建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討

張亞妮

（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司陜西 西安 710082）

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)探討

張亞妮

（中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院有限公司陜西 西安 710082）

建筑電氣設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，而節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑電氣設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。本文主要對新時(shí)期建設(shè)下的建筑物的電氣節(jié)能措施進(jìn)行分析，減少電氣設(shè)計(jì)中不合理的部分的存在，加強(qiáng)節(jié)能建設(shè)，為我國建設(shè)節(jié)能型社會貢獻(xiàn)一份力量。

建筑；電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)

引言

眾所周知，建筑能耗占社會總能耗的比例極高，如果在建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)節(jié)上未達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，只會進(jìn)一步造成能耗的增加，因此要從根本上降低建筑的能耗，建筑電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)從全方位出發(fā)進(jìn)行綜合思考。不僅要將建設(shè)電氣設(shè)計(jì)的初期投資考慮進(jìn)去還要考慮其運(yùn)行能耗，只要這樣才能將能耗降為最低。所以建立完善的節(jié)能體系已經(jīng)迫在眉睫。在建筑設(shè)計(jì)中，這就要求我們既要做到節(jié)約資源，但又要保證工程的質(zhì)量，所以在現(xiàn)代住宅的建筑電氣設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師們匠心獨(dú)具，采用了各種的節(jié)能措施來最大限度的降低了資源的損耗，現(xiàn)在就讓我們從節(jié)能設(shè)計(jì)的原則開始，對建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施加以分析探討。

1　電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要保證取暖、照明和空氣調(diào)節(jié)的能源消耗要減少至少50%，而相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)原則主要有以下幾個(gè)方面：

（1）在設(shè)計(jì)單位組織建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要考慮的是將節(jié)能與設(shè)計(jì)相適應(yīng)。其一要滿足必須的能源損耗，給建筑物內(nèi)各種機(jī)械設(shè)備的使用提供充足的動(dòng)力，對供電方面則要遵循可靠性原則，在滿足了店里的要求后，還要進(jìn)行配電設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分的進(jìn)行能源的利用。

（2）要懂得先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)中，可以通過技術(shù)的手段來彌補(bǔ)能源的損耗，盡最大可能的減少無謂能源的消耗、例如滿足舒適性的空調(diào)的溫度和風(fēng)量；變壓設(shè)備的不必要的能源損耗和線路上電阻的損耗；展廳的工藝照明和電力用電等等。

（3）考慮經(jīng)濟(jì)因素的影響。在進(jìn)行建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分地考慮到實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，不能為了只追求節(jié)能而增加了額外的運(yùn)營成本，消耗投資。應(yīng)該選擇合理的能源節(jié)能設(shè)備和措施，盡可能的做到在節(jié)能中增加的成本可以通過運(yùn)營過程中能源消耗節(jié)約的費(fèi)用進(jìn)行彌補(bǔ)，從而可以互相有利，雙贏的局面。

2　建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

2.1電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

在電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，最主要的是提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和工作效率。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)負(fù)荷的特性（即清楚負(fù)荷是斷斷續(xù)續(xù)的還是連續(xù)的）選擇出最為節(jié)電的電動(dòng)機(jī)。如果負(fù)荷是斷斷續(xù)續(xù)的，且輕負(fù)荷時(shí)不能也不會停止電動(dòng)機(jī)的工作，則便需要考慮調(diào)速裝置，該裝置的作用就是使設(shè)備在額定負(fù)荷下采用的是常用的電源，而在低俗運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，則用到的則是逆變器變頻裝置或者其他的調(diào)速方式。而如果負(fù)荷一直是連續(xù)的，那我們要了解的是電動(dòng)機(jī)的輸出功率是不是和各種負(fù)荷相符合，如果它的負(fù)荷特點(diǎn)是風(fēng)機(jī)和泵等平方遞減，那么在輕載時(shí)可以打開風(fēng)門和閥門，應(yīng)用調(diào)速電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以節(jié)約能耗。

2.2變壓器及機(jī)房的設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)的過程中變壓器的選擇尤為重要，變壓器宜選用高效節(jié)能變壓器，這種高導(dǎo)磁硅鋼片結(jié)合先進(jìn)的制造工藝充分的體現(xiàn)出材料選取的重要性，可以很好的降低變壓器在工作過程中的損耗，與普通的產(chǎn)品相比，節(jié)能型變壓器能耗損失大大降低，資料顯示10kV系列分別降低40%和14%。很好的解決了能耗問題，節(jié)能型變壓器具有很多不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)為電能損耗低、變壓器質(zhì)量輕、工作效率高等，因此在近年的建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。另一方面在變壓器的容量選擇上。必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，一般情況下變壓器負(fù)載率為40%時(shí)，能耗最小。但與此同時(shí)變壓器的無功能耗也隨之增加，因此要考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益后在對這種變壓器進(jìn)行選擇。工程中變壓器的容量選擇在對初期投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行計(jì)算整理后，一般設(shè)置為變壓器負(fù)載率容量的70%。在達(dá)到這種標(biāo)準(zhǔn)的情況下才能做到能耗最低經(jīng)濟(jì)效益最大。在電氣設(shè)計(jì)機(jī)房的選擇上，最好將機(jī)房設(shè)置在原理住戶的寬敞區(qū)域，機(jī)房電氣的具體設(shè)計(jì)參照圖1。

2.3照明系統(tǒng)的節(jié)能措施分析

一般的節(jié)能措施有以下幾種：①充分利用自然光進(jìn)行照明。在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)人士配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人造照明進(jìn)行有機(jī)地的結(jié)合，達(dá)到節(jié)約人工照明電能的目的。②使用高效節(jié)能燈具以及節(jié)能變壓器等。從科技角度出發(fā)控制照明能耗，對于公共建筑場所內(nèi)的熒光燈則應(yīng)該選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟?，做好公共場所照明能耗的控制。對于照明燈具進(jìn)行控制也是一種高效的節(jié)電方法。還應(yīng)對用電進(jìn)行節(jié)能的思想宣傳。另外普及聲控開關(guān)也是及其有效的方法，在走廊、樓梯等人員不常停留的場所可采用自熄開關(guān)設(shè)置。

2.3.1照明燈具的選擇

從節(jié)能方面考慮，照明燈具是照明系統(tǒng)的主要構(gòu)成。照明工具的選擇主要是高效的照明燈，在一般的民用建筑中，如果只是選擇裝飾性好的燈具，很大可能會造成能源的浪費(fèi)，也起不到很好的照明效果，所以一般選擇具有高的電能利用率和照明效率的燈具，這樣既滿足了照明要求而且又環(huán)保節(jié)約。

2.3.2控制系統(tǒng)的選擇

智能的照明控制系統(tǒng)可以根據(jù)工作環(huán)境的不同而調(diào)節(jié)出不同的照明方式，這種照明控制系統(tǒng)的最大優(yōu)勢就是在保證必要的照明時(shí)，可以最大可能的減少燈具的工作時(shí)間，延長了燈具的使用壽命，降低了能源的損耗。在民用建筑中可以采用各種類型的裝置或者開關(guān)，根據(jù)光需求的不同而安裝不同亮度的節(jié)能燈具。在住宅中適宜采用一燈一控，而在走廊和樓梯走道處，則適宜采用光感開關(guān)或者是節(jié)能自熄開關(guān)。

2.3.3光源的選擇

在不同的環(huán)境中，光源的選擇是不一樣的。在高度比較小的房間中，可以采用普通的節(jié)能日光燈；而在高大的建筑物如廠房、車間的大空間的地方則主要使用高壓鈉燈，該光源使用壽命長而且光色柔和，十分適合該環(huán)境下的使用。而在大多數(shù)的公共場所，則可以使用緊湊型熒光燈，既可以提高照明效果又環(huán)保節(jié)能。

圖1　居住建筑中的機(jī)房電氣設(shè)計(jì)

2.4降低線路的損耗

在電能來回傳輸?shù)臅r(shí)候，電路網(wǎng)一定會產(chǎn)生功率損耗，簡單來說，損耗大小和線路長短以及負(fù)載大小成正比。因此，我們應(yīng)該要努力提高系統(tǒng)的功率系數(shù)，降低導(dǎo)線的電阻，真正做到低損耗。通常有以下三種方案：①合理的選擇線路路徑。線路應(yīng)當(dāng)最大限度的不走彎路，因?yàn)樽咧本€可以縮小導(dǎo)線的長度；②導(dǎo)線的截面積要正確選擇。我們確定導(dǎo)線截面積的大小要以電流指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)情況為依據(jù)。而針對那些線路十分長的電路，在其已經(jīng)達(dá)到了電流和電壓要求的情況下，我們能夠適當(dāng)將導(dǎo)線的截面積擴(kuò)大1～2級；③正確選擇電氣用房的地點(diǎn)。電氣用房的確定要確保其能夠最大限度的縮短供電路徑。

2.5供電設(shè)施的節(jié)能措施

供電設(shè)施的節(jié)能措施主要指的是對電動(dòng)機(jī)的選擇。在選擇電動(dòng)機(jī)之前，先要知道的是發(fā)電機(jī)的機(jī)械效率，使得電動(dòng)機(jī)能最大化的將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以此來最大程度上的利用能源。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，要注意選取和用電設(shè)備相配套的。若電動(dòng)機(jī)的輸出功率無法和用電設(shè)備的額定功率相匹配，則很容易的就會造成資源的浪費(fèi)。對于變壓供電和應(yīng)急供電設(shè)備而言，要注意使用的安全，開關(guān)柜要選用真空開關(guān)手車式的。并且所有的配電設(shè)備都應(yīng)在建筑物的地下，不得露出地面。

3　結(jié)語

建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施能夠有效地降低能源損耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，對于推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。我們必須嚴(yán)格的按照規(guī)范進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，精益求精。也讓我們意識到民用建筑節(jié)能的潛力是巨大的，做好了建筑電氣的節(jié)能可以為我國節(jié)約巨大的資源和資金，所以應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)者們的足夠重視。節(jié)能是一個(gè)永恒的話題，需要我們大家的共同努力，以期望更快更好的建立起資源節(jié)約型的社會。

[1]王德金.民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（11）：73～74.

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[3]何紀(jì)庭.試論建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能環(huán)保措施[J].建設(shè)科技，2013（22）：59～60.

TU85

A

1673-0038（2015）18-0013-02

2015-4-8

張亞妮（1980-），女，工程師，大學(xué)本科，主要從事電氣設(shè)計(jì)工作。