淺析民用建筑電氣設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題與解決措施

1 上海利恩建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)事務(wù)所（有限合伙）嘉興分所；2浙江利恩工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異，然而也在不斷提高人民的生活水平，從而促使了建筑行業(yè)的飛速發(fā)展。在新時(shí)代的城市化建設(shè)進(jìn)程中，隨著可持續(xù)發(fā)展這一科學(xué)發(fā)展觀逐漸深入人心，人們對(duì)建筑的功能和環(huán)保節(jié)能也提出了新的要求。在對(duì)民用建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，如何才能更加的節(jié)約能源資源使建筑設(shè)計(jì)師們絞盡腦汁，在建筑設(shè)計(jì)中，科學(xué)合理地進(jìn)行具有節(jié)能意義的電氣設(shè)計(jì)，能夠很好的滿足人們對(duì)建筑環(huán)保節(jié)能的要求。在對(duì)建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循安全、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀等原則以及國(guó)家出臺(tái)的相應(yīng)法律法規(guī)，并且還應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際用電情況，提出一些有效的防護(hù)措施。本文通過(guò)對(duì)可持續(xù)發(fā)展的深入理解，提出了一些科學(xué)合理的民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施，希望能夠達(dá)到拋磚引玉的效果，并且為我國(guó)以后的民用建筑電氣設(shè)計(jì)起到一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：民用建筑；建筑電氣；電氣設(shè)計(jì)

前言

在人類的發(fā)展歷史進(jìn)程中，在二次工業(yè)革命以后，人類的生產(chǎn)工藝和水平得到了飛速的提升，在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)資源能源的需求量不斷擴(kuò)大，在對(duì)資源能源進(jìn)行無(wú)節(jié)制的開(kāi)采過(guò)后，人們逐漸認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的嚴(yán)重后果。目前，資源能源短缺已經(jīng)成了一個(gè)世界性的話題，隨著可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀的提出，人們對(duì)生態(tài)環(huán)保以及能源資源有了全新的認(rèn)識(shí)。隨著人類的生活水平不斷提高，建筑行業(yè)也得到了蓬勃的發(fā)展，因此建筑行業(yè)的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題也逐漸引起了人們的重視。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全世界幾乎有30%的能源被消耗在了建筑上，如此下去勢(shì)必對(duì)社會(huì)的資源能源造成嚴(yán)重的影響，從而間接阻礙了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此我們必須認(rèn)真貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展這一科學(xué)發(fā)展觀，在進(jìn)行建筑施工建設(shè)時(shí)少用或者不用不可再生資源。在現(xiàn)代社會(huì)中，由于人們的生活水平不斷提高，各種各樣的家用電器層出不窮的出現(xiàn)在居民家中，因此居民的用電需求也越來(lái)越大，在用電過(guò)程中造成了高額的電費(fèi)。因此對(duì)民用建筑進(jìn)行科學(xué)合理的電氣設(shè)計(jì)目的不單是為了環(huán)保，還考慮到了對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的節(jié)約。在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，通常因?yàn)檫M(jìn)行設(shè)計(jì)的工作時(shí)限較短，從而不能充分的對(duì)電氣設(shè)計(jì)的安全性和節(jié)能進(jìn)行綜合性的考慮，從而使民用建筑的電氣節(jié)能效果達(dá)不到居民的要求。隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展如何節(jié)約能源是保證可持續(xù)發(fā)展的必要條件民用建筑節(jié)能特別電氣節(jié)能也是非常重要組成部分。

一、合理選擇變壓器

由于對(duì)節(jié)能的強(qiáng)調(diào)和電能費(fèi)用的上漲迫使用戶必須考慮到由變壓器損耗所引起的費(fèi)用所以變壓器的選擇必須以經(jīng)濟(jì)節(jié)能為前提。變壓器的節(jié)能措施就是減少變壓器的有功功率損耗我們?cè)谠O(shè)計(jì)初期選擇節(jié)能型變壓器以減少變壓器的空載損耗根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的相關(guān)要求及負(fù)荷情況綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配選擇數(shù)量、容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。在已知負(fù)荷大小的情況下不可簡(jiǎn)單的通過(guò)變壓器的負(fù)荷率大小的常規(guī)設(shè)計(jì)方法來(lái)確定所需變壓器容量大小。應(yīng)綜合考查系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷的大小再根據(jù)最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件來(lái)確定所需容量的大小。

二、減少線路上的能量損耗

在一個(gè)工程中線路左右上下縱橫交錯(cuò)小工程線路全長(zhǎng)不下萬(wàn)米大工程更是不計(jì)其數(shù)所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的減少線路上的能耗必須引起重視。由于線路上存在電阻有電流流過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)從以下幾方面入手：①應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線銅芯電線為首選鋁芯電線次之。②在設(shè)計(jì)中線路敷設(shè)走向盡量走直線減小導(dǎo)線長(zhǎng)度同時(shí)盡量做到配電中心靠近負(fù)荷中心減少低壓配電的供電半徑。③對(duì)于較長(zhǎng)的供電回路在綜合考慮節(jié)能與經(jīng)濟(jì)的前提下適當(dāng)增大導(dǎo)線截面。

三、采用合適的無(wú)功補(bǔ)償裝置提高功率因素

3.1 當(dāng)前我們民用建筑設(shè)計(jì)中絕大部分采用變壓器低壓側(cè)集中補(bǔ)償這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無(wú)功傳輸提高了用戶處的功率因數(shù)可以不受或少受供電局局的罰款。而對(duì)用戶無(wú)功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點(diǎn)低壓線路上的無(wú)功傳輸并沒(méi)有減少那么無(wú)功補(bǔ)償也就達(dá)不到節(jié)能的目的。在民用建筑中應(yīng)改變電容器集中安裝的做法對(duì)容量超過(guò)10kw 的風(fēng)機(jī)、水泵、傳送帶等電動(dòng)機(jī)端設(shè)置就地補(bǔ)償裝置空調(diào)主機(jī)及冷凍泵等常在其附近設(shè)專用變配電所可以集中補(bǔ)償?shù)艄╇娋嚯x超過(guò)20m 時(shí)也最好采用就地補(bǔ)償。這樣才能使線路上的無(wú)功傳輸減少達(dá)到節(jié)能目的。

3.2 提高設(shè)備的自然功率因數(shù)以減少對(duì)超前無(wú)功的需求設(shè)計(jì)過(guò)程中可采用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī)熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15 的電子鎮(zhèn)流器采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈單燈安裝電容器等都可使自然功率因數(shù)提高到0.85～0.95 這就可減少系統(tǒng)高、低壓線路傳輸?shù)某盁o(wú)功功率。由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無(wú)功可采用電容器補(bǔ)償因?yàn)殡娙萜鳟a(chǎn)生的是超前的無(wú)功兩者可以相互抵消，因此無(wú)功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)因而也減小了無(wú)功的需求。

四、照明節(jié)能

據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)照明用電量已占總用量的百分之十到百分之十二。按照我國(guó)提出的”中國(guó)綠色照明工程”照明節(jié)電已成為節(jié)能的重要方面。還有高強(qiáng)氣體放電燈如高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、無(wú)極燈、發(fā)光二極管和半導(dǎo)體照明燈等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展電光源也層出不窮。在條件允許的前提下選擇led 照明已成為建筑照明領(lǐng)域的一種趨勢(shì)隨著led 照明燈具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的革新我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)逐漸改變傳統(tǒng)的照明觀念從傳統(tǒng)的點(diǎn)、線光源局限中解放出來(lái)在建筑照明設(shè)計(jì)中合理利用led 照明技術(shù)。

五、空調(diào)用電的節(jié)能設(shè)計(jì)

民用建筑中空調(diào)型式有中央空調(diào)系統(tǒng)、分體式空調(diào)系統(tǒng)等。夏天空調(diào)用電占民用電的很大部分，中央空調(diào)系統(tǒng)可采用樓宇自控系統(tǒng)進(jìn)行管理和控制以達(dá)到節(jié)能目的。對(duì)于住宅空調(diào)一般是設(shè)計(jì)一個(gè)插座或是帶開(kāi)關(guān)的插座，由于空調(diào)插座安裝高度較高平時(shí)操作很不方便，因而造成僅用遙控器關(guān)機(jī)無(wú)法切除電源，為解決這一問(wèn)題可為空調(diào)插座設(shè)置一個(gè)獨(dú)立開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，以便用遙控器關(guān)機(jī)時(shí)順手把空調(diào)機(jī)電源關(guān)掉，而對(duì)于單位辦公大樓等的分體空調(diào)電氣設(shè)計(jì)，有時(shí)往往與照明共用一個(gè)配電箱，這樣一來(lái)要想關(guān)掉空調(diào)電源必然要大樓管理人員到各層配電箱處關(guān)掉空調(diào)電源回路，工作量很大也很麻煩，因而往往造成空調(diào)處于待機(jī)狀態(tài)甚至連春、秋、冬季也處于待機(jī)狀態(tài)，造成電能的大量浪費(fèi)而且還是一個(gè)火災(zāi)隱患。解決這一問(wèn)題空調(diào)用電可設(shè)置專用配電控制箱進(jìn)行供電其遠(yuǎn)程控制可設(shè)置在建筑物的值班室內(nèi)以便管理和控制。

六、結(jié)束語(yǔ)

隨著新時(shí)代的發(fā)展，人民越來(lái)越離不開(kāi)建筑節(jié)能，需要建筑節(jié)能、暖通節(jié)能不再時(shí)一支獨(dú)秀在國(guó)家政策更合理更先進(jìn)的規(guī)范要求的指導(dǎo)下，各項(xiàng)電氣節(jié)能措施在建筑的廣泛使用必將帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益電氣節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作除了在節(jié)能技術(shù)上大力推廣外隨著節(jié)能技術(shù)的不斷進(jìn)步、創(chuàng)新和發(fā)展設(shè)計(jì)中正確處理建設(shè)投資與運(yùn)行成本、近期投資與遠(yuǎn)期使用的關(guān)系電氣節(jié)能必將為綠色建筑重要的一環(huán)。

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