建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能細(xì)節(jié)分析

周社鳳

摘要：節(jié)能對于建筑電氣而言是非常重要的，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，我國成為全球領(lǐng)先的能源消費(fèi)大國，而由于我國的能源資源相對貧乏，造成了能源緊缺的局面，所以，在建筑電氣設(shè)計(jì)中需提倡節(jié)能環(huán)保意識，從最根本上降低我國建筑電氣中的能源損耗。文章將結(jié)合本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析，闡述建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施。給予同行或者大家一些理論建議和意見。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能細(xì)節(jié)；分析

隨著社會環(huán)境的惡化以及能源資源的損耗提高，現(xiàn)人們已經(jīng)普遍意識到環(huán)保節(jié)能的重要性，其屬于實(shí)現(xiàn)我國科學(xué)發(fā)展觀與可持續(xù)發(fā)展的重要措施。建筑電氣在能源利用中占據(jù)相當(dāng)大一部分，于設(shè)計(jì)初期則需加強(qiáng)對節(jié)能意識的管理，該對減少運(yùn)行資金的投入、節(jié)約能源以及推動行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極其重要的作用和價(jià)值?，F(xiàn)針對幾個(gè)方面進(jìn)行分析如何在建筑電氣設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果，如下：

1.電動機(jī)的節(jié)能管理設(shè)計(jì)

按照負(fù)荷特性進(jìn)行科學(xué)合理篩選電動機(jī)，使用高效、節(jié)能的電動機(jī)對建筑工程來說具有極其重要的意義。恒負(fù)載在持續(xù)運(yùn)行的條件下，功率保持在250kW以上，適合使用同步電動機(jī)。而異步電動機(jī)于符合工程機(jī)械負(fù)載的需求時(shí)，運(yùn)用調(diào)整節(jié)電，促使電動機(jī)運(yùn)行范疇在經(jīng)濟(jì)管理當(dāng)中。在建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，空調(diào)系統(tǒng)、動力系統(tǒng)中的電機(jī)型裝置在符合現(xiàn)代化工藝標(biāo)準(zhǔn)的條件下，科學(xué)地使用變頻調(diào)速控制等節(jié)能方法，促使電動機(jī)于負(fù)載率更換時(shí)自行調(diào)整速度，進(jìn)而與負(fù)載變化相符合，能夠達(dá)到提升電動機(jī)輕載時(shí)的效率，最后實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。此外，異步電動機(jī)于價(jià)格便宜、安全有效的情況下，能使用就地補(bǔ)償?shù)姆椒ㄌ嵘β室驍?shù)，減少線路之間的耗損[1]。

2.加強(qiáng)電氣方面的管理

針對建筑電氣裝置需按照實(shí)際的項(xiàng)目進(jìn)行管理，根據(jù)“照明系統(tǒng)”、“空調(diào)系統(tǒng)”、“信息中心系統(tǒng)”、“電梯系統(tǒng)”、“廚房系統(tǒng)”等幾個(gè)方面進(jìn)行分項(xiàng)電能計(jì)量，在電能計(jì)量出線回路上設(shè)定合格的分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)計(jì)量儀表，有利于日后對建筑電氣設(shè)備的管理和運(yùn)營。采取有效的方法對建筑的電能消耗實(shí)施計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，能清晰地了解電氣的使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源和費(fèi)用的目的[2]。

3.照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能性照明設(shè)計(jì)的目的為在建筑工程操作過程中，不影響施工人員的視覺需求和不減少照明的質(zhì)量，同時(shí)將照明系統(tǒng)中的光能損失設(shè)置到最低，進(jìn)而保障照明系統(tǒng)能夠?qū)⒐饽艹浞掷谩?jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，建筑工程照明能源耗損占全國總能耗的12%～20%，根據(jù)國家“中國綠色照明工程”中規(guī)定，節(jié)能照明屬于建筑工程電氣施工圖節(jié)能審查的重點(diǎn)內(nèi)容，其證明了節(jié)能照明已成為節(jié)能的主要內(nèi)容之一。

照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要分為幾個(gè)方面：（1）在符合照明的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，照明功率密度值需控制在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034-2004）的范疇當(dāng)中。（2）綜合運(yùn)用大自然中的光源，該為照明節(jié)能的主要方法。電氣設(shè)計(jì)人員需與建筑設(shè)計(jì)師溝通和交流，盡量做到科學(xué)地運(yùn)用自然光與人工照明達(dá)到有機(jī)的整體，進(jìn)而降低人工照明和節(jié)約電能。（3）進(jìn)一步推廣運(yùn)用低耗、高效、節(jié)能的光源用電附件，比如：節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器、電子觸發(fā)器等。公共場所的熒光燈采取帶無功補(bǔ)償?shù)臒艟?，而緊湊型熒光燈則現(xiàn)考慮電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈則適合使用電子觸發(fā)器，氣體放電光源則就地裝置補(bǔ)償電容器。（4）建筑工程中的燈具和光源需運(yùn)用低耗、高效、節(jié)能型的裝置。針對照明系統(tǒng)的光源，通常室內(nèi)會使用發(fā)光、高效的熒光燈為重點(diǎn)，運(yùn)用T5細(xì)管徑直管熒光燈、三基色T8以及各類型的緊湊型熒光燈。而廠房、高大車間、體育場館的室外照明，通常使用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源。（5）緊跟時(shí)代的發(fā)展步伐運(yùn)用新能源，例如：光伏照明[3]。

4.降低電氣中的線路耗損

在電氣運(yùn)行過程中負(fù)荷電流經(jīng)過線路時(shí)，在線路電阻上會產(chǎn)生不同程度的功率耗損，其中輸電線路的功率耗損公式是：ΔΡ=nI2R ×10-3，而線路電阻的公式為R=pL/S。ΔΡ為輸電線路的功率耗損，單位：kW；n為導(dǎo)線芯數(shù)或者電纜（未涵蓋PE 線與不載流的中性線）；I為計(jì)算負(fù)荷電流，單位：A；R為線路電阻，單位：Ω；ρ為線路電阻率；L為線路的長度，單位：m；S為線路的截面，單位：mm2。

根據(jù)上述公式可知，在電氣線路經(jīng)過的電流不改變時(shí)，線路的長度越長（即電阻值就會越大），線路耗損值就會越高。通常情況下建筑工程的電氣線路較為繁復(fù)，電纜和導(dǎo)線的用量非常大，而其中的線路耗損基數(shù)本身就很大，因此，電氣設(shè)計(jì)人員需具備降低線路耗損的意識。具體的建筑工程操作中，在所帶負(fù)載不變的條件下，線路上電流處于不變的狀態(tài)，則需降低損線，僅能從降低線路電阻著手。降低線路電阻的具體方法：（1）科學(xué)設(shè)定變電所的區(qū)域，促使變電所接近負(fù)荷中心，降低電流的供電距離，同時(shí)需科學(xué)有效地設(shè)計(jì)供電線路，盡量將線路的長度降低和縮短。（2）篩選電阻率ρ稍低的導(dǎo)線或者電纜，首先采取銅芯導(dǎo)線，而盡量少用鋁芯導(dǎo)線。（3）針對稍長的供電線路，需符合載流量和熱穩(wěn)定，確保合理的條件下提升導(dǎo)線的截面積，不但能適應(yīng)降低電壓的需求，而且能降低線路耗損。此外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到分析，建議在降低線路耗損刻意不采取提升電纜截面的方式，而應(yīng)該根據(jù)具體情況篩選合適的導(dǎo)線截面。

5.供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程的配電系統(tǒng)需應(yīng)統(tǒng)籌兼顧和從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)用電容量、負(fù)荷性質(zhì)、工程性質(zhì)、發(fā)展規(guī)劃、系統(tǒng)規(guī)模和區(qū)域的供電條件著手，選取科學(xué)有效的供電方法和供電電壓，進(jìn)而有效的設(shè)計(jì)建筑供配電體系，盡量滿足簡潔耐用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源、方便管理以及維護(hù)等要求。一般情況下，用電設(shè)備到變電所低壓側(cè)的配電級數(shù)為2級～3級。按照系統(tǒng)分配需求、建筑規(guī)劃、用電裝置分布等，嚴(yán)格考究供電半徑與降低電能耗損，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)豎井和機(jī)房，同時(shí)，供配電裝置和變配電所需盡量地接近負(fù)荷中心。

科學(xué)合理地篩選變壓器的臺數(shù)、容量以及運(yùn)行方法，盡量調(diào)節(jié)負(fù)荷值。當(dāng)沖擊性負(fù)荷較大或者季節(jié)性負(fù)荷較大制約電能質(zhì)量時(shí)，可設(shè)定專用變壓器以滿足季節(jié)性導(dǎo)致的負(fù)荷變換時(shí)，可較便捷地投切變壓器，最后達(dá)到降低電能損耗的目的[4]。

6.節(jié)能變壓器的設(shè)計(jì)

配電變壓器需按照建筑工程的特性、符合狀況、地理?xiàng)l件來選擇節(jié)能變壓器的類型。變壓器在變化電壓與傳輸電力操作中，傳輸損失屬于主要的功率耗損。而功率耗損呈現(xiàn)在變壓器的負(fù)載損耗（銅損）與空載耗損（鐵損），其屬于變壓器的節(jié)能的實(shí)際重要技術(shù)參數(shù)，也屬于變壓器節(jié)能的重要內(nèi)容。其中，變壓器的功率耗損計(jì)算公式為ΔΡ=Ρo+β2Ρk。，其中ΔΡ為變壓器的功率損耗，單位：kW；Ρ0為變壓器的空載損耗，單位：kW；Ρk為變壓器的額定負(fù)載耗損，單位：kW；β為變壓器的負(fù)載率，單位為%。

在進(jìn)行變壓器臺數(shù)與容量的選擇時(shí)需按照實(shí)際的負(fù)荷狀況，全面考究年運(yùn)行費(fèi)與投資的問題，針對負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)合理的配置，選擇電力負(fù)荷和容量相符合的變壓器，促使變壓器操作在高效低耗范疇當(dāng)中[5]。

7.結(jié)論

隨著現(xiàn)代化建筑技術(shù)的發(fā)展，建筑電氣技術(shù)也得到了不同程度的發(fā)展，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，供配電系統(tǒng)的能源耗損也呈上升的趨勢，所以，減少建筑電氣浪費(fèi)，節(jié)約能源屬于現(xiàn)階段的大勢所趨。建筑行業(yè)需進(jìn)一步探究電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能方法和措施，進(jìn)一步加強(qiáng)節(jié)能環(huán)保意識，最后實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，造福更多的人。

參考文獻(xiàn)：

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