約政策的需求。①設(shè)備節(jié)能設(shè)計包括風(fēng)機盤管控制、地暖系統(tǒng)控制、新風(fēng)系統(tǒng)控制、住宅外遮陽控制以及住宅戶內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制等。②在建筑公共區(qū)域.同樣要做好設(shè)備節(jié)能設(shè)計.對于電梯控制、生活泵選用變頻調(diào)速型、車庫通風(fēng)系統(tǒng)控制、變壓器選擇、功率因數(shù)補償?shù)纫蛩?。③可再生能源的利用方面。充分利用?dāng)?shù)氐淖匀毁Y源條件，開發(fā)利用可再生能源，如太陽能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能、潮汐能以及通過熱泵等先進技術(shù)取自自然環(huán)境的能量?？稍偕茉吹氖褂貌粦?yīng)造成對環(huán)境和原生態(tài)系統(tǒng)的破壞以及對自然資源的污染?？紤]到成本、施工、建設(shè)等因數(shù).在目前階段綠色建筑中，可再生能源的使用主要以地?zé)峒肮夥l(fā)電為主。綜述：國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22% ，每平方米年耗電量是普通居民住宅的5—15倍，對建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運行實施能效管理.確保各類設(shè)備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠.從而達(dá)到提高能效、降低能耗的目的。

3.結(jié)束語

建筑電氣領(lǐng)域節(jié)約用電蘊含著巨大的潛力，它能有效地緩和電力供需矛盾。保證國民經(jīng)濟持續(xù)、健康的發(fā)展。建筑電氣節(jié)能過程，貫穿于項目的決策、投產(chǎn)、使用等整個周期。作為專業(yè)電氣設(shè)計人員應(yīng)該在整個設(shè)計過程中精心考慮。從經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合考慮，選擇合理的供配電方案，實施電網(wǎng)的經(jīng)濟運行技術(shù)。盡管我國在建筑電氣節(jié)能設(shè)計以及應(yīng)用方面積累了豐富的經(jīng)驗.但是很多問題的存在，嚴(yán)重影響著建筑電氣節(jié)能設(shè)計以及應(yīng)用的進一步開展。為此，建筑施工企業(yè)應(yīng)該深入研究電氣節(jié)能設(shè)計存在問題，創(chuàng)新電氣節(jié)能設(shè)計以及應(yīng)用策略.為我國在建筑電氣節(jié)能設(shè)計以及應(yīng)用方面的進一步發(fā)展提供借鑒與參考。