現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能探討

申磊

【摘要】降低能量消耗、節(jié)能減排已成為人們的一種自覺意識(shí)，也成為了當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)中必須考慮的首要問題，是社會(huì)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。在現(xiàn)代建筑電氣工程設(shè)計(jì)中要充分利用節(jié)能技術(shù)，選擇節(jié)能設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，以提高現(xiàn)代建筑電氣工程的設(shè)計(jì)水平，提升電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，在降低能耗的同時(shí)為人們提供舒適、健康、安全的生活和工作條件。

【關(guān)鍵詞】建筑；電氣節(jié)能；措施

一、建筑工程電氣節(jié)能現(xiàn)狀

我國(guó)擁有的能源資源總量位居世界前列，但是，由于我國(guó)人口眾多，人均資源占有率非常低，而能源利用率也偏低。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程電氣節(jié)能還有廣闊的發(fā)展空間。在建筑工程電氣節(jié)能上，要么就是絲毫沒有考慮到電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，要么就是節(jié)能效果不佳，總而言之，建筑電氣設(shè)計(jì)師要不斷提升素質(zhì)，降低能源消耗，提高能源利用率，為老百姓提供功能齊全、節(jié)能效果好的建筑物，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

二、建筑工程電氣節(jié)能的基本原則

建筑電力資源的無用能耗主要出現(xiàn)在電氣安裝不科學(xué)，電氣設(shè)計(jì)的缺陷會(huì)使實(shí)際使用過程中電力消耗成倍增長(zhǎng)，使得本可以避免的能耗變成令人頭疼的“電老虎”，使用電成本提高。從不同角度節(jié)約建筑電力能耗可以高效、長(zhǎng)久地滿足建筑電氣節(jié)能的需求。從電力設(shè)計(jì)的技術(shù)人員方面看，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和各項(xiàng)功能用電的需求是必須考慮的；從使用者方面考慮，在選擇電氣用品時(shí)，在考慮價(jià)格和個(gè)人喜好的基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的節(jié)能效率也是選擇時(shí)應(yīng)該重點(diǎn)考慮的，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)來看，節(jié)能效率高的電氣產(chǎn)品能有效降低能耗和生活成本；從電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)人員方面看，節(jié)能產(chǎn)品的技術(shù)需要進(jìn)一步改進(jìn)，節(jié)能產(chǎn)品價(jià)格要降低，隨著人們節(jié)能意識(shí)的提高，市場(chǎng)對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的需求會(huì)進(jìn)一步增加，對(duì)節(jié)能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和技術(shù)提出了更高的要求。

建筑節(jié)能中電氣節(jié)能是核心內(nèi)容，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)多方面考量，對(duì)建筑電氣系統(tǒng)的可靠安全以及適用經(jīng)濟(jì)性予以考慮，將能源消耗通過合理的運(yùn)行設(shè)計(jì)方案最大程度降低。建筑電氣節(jié)能應(yīng)保證以下幾個(gè)原則：

1、實(shí)用原則

實(shí)用，就是滿足電氣用電需求。建筑在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)該滿足各項(xiàng)用電需求，例如對(duì)于照明電氣要滿足亮度要求；對(duì)于公共場(chǎng)所的空調(diào)，要滿足舒適合理的溫度等。滿足電氣基本用電需求，保證生活質(zhì)量是建筑電氣節(jié)能的基本原則。

2、經(jīng)濟(jì)原則

在進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候一定不能為了節(jié)能而提高其他方面的開支，保證節(jié)能所節(jié)約的資金大于投入和運(yùn)行費(fèi)用，是建筑節(jié)能應(yīng)該保證的經(jīng)濟(jì)原則。采用新能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等，也能有效減少能耗能源方面的投入。

3、節(jié)能原則

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，無用能耗是最應(yīng)該避免的，如變壓器的功率損耗和傳輸電能線路上的有功損耗等。有針對(duì)性地采取相應(yīng)的節(jié)能措施，合理使用有先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的電器，有針對(duì)性地采用相應(yīng)的節(jié)能措施。在建筑投入使用后，根據(jù)日常需要、居住習(xí)慣和時(shí)間個(gè)性化地定制節(jié)能計(jì)劃也能有效地減少無用能耗。

4、優(yōu)化原則

進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建設(shè)要科學(xué)合理，在合理使用能源的基礎(chǔ)上，促進(jìn)資源優(yōu)化利用，讓使用者能夠享受優(yōu)質(zhì)高效的電氣設(shè)備。

三、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能措施

1、照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

照明系統(tǒng)的能耗是建筑能耗的重要組成成分，我國(guó)在照明系統(tǒng)中消費(fèi)的電能占到了全國(guó)總發(fā)電量的10%左右。因此提高照明系統(tǒng)的節(jié)能水平將大幅度減少電能的消耗，建筑照明需求大，需要推廣節(jié)能設(shè)計(jì)促進(jìn)建筑的節(jié)能。

1.1采用智能照明系統(tǒng)

采用合適的智能照明系統(tǒng)，充分利用天然的能源，提高照明的質(zhì)量，節(jié)約電能。智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)區(qū)域的功能，每天根據(jù)環(huán)境和時(shí)間通過不同方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)照明，或者提前做好照度設(shè)置，由系統(tǒng)或分控制器通過調(diào)光模塊，調(diào)光器自動(dòng)調(diào)節(jié)。對(duì)白熾燈、熒光燈等多種光源進(jìn)行調(diào)光控制，降低了熒光燈諧波含量，提高了功率因數(shù)，降低了低壓無功損耗。

1.2合理配光，有機(jī)組合

在實(shí)際照明工程中將局部照明與一般照明即主體照明有機(jī)地按照明需求合理配置，對(duì)同一照明場(chǎng)所按不同季節(jié)、不同日子、不同時(shí)段照明需求實(shí)施不同照明照度。在建筑物內(nèi)對(duì)同一功能間不同區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分區(qū)域合理配光。

1.3選擇高效光源、附件

光源是電能轉(zhuǎn)化為光能的器件，是照明用電的核心，也是照明節(jié)能的根本。在滿足光照環(huán)境需求的前提下著重考慮光源的發(fā)光效率與光源壽命。應(yīng)從發(fā)光效率、顯色性、壽命和投資等方面綜合考慮。自鎮(zhèn)流熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器，可提高燈管光效和降低鎮(zhèn)流器的自身功耗，有利于節(jié)能；直管形熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應(yīng)配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

2、供配電系統(tǒng)節(jié)能

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，供配電系統(tǒng)是設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)，根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理謾計(jì)供配電系統(tǒng)，盡量做到系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、操作方便。

2.1減少變壓器的能量損耗，變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備，其損耗大約占總耗量的6%，主要分為鐵耗（又稱為空載損耗）和銅耗，鐵耗與負(fù)荷大小無關(guān)，是與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān)，而銅耗與負(fù)荷的大小有關(guān)，對(duì)用電負(fù)荷精準(zhǔn)計(jì)算后合理的進(jìn)行分配，選擇變壓器的運(yùn)行參數(shù)與臺(tái)數(shù)，應(yīng)使變壓器的負(fù)載率最佳，以保證能夠降低電壓器的容量、延長(zhǎng)變壓器使用壽命。

2.2減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動(dòng)機(jī)等，電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備（如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄舻龋?。使用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無功電流。

2.3對(duì)配電位置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，變配電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。

2.4對(duì)非線性用電設(shè)備進(jìn)行控制，降低設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波值，降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度，平衡三相負(fù)荷，合理選擇變壓器的接線方式。

2.5峰谷調(diào)節(jié)能量的控制，在用電高低峰期進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)控制，靈活控制，以達(dá)到節(jié)省電氣能源。

3、節(jié)能光源的合理選擇

選擇節(jié)能光源是節(jié)能技術(shù)中表現(xiàn)最為明顯、最為直接、最為方便的一種節(jié)能措施。熒光燈與白熾燈相比其發(fā)光的效率約為白熾燈的4到5倍，使用的壽命約為白熾燈的7到8倍，并且熒光燈具有光效高、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光柔和、無電磁輻射等一些優(yōu)點(diǎn)。另外，近年來如高壓鈉燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈等新型節(jié)能燈具也得到了較為廣泛的普及和應(yīng)用，對(duì)于提高電能的利用效率和降低建筑物的能量消耗發(fā)揮了非常重要的作用。

結(jié)束語(yǔ)

建筑物的電氣系統(tǒng)，首先要滿足電能的需求，減小供電電壓的偏差，通過改變用戶的用電方式等措施，達(dá)到節(jié)能目的。照明系統(tǒng)量大而廣，光源及其附件的選擇都應(yīng)該在滿足照度要求的同時(shí)以經(jīng)濟(jì)為前提，針對(duì)不同類型的建筑選擇不同的智能照明控制系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能的目的?？照{(diào)系統(tǒng)采用自動(dòng)化控制和變頻技術(shù)提高運(yùn)行效率，增強(qiáng)建筑的保溫，減少能耗。借助在建筑設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的各種節(jié)能措施，可以減少不必要的能源損耗，達(dá)到建筑節(jié)能的目的。

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