淺談建筑電氣節(jié)能的發(fā)展及趨勢

薛 瑤

北京筑都方圓建筑設(shè)計有限公司河北分公司

淺談建筑電氣節(jié)能的發(fā)展及趨勢

薛 瑤

北京筑都方圓建筑設(shè)計有限公司河北分公司

作為一個發(fā)展中國家，我國的節(jié)能技術(shù)還不是很完善，對能源的實際利用率很低，尤其是固定面積內(nèi)的建筑電氣耗能總量，比美國高出2倍左右，建筑電氣工程中產(chǎn)生的大量能源消耗在很大程度上制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。而我國又是人口大國，耗能巨大，所以為了緩解這一問題，如何實現(xiàn)建筑電氣工程的有效節(jié)能成為了政府及相關(guān)部門關(guān)注的重點。隨著社會生產(chǎn)力和科技的不斷發(fā)展，我國的節(jié)能技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新和完善，越來越多的節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用在建筑電氣工程中，為綠色經(jīng)濟和節(jié)能減排提供了技術(shù)支持，促進了社會的科學(xué)發(fā)展。

建筑工程；電氣；節(jié)能技術(shù)

經(jīng)濟科技的高速發(fā)展，使得人們的生活水平日益提高，同時能源的消耗也在不斷的增加，節(jié)能減排已經(jīng)成為新時期社會發(fā)展的必然要求，節(jié)能是建筑設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，十八大以來，我國提出了建設(shè)資源節(jié)約型社會，這在能源消耗日益嚴(yán)峻的情況下，有利于緩解能源和經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾。為使我國的能源生產(chǎn)能夠適應(yīng)時代的變化，促進建筑行業(yè)的發(fā)展，我們要加快電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，加強建筑電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的合理應(yīng)用，以此來降低電氣消耗。

1 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的重要性

隨著我國城市化建設(shè)進程的不斷加快，使各類建筑也隨之增多，建筑能源消耗占取比重越來越大，對此，建筑節(jié)能勢在必行。在建筑能源消耗中建筑電氣設(shè)備占比例最大，所以，進行建筑節(jié)能應(yīng)重點考慮建筑電氣節(jié)能。21世紀(jì)經(jīng)濟技術(shù)的不斷更新，對我國建筑行業(yè)電氣節(jié)能提出了新的要求，現(xiàn)階段，國內(nèi)外建筑的電氣設(shè)計都是以節(jié)能環(huán)保為主，為了獲取市場競爭力，我們的產(chǎn)品也必須與國外發(fā)展水平相適應(yīng)，緊跟時代發(fā)展需求。在建筑中進行節(jié)能環(huán)保可以有效的促進我國經(jīng)濟發(fā)展、緩解我國能源供不應(yīng)求問題、提升人們的生存發(fā)展空間、起到保護環(huán)境等作用。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計原則

具體到建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作中來看，其具體的設(shè)計措施和各項手段的應(yīng)用并不是毫無限制的，其建筑電氣節(jié)能設(shè)計必須要在滿足于相關(guān)原則的基礎(chǔ)上進行落實，這些原則主要涉及到了以下幾點內(nèi)容：(1)節(jié)能性原則。建筑電氣節(jié)能設(shè)計最為基本的一個要求以及原則就是節(jié)能，也就是說應(yīng)該重點從各項設(shè)計手段和方式的節(jié)能效果上進行評價，如此才能夠較好的保障最終整個建筑電氣系統(tǒng)能夠表現(xiàn)出較為理想的節(jié)能優(yōu)勢。(2)經(jīng)濟性原則?；诮ㄖ姎夤?jié)能設(shè)計工作中相關(guān)設(shè)計方式的應(yīng)用而言，充分考慮經(jīng)濟性方面的因素同樣是極為必要的，這種經(jīng)濟性原則的滿足一方面是要考慮建筑電氣節(jié)能設(shè)計手段落實的經(jīng)濟性效果，保障其能夠得到較好的構(gòu)建和應(yīng)用，在可行性方面得到較好的體現(xiàn)；另外一方面，還需要重點考慮該設(shè)計方式和手段的應(yīng)用能否在后續(xù)的應(yīng)用過程中體現(xiàn)出理想的經(jīng)濟性效果，避免為了節(jié)能而損害到應(yīng)用人群的經(jīng)濟利益。(3)舒適性原則，建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計最終目標(biāo)和任務(wù)還是為人們所應(yīng)用，促使其能夠較好的提升人們的生活質(zhì)量和水平，這也就是舒適性方面的要求，基于這種書屬性方面的需求而言，其同樣需要在節(jié)能設(shè)計中進行嚴(yán)格的把關(guān)和控制，避免為了節(jié)能而影響到居住人群的生活質(zhì)量。

3 建筑工程中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

3.1 高效節(jié)能變壓器的應(yīng)用

當(dāng)電力系統(tǒng)中變壓器確定后，其損耗取決于變壓器內(nèi)部構(gòu)造，而這種損耗是固定不變的。因此，在建筑電氣節(jié)能的背景下，推廣使用高效節(jié)能變壓器勢在必行。高效節(jié)能變壓器體現(xiàn)在空載損耗和負(fù)載損耗不斷降低。但目前市場上主要還是二級能效產(chǎn)品，主要原因在于高效節(jié)能變壓器成本偏高，生產(chǎn)廠家對其研究和推廣不足。

3.2 優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計

住宅建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計工作還需要針對供配電系統(tǒng)進行有效地優(yōu)化，促使供配電系統(tǒng)中存在的能耗問題能夠得到有效地降低和緩解，這種供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計手段主要有以下幾點：(1)合理設(shè)置變電站位置。從供配電系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的大量線損問題來看，合理設(shè)置變電站位置是比較有效的一種方式，這種變電站位置的設(shè)置應(yīng)該盡可能的保障其深入負(fù)荷中心，如此也就能夠有效縮短供電距離，降低供配電線損。(2)提升功率因數(shù)。在供配電系統(tǒng)的運行中，其節(jié)能效果的提升還應(yīng)該從功率因數(shù)方面進行優(yōu)化，恰當(dāng)有效地提升功率因數(shù)也就能夠降低能耗損失，這種功率因數(shù)的提升一般主要是通過集中補償和分散補償相結(jié)合的方式進行處理。

3.3 動力系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計

建筑設(shè)施中常用的動力系統(tǒng)主要有電梯、風(fēng)機、水泵等，它們的電力消耗是很大的。由于這些設(shè)備都是由廠家直接供應(yīng)的，所以動力系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計主要為提高工作效率。首先，要積極選用高效率的電動機，盡量避免電動機的負(fù)載消耗和空載；其次，當(dāng)動力設(shè)備的實際負(fù)載有減小的趨勢時，要使用相對應(yīng)的變頻調(diào)速裝置調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，在確保動力系統(tǒng)工效達標(biāo)的情況下有效地節(jié)約電能；此外，根據(jù)實際情況對動力系統(tǒng)的控制方式進行合理的改進，實行更加完善的設(shè)備智能管理，在電動機閑置時自行斷電，節(jié)約電能。

3.4 新能源的開發(fā)與利用

(1)風(fēng)力發(fā)電類新技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)本身具有環(huán)保節(jié)能的特性，而且它也能夠同別類發(fā)電方式有效配合，集中發(fā)揮優(yōu)勢功能，例如：在風(fēng)口或風(fēng)力較大處裝配風(fēng)力發(fā)電機，同時將其納入常規(guī)電網(wǎng)系統(tǒng)，與其他電力設(shè)備共同發(fā)揮優(yōu)勢功能，目前，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展和升級，例如：風(fēng)力發(fā)電中的電機的功率已經(jīng)實現(xiàn)了從小到大的升級與發(fā)展。

(2)太陽光伏發(fā)電技術(shù)。未來的建筑電氣節(jié)能技術(shù)勢必要圍繞太陽能技術(shù)進行發(fā)展，而且在一些世界發(fā)達國家，部分地區(qū)已經(jīng)初步實現(xiàn)了無能量住宅理想，也就是說建筑物內(nèi)一切所需的電能、溫度、熱能等都由太陽能來提供。在建筑頂端裝配太陽能設(shè)備，運用太陽光伏發(fā)電技術(shù)來進行供電，太陽光強烈照射時，而且殘留電量能夠重返電力系統(tǒng)，作為電能儲備，太陽光伏技術(shù)現(xiàn)階段的造價成本高，需要深入開發(fā)與優(yōu)化。

3.5 照明部分節(jié)能

因為建筑照明的量和面積較大，所以照明節(jié)能成為建筑電氣節(jié)能設(shè)計的關(guān)鍵。照明節(jié)能在滿足生活中光照度的要求后，可以從以下幾方面入手：①選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)光照度的標(biāo)準(zhǔn)在不同功能劃分選取不同功率的照明設(shè)備，比如：在光照度要求高的場合采用混合照明方式等；②照明設(shè)計時采用合理的照明燈具，采用高效率光源，廣泛使用節(jié)能燈泡，降低能源消耗；③建筑在設(shè)計時要考慮照明環(huán)境，充分利用太陽光進行采光，使用太陽能燈，同時要利用自然采光，來減少人工照明的使用。

3.6 加強無功功率補償

在建筑電氣工程中，可以通過加強變壓器的無功補償使變壓器的功率因數(shù)提升，從而達到節(jié)能降損的效果。傳統(tǒng)的無功補償通常采用三相共補的方式，適用于低壓網(wǎng)絡(luò)。而隨著社會生產(chǎn)力的提高，大功率的電氣設(shè)備紛紛涌出并被廣泛應(yīng)用于建筑的電氣工程中，這就增加了三相平衡的難度，這時候可以綜合考慮投資、效益等因素，對變壓器進行單相的無功補償。

4 建筑電氣節(jié)能的發(fā)展趨勢

一些智能化建筑系統(tǒng)，其內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)得到了節(jié)能化發(fā)展，最具典型技術(shù)當(dāng)屬水源熱泵空調(diào)技術(shù)，這一技術(shù)具有綠色環(huán)保、節(jié)能高效、無污染等特征，因為地下水與土壤在一定時間與范圍內(nèi)其溫度能夠維持穩(wěn)定狀態(tài)，水源熱泵技術(shù)正好利用了這一特點，同以往的普通空調(diào)相比，空調(diào)的機組效能明顯得到提升，節(jié)能效果達到60%以上，而且因為水源熱泵中的水溫通常處于穩(wěn)定狀態(tài)，這就使得機組能夠在一個安全、穩(wěn)定且低能耗狀態(tài)下運行。同時，電梯系統(tǒng)也得到了節(jié)能化發(fā)展，具體體現(xiàn)為：很多建筑物內(nèi)注重電梯設(shè)施類型的科學(xué)優(yōu)選，小機房電梯正在逐漸取代傳統(tǒng)電梯，因為其內(nèi)部配置的無齒輪曳引機有效控制了電能損耗，其節(jié)能成效良好。與居民日常生活密切對應(yīng)的供水系統(tǒng)也正在優(yōu)化、發(fā)展與更新，為了減少對電能的損耗，達到節(jié)能的目標(biāo)，優(yōu)選無負(fù)壓供水系統(tǒng)，有效潔凈了水體，這一系統(tǒng)較傳統(tǒng)供水系統(tǒng)相比能夠有效節(jié)約電源。

綜上所述，電能作為人們廣泛使用的能源，其使用程度是一個國家發(fā)展水平和綜合國力的主要標(biāo)志之一。要充分利用政府的補貼優(yōu)惠政策，淘汰低效變壓器、低效電機等，積極改造和更新電氣設(shè)備，同時利用智能建筑系統(tǒng)來監(jiān)控設(shè)備運行，達到最好的節(jié)能狀態(tài)，為中國建筑節(jié)能做出貢獻。節(jié)約電能、降低電氣損耗是建筑電氣的老話題，但卻是一項常新的工作。

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