論如何進行建筑電氣節(jié)能設(shè)計

磨孝勇

【摘要】建筑電氣技術(shù)現(xiàn)今得到迅速發(fā)展，從其發(fā)展過程中來看，建筑的電氣設(shè)計十分重要，怎樣減少線路上的能量損耗，改善系統(tǒng)的能量利用率工作很重要，本文將簡要分析建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能要求與措施。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；設(shè)計；節(jié)能技術(shù)；能量損耗

我國是一個資源豐富的國家，在改革開放前，由于社會經(jīng)濟發(fā)展十分緩慢，大部分資源深埋地下未被利用，因此能源危機在我國表現(xiàn)的并不明顯。近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的成就，電力系統(tǒng)也得到了很大的發(fā)展，科技的進步和用電設(shè)備的普及大大提高了人們的生活水平，我國的工業(yè)化進程非常迅速，同時能源的需求量急劇增加。到目前為止，我國的能源供求矛盾已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，且有日益激化的趨勢。但同時，建筑物內(nèi)的電氣設(shè)計普遍存在著能耗過高和浪費電能的問題。針對這種問題，國家也提出了一些措施和規(guī)劃。明確提出到“十二五”規(guī)劃末，要達(dá)到的節(jié)能降耗的目標(biāo)。所以，在建筑物的電氣設(shè)計中要采用一些措施來降低能耗。這不僅僅會節(jié)約能源，而且還會帶來相當(dāng)可觀的經(jīng)濟效益。

1電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則

電氣節(jié)能的內(nèi)容，在很多現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范中都有所體現(xiàn)。建筑電氣設(shè)計在滿足建筑的本身功能，保證建筑的各項功能穩(wěn)定連續(xù)運行的同時，更要嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計規(guī)范。既不能為了節(jié)能而盲目加大投資，也不能為了一味的節(jié)能而犧牲的建筑物的部分功能。因此，電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：

1.1社會責(zé)任感：我們每個人在社會上做的每一件事，就無形的對社會承擔(dān)了一份社會責(zé)任，工程設(shè)計亦是如此。設(shè)計者所設(shè)計出的每一項工程，自工程施工建設(shè)開始，設(shè)計者就開始對它承擔(dān)起終身的社會責(zé)任。建筑節(jié)能是貫徹國家節(jié)約能源法和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大事，設(shè)計者應(yīng)承擔(dān)起國家發(fā)展戰(zhàn)略和后代人生存條件的社會責(zé)任感。

1.2實際性：就是要根據(jù)建筑物本身的使用功能，充分考慮實際經(jīng)濟效益，合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，盡可能達(dá)到節(jié)能目的，并在短時間內(nèi)收回投資成本。

1.3適用性：就是基于滿足在在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源，為建筑設(shè)備運行提供必需的動力，按照用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求，來優(yōu)化供配電設(shè)計，促進電能合理利用。

1.4節(jié)能性：就是通過合理的設(shè)計及運行方案減少不必要的能源損耗。在民用建筑電氣設(shè)計中，應(yīng)采用成熟、有效的節(jié)能措施，降低電能消耗。

2供配電系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保措施

2.1供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計。

①一定要結(jié)合負(fù)荷容量、用電設(shè)備特點、供配電距離與分布等條件，對供配電的系統(tǒng)進行合理設(shè)計，并且選擇供配電的合理電壓，促使供配電系統(tǒng)盡可能簡單、合理、可靠、穩(wěn)定。

②盡可能將變電所靠近負(fù)荷中心，進而減小配電半徑，降低線路損失。結(jié)合負(fù)荷的具體情況，排除部分變壓器，進而有效降低線路損耗。

③結(jié)合負(fù)荷的具體情況，對變壓器的臺數(shù)與容量進行合理的選用，其相應(yīng)的接線方式也一定要符合負(fù)荷的變化情況，根據(jù)經(jīng)濟運行的原則，對變壓器進行靈活的投切。

④根據(jù)經(jīng)濟運行的電流密度原則，對導(dǎo)線的橫截面進行合理的選用，通常情況下，均是按照年綜合運行費用最小的原則進行經(jīng)濟電流密度的確定。

2.2提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)可以有效降低線路的損耗與變壓器的銅損，對節(jié)能降耗有著一定的促進作用，同時還可以降低變壓器以及線路的電壓損失，增強發(fā)配電設(shè)備的供電能力。在開展相關(guān)設(shè)計工作的時候，選取功率因數(shù)相對較高的電氣設(shè)備，比如同步電機等，并且配以具有補償?shù)碾娙萜?。此電容器可以產(chǎn)生一定的超前無功電流，進而對設(shè)備滯后的無功電流進行相應(yīng)的抵消，進而提升功率因數(shù)，除此之外，還可以有效降低整體無功電流產(chǎn)生的作用。

2.3加強電力電纜的選擇。首先，針對電力電纜的材質(zhì)選擇而言。電纜線路中的有功電能損耗指的就是三相電路中最大負(fù)荷年損耗小時數(shù)和有功功率損耗的乘積。其中有功功率損

耗大小主要就是取決于線路的感抗與電阻，也就是導(dǎo)體的橫截面積、絕緣形式以及材質(zhì)。同鋁導(dǎo)體相較而言，銅導(dǎo)體的能耗量相對較低，并且其相應(yīng)的導(dǎo)電率也較高，所以，在電力電纜工程中，普遍應(yīng)用銅芯電力電纜。其次，針對經(jīng)濟電流選擇而言。在選擇電纜截面的時候，除了需要一些技術(shù)條件之外，還需要考慮經(jīng)濟條件，也就是根據(jù)經(jīng)濟電流原則進行相應(yīng)的選

擇。在進行電氣設(shè)計的時候，一定要嚴(yán)格按照國家電工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，推廣運用《電力電纜截面的經(jīng)濟最佳化標(biāo)準(zhǔn)》（IEC-287-3-2/1995），確保電力電纜選用的合理性。

2.4配電變壓器節(jié)能環(huán)保措施。在變壓器的節(jié)能環(huán)保方面而言，其主要就是降低線路損耗，增強設(shè)備的運行效率，其具體措施包括以下幾個方面：一是，加強變壓器數(shù)量與容量的

合理選用。在進行變壓器數(shù)量與容量選用的時候，一定要充分考慮電路的負(fù)荷情況，并且結(jié)合年運行費用與投資等方面，對負(fù)荷展開合理的分配，選用容量和電力負(fù)荷相匹配的變壓器，

確保運行一直處在高效范圍內(nèi)。通常情況下，當(dāng)負(fù)荷率保持在0.3-0.75之間的時候，屬于經(jīng)濟運行范圍；當(dāng)負(fù)荷率保持在0.5-0.6之間的時候，變壓器的運行效率是最高的。當(dāng)負(fù)荷不再發(fā)生變化的時候，功率因數(shù)越高，其相應(yīng)的變壓器運行效率也就越高。二是，選取節(jié)能型變壓器之后，加強對變壓器進行更換與改造，進而促進能耗的降低。三是，強化相應(yīng)的運行管理，實現(xiàn)變壓器的高效、經(jīng)濟運行。

2.5節(jié)電裝置應(yīng)用。在設(shè)計供配電系統(tǒng)的時候，還可以加強對自動穩(wěn)壓型交流電源集中控制節(jié)電裝置的應(yīng)用，其主要就是通過“電磁平衡原理”的節(jié)電技術(shù)，在系統(tǒng)內(nèi)部裝置的LC無源濾波器，進而對高次諧波進行抑制，吸收系統(tǒng)內(nèi)部失真的電能，進而將其轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏秒娔?，有效提高系統(tǒng)利用電能的效率，在一定程度上提高了功率因數(shù)。在電力系統(tǒng)中，通過串聯(lián)節(jié)電裝置，可以集中控制并且全面管理系統(tǒng)輸入的電能，進而改進電能的質(zhì)量，將相應(yīng)的供電參數(shù)調(diào)節(jié)到適合負(fù)荷設(shè)備運行的狀態(tài)，進而有效提高了相關(guān)設(shè)備的運行效率，確保了供電的可靠性與安全性。

3建筑電氣設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景

相較之下，我國節(jié)能體系剛剛起步，與發(fā)展十分迅速的發(fā)達(dá)國家相比仍有差距，比較典型的有英國的 BREEAM 評估體系，題本的 CASBEE 評價體系，我國完全可以從中吸收有用的知識，加大建筑節(jié)能的宣傳力度，采用定性與定量評價的方法實現(xiàn)建筑節(jié)能。從我國具體的工作情況來看，可以建立科學(xué)且合理的建筑電氣運行情況的數(shù)據(jù)采集與整理、分析、比較體系，建立科學(xué)的數(shù)據(jù)庫，針對各項節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品制定相應(yīng)的措施，將科研成果轉(zhuǎn)化為時間，降低造價，形成良性循環(huán)。同時，政府也要出臺相關(guān)的文件支持建筑電氣節(jié)能設(shè)計，強化使用過程中的管理，使建筑電氣節(jié)能措施在實踐中得到發(fā)揮。

4結(jié)語

無論是供電系統(tǒng)或用電設(shè)備，都存在著節(jié)能的巨大潛力。為實現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的，在建筑電氣設(shè)計中應(yīng)正確設(shè)計供配電系統(tǒng)， 選用節(jié)能型電氣產(chǎn)品，更換改造低效率、高電耗設(shè)備，并通過科學(xué)的管理，實現(xiàn)供配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的經(jīng)濟運行。

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