建筑電氣設(shè)計的特點及節(jié)能研究分析

徐磊

摘 要：我國建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，建筑設(shè)計更加趨于人性化和價值化，其中電氣設(shè)計是建筑設(shè)計中的重要組成部分。文章首先闡述了建筑電氣設(shè)計的特點，而后從節(jié)能的觀點來分析照明系統(tǒng)，電動機(jī)及變壓器等各個不同功能單元的設(shè)計原則，提出應(yīng)該在滿足使用功能的前提下，著眼于采用更為環(huán)境友好化的設(shè)計方法進(jìn)行建筑物的電氣設(shè)計。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計；特點；節(jié)能

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0103-01

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的成功，國內(nèi)的建筑產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展，人們對于建筑功能的需求也不斷的提高，從實際意義出發(fā)的建筑電氣設(shè)計進(jìn)一步復(fù)雜化。在這一大環(huán)境下，對建筑電氣設(shè)計的特點研究就顯得有著較高的實際意義。另一方面，建筑的能耗浪費現(xiàn)象較嚴(yán)重，本文將通過舉例分析，把當(dāng)下建筑電氣設(shè)計的特點與節(jié)能研究相結(jié)合進(jìn)行探究。

1 建筑電氣設(shè)計特點

建筑電氣設(shè)計在建筑施工中起到越來越重要的作用，其原因是電氣工程與現(xiàn)代建筑中所需實現(xiàn)的功能的契合度越來越高。與早期的建筑物相比，不再僅僅是照明電和動力電范圍。越是現(xiàn)代化的建筑，其建筑電氣設(shè)計的功能越多、越復(fù)雜，例如：在大幅提升了資源環(huán)境利用率的高層建筑設(shè)計中，照明、供電、防雷擊屬于強(qiáng)電，消防、門禁、監(jiān)控系統(tǒng)屬于弱電，其復(fù)雜程度不可同日而語，簡單的按電壓的高低分為強(qiáng)電、弱電已不能滿足建筑功能的需要，如：動力設(shè)備的二次控制回路屬于弱電，但應(yīng)與強(qiáng)電一起設(shè)計較為科學(xué)，消防回路中的聯(lián)動雖然電壓較高，卻也需要與其他弱電設(shè)計相結(jié)合，功能就在這相互交叉的過程中逐漸增加，導(dǎo)致建筑電氣設(shè)計體量更加龐大，更加復(fù)雜。但正因如此，其重要性更加不可忽視，其設(shè)計的簡化意義更加深遠(yuǎn)。與此同時，我們更應(yīng)拓展思維，進(jìn)行合理創(chuàng)新與應(yīng)用。

2 建筑電氣設(shè)計的節(jié)能研究分析

電氣設(shè)計時要盡量考慮到如下三個方面：滿足建筑物的功能；考慮實際經(jīng)濟(jì)效益；節(jié)省無謂消耗的能量、下面我們將結(jié)合以上這三個方面從照明節(jié)能、電動機(jī)節(jié)能、變壓器節(jié)能以及電線線路節(jié)能這四個角度進(jìn)行分析。

2.1 照明節(jié)能分析

作為項目的電氣設(shè)計人員，我們必須了解照明的根本目的，這樣才能準(zhǔn)確地選擇合適的時間、區(qū)域、方式，通過電路設(shè)計，實現(xiàn)靈活運用照明，并能達(dá)到節(jié)約能源的目的。下面以超市照明系統(tǒng)為例，進(jìn)行研究分析。心理學(xué)家認(rèn)為，光照度的大小會影響顧客們的購買行為，原因是：從顧客本身出發(fā)，在高照度情況下，人們的行為方式興奮而快捷；而在低照度情況下，人們的行動比較遲緩，心里表現(xiàn)較為安逸不愿活動。從商品供應(yīng)角度出發(fā)，合適的顯色性光源和立體感配光，可強(qiáng)調(diào)出商品的色澤、新鮮，更加利于商家推銷商品，增加交易成功率。

基于以上分析，了解到在照明系統(tǒng)對超市營業(yè)額的促進(jìn)作用，那么，在滿足展示性的前提下，如何實現(xiàn)節(jié)能呢？可從三個方面來實現(xiàn)：

①合理使用高效率、高壽命的照明燈具，在滿足所需照明亮度的前提下，可減少燈具的使用數(shù)量，并用高效率的照明工具來代替，如洗墻照明燈具，從而降低能耗，達(dá)到節(jié)約的目的。

②合理規(guī)劃開燈時間，設(shè)計電路，實現(xiàn)將實時的客流量數(shù)據(jù)導(dǎo)入展示區(qū)光控系統(tǒng)中，經(jīng)計算，實現(xiàn)當(dāng)下光照度的調(diào)節(jié)。

③通過設(shè)計按不同區(qū)域的需要分配亮度，如：提高在特賣區(qū)和食品區(qū)域的照明，降低收銀臺等非必要強(qiáng)光區(qū)域的光照度。

由照明節(jié)能出發(fā)，如今在巍峨林立的高樓中，表面玻璃所反射的太陽光的使用率一直非常低，隨之而來的弊端，是光經(jīng)過表面玻璃的反射后，帶給人們大量的光污染。更加嚴(yán)重的是，如果處于太陽正足期間，更有可能對路上正在開車的司機(jī)造成不小的威脅?；谝陨蠁栴}，結(jié)合照明節(jié)能分析，可使用適當(dāng)加入硅片的光玻璃，以此為電源，并將這部分轉(zhuǎn)化的電能運用到照明系統(tǒng)中，另一方面還可附屬電路，設(shè)計為根據(jù)所吸收的電能大小來調(diào)節(jié)室內(nèi)的光照強(qiáng)度，以此來達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2 電動機(jī)節(jié)能分析

電動機(jī)的效率是電動機(jī)節(jié)能的重要指標(biāo)，為了確保電動機(jī)運行節(jié)能，力求提高電動機(jī)的運行效率和系統(tǒng)效率。從總成本角度，99%的費用為電動機(jī)運行的能耗費用，因此電動機(jī)節(jié)能的過程就是提高其能量使用效率的過程。對于這個過程，作為設(shè)計人員，需要考慮到從減少電動機(jī)低效率空載和輕載方面設(shè)計更加合理的電路，并從就地電容器補償減少線路損耗。可設(shè)計電路實現(xiàn)采用變頻來調(diào)速控制電動機(jī)，并在系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)卦黾与娙荩@樣能夠使電動機(jī)適應(yīng)負(fù)載的變化，能夠在電動機(jī)輕載時提高其效率，達(dá)到我們前面所說的提高能量使用效率——電動機(jī)節(jié)能的過程。

2.3 變壓器節(jié)能分析

通常情況，建筑用電負(fù)荷相當(dāng)大，而且都是長年運行，變壓器中的能量損耗量非常巨大。在綜合性的建筑中，一般都會配備單獨的配電房，而為了提高供電質(zhì)量，并從節(jié)能角度出發(fā)，配電房的位置盡量位于負(fù)荷的中心。在配電房中，變壓器是其重要的耗電設(shè)備，主要包括負(fù)載損耗和空載損耗，負(fù)載損耗取決于二次繞組的銅損，空載損耗取決于變壓器的制造等因素，稱之為鐵損。

在我們變壓器節(jié)能的研究中，目的就是降低其損耗，提高其運行效率，具體有以下幾種措施：

①變壓器降耗改造，可在設(shè)計過程中選定采用非晶合金鐵性變壓器，該種變壓器具有低噪聲、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的五分之一，且維護(hù)費用、運行費用較低。

②加強(qiáng)運行管理，實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運行，在結(jié)合現(xiàn)實情況下，要及時投入或切除部分變壓器，以防止變壓器空載或輕載運行，對于那些長期輕載的變壓器，必要時應(yīng)該按實際負(fù)荷更換為小容量變壓器，來實現(xiàn)變壓器節(jié)能的目的。

③變壓器經(jīng)濟(jì)運行，指在傳輸電量相同的條件下，通過調(diào)整負(fù)載和選擇最佳的運行方式，使變壓器電能損失降到最低，而要達(dá)到這樣的目的，需要加強(qiáng)供、用電的科學(xué)管理?，F(xiàn)實情況下，每臺變壓器都存在無功功率的空載消耗和額定負(fù)載消耗，有功功率的短路損失和空載損失，這些參數(shù)根據(jù)具體變壓器的不同而差異巨大，因此變壓器經(jīng)濟(jì)運行需要選擇參數(shù)合適的變壓器運行。

2.4 電線線路節(jié)能分析

在當(dāng)下，為了滿足人們越來越高的需求，綜合性建筑的普及程度也隨之加大。這些綜合性建筑物的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，照明、消防、動力以及空調(diào)通風(fēng)等的線路數(shù)量龐大。因此在設(shè)計階段做好線路的節(jié)能設(shè)計和計算是非常有必要的。減少線路的損耗可以從以下三點來考慮：

①提高功率因數(shù)。

②減少供電系統(tǒng)的無功功率。

③減少導(dǎo)線電纜中的電阻。

從節(jié)能的角度來看，電線線路的節(jié)能性選擇實際上是一個導(dǎo)線使用損耗和初始成本投資的關(guān)系式，減少導(dǎo)線截面積會增加電線線路的使用損耗，但初始成本投資會減少；增加導(dǎo)線的截面積可以降低導(dǎo)線阻值，從而減少損耗，但是會增加初始成本的投資，在這兩者之間尋求一個平衡點，這個點就是線路節(jié)能的最優(yōu)選擇。

3 結(jié) 語

建筑電氣是建筑不可或缺的部分，建筑電氣設(shè)計在其中起到指導(dǎo)性、方向性作用，與建筑電氣設(shè)計的特點相結(jié)合，加強(qiáng)建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能研究，對于我國建立社會主義現(xiàn)代化綠色環(huán)保國家具有深遠(yuǎn)的意義，也能促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，為我國社會主義的發(fā)展保駕護(hù)航。

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