現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析

李蒙斌

(陜西省旅游設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,陜西西安 710061)

現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析

李蒙斌

(陜西省旅游設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,陜西西安 710061)

該文簡(jiǎn)單闡述了現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要遵守的原則,基于這些原則,提出了現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的有效措施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降電耗節(jié)電能的目的,供同行參考借鑒。

現(xiàn)代建筑 電氣節(jié)能設(shè)計(jì) 原則 措施

0 前言

隨著國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗已嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。相關(guān)資料顯示，我國(guó)每年新開(kāi)工建筑面積約20億平方米，同時(shí)這個(gè)數(shù)字每年都在增加，椐相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)建筑電氣消耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的4倍，建筑工程中如何有效地降低建筑電氣能源消耗，已經(jīng)成為現(xiàn)階段建筑電氣設(shè)計(jì)研究的主要趨勢(shì)。因此現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中需要重視電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。

1 現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

1.1 低無(wú)效益的能源耗損

進(jìn)行現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)先了解每一個(gè)環(huán)節(jié)的用電情況，了解所有電氣設(shè)備的功用，從而對(duì)建筑設(shè)備中重復(fù)的或者是產(chǎn)生浪費(fèi)的流程進(jìn)行改善。如建筑物內(nèi)部線路過(guò)長(zhǎng)，造成電能在傳輸時(shí)的損耗過(guò)大，或者是變壓器選用不合理造成的損耗等，這些都是對(duì)電能的浪費(fèi)，除此之外還有建筑物內(nèi)部的電氣照明，需要運(yùn)用先進(jìn)的照明控制技術(shù)，優(yōu)化電氣照明，減少電氣照明能耗。

1.2 滿足建筑的功能需要

對(duì)于整個(gè)建筑工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，建筑功能必須要先實(shí)現(xiàn)，比如居民生活的舒適程度、用電安全以及建筑效率等，因此要確保滿足建筑資源的照明需求，照明的各項(xiàng)數(shù)值也要達(dá)標(biāo)；整個(gè)建筑內(nèi)部的溫度、濕度以及風(fēng)量等要滿足居民舒適性的要求；建筑內(nèi)部走道等要確保暢通；尤其是一些特殊的建筑場(chǎng)所，要滿足一些特殊要求，比如酒店、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所以及其他專業(yè)場(chǎng)所等，有時(shí)還要配備專用電力管理系統(tǒng)。

1.3 滿足建筑實(shí)際設(shè)計(jì)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)利益

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)必須要對(duì)自身經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行綜合考慮，按照實(shí)際需求進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中不能因?yàn)楣?jié)能設(shè)計(jì)而大大增加建設(shè)成本，因此設(shè)計(jì)師要對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)作出整體考慮，對(duì)建筑建設(shè)時(shí)所需要的材料、設(shè)備進(jìn)行合理選擇，這樣建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)才可以實(shí)現(xiàn)在某一項(xiàng)環(huán)節(jié)或者所有環(huán)節(jié)于短時(shí)間內(nèi)回收資金投入，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。

2 現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1 光源材料

在對(duì)光源材料進(jìn)行合理選用時(shí)，應(yīng)考慮照明質(zhì)量、能效問(wèn)題。電氣設(shè)計(jì)要充分了解自然光源，綜合利用自然光源和人工光源，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一。按照工作場(chǎng)所、照度要求以及使用壽命等各個(gè)方面選擇合適的節(jié)能光源，還要綜合考慮光效、色溫以及顯色指數(shù)，也要考慮節(jié)能光源的價(jià)格問(wèn)題。比如：在室外照明中采用緊湊型熒光燈代替白熾燈能夠節(jié)省30%-75%的電能。商業(yè)廣場(chǎng)最好用陶瓷金屬鹵化物燈，對(duì)于景觀照明方面，選用壽命長(zhǎng)、光效高以及顯色性突出的光源，一些特殊標(biāo)識(shí)、指示性照明以及輔助照明都可以采用LED光源等。除了其本身的需求之外，還要考慮燈具控制系統(tǒng)是否合理，可否采用智能照明控制系統(tǒng)。

2.2 正確選用變壓器

進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要確定系統(tǒng)的供電電壓級(jí)別。如果用電單位的總用電量大于250kw，或者變壓器容量大于160kw，那么可以選擇10kv供電，如果在此數(shù)值以下，可以選用低壓供電的方式。變電所所處的位置也會(huì)對(duì)節(jié)能效果有影響，因此要合理設(shè)置變電所。

輸送電壓過(guò)程中輸送電壓和線路的損壞程度是呈反比的，換言之，就是輸送電壓越低，那么線路損害越大。合理選擇變壓器可以起到節(jié)能的作用，目前所采用的變壓器可以發(fā)揮出高效、低耗的節(jié)能特點(diǎn)，變壓器損耗占系統(tǒng)總損耗的6%，其中鐵耗會(huì)占到5.5%左右，銅耗會(huì)占0.5%左右。變壓器有功損耗公式如下所示：

ΔP = Po + βzP

ΔP—變壓器的有功損耗(KW)

Po—變壓器的空載損耗(KW)

βz—變壓器的負(fù)載率

P—變壓器的短路損耗(KW)

其中，Po是指變壓器的空載損耗，也稱之為鐵耗，鐵耗與鐵芯的制作材料、制造工藝有很大的關(guān)系，在進(jìn)行變壓器選擇時(shí)型號(hào)為S9、SL9等節(jié)能型變壓器可以有效降低鐵耗。P是指短路損耗，也稱之為變壓器損耗，電流在經(jīng)過(guò)變壓器繞組時(shí)，會(huì)由于繞組電阻而產(chǎn)生熱量造成損耗，也就是所謂的銅耗。銅耗和線路中負(fù)荷的大小有關(guān)系，隨著負(fù)載的增大而不斷增大。在進(jìn)行變壓器的選擇時(shí)，要盡可能選用阻值較小的繞組。除此之外，變壓器的容量和臺(tái)數(shù)要按照負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間性變化做出相應(yīng)的選擇。

2.3 線路降耗

一般來(lái)說(shuō)，配電線路中的干線和支線的長(zhǎng)度會(huì)較長(zhǎng)，線路產(chǎn)生的損耗也不小，因此合理地進(jìn)行線路布置可以有效節(jié)省電能。線路電阻公式為R=ρl/s，其中ρ為電阻率，l是材料的長(zhǎng)度，S是面積。因此可以看出材料電阻和材料長(zhǎng)度成正比，和截面積成反比。因此在進(jìn)行線路選擇時(shí)，盡可能地使用電阻率較低的導(dǎo)線，比如：銅芯的導(dǎo)線。還有線路鋪設(shè)長(zhǎng)度要盡可能的短，可以有效節(jié)省材料，鋪設(shè)時(shí)盡可能地選擇較短線路，科學(xué)合理地進(jìn)行線路鋪設(shè)是非常有利的。

2.4 無(wú)功補(bǔ)償

設(shè)備運(yùn)行中分為兩部分，一個(gè)是有用功，一個(gè)是無(wú)用功。電網(wǎng)中電力負(fù)荷包括電動(dòng)機(jī)和變壓器等，都是感性負(fù)荷，在運(yùn)行過(guò)程中需要設(shè)備提供無(wú)功功率。尤其是電氣設(shè)備越來(lái)越多、能耗也不斷增大，無(wú)用功所占比例的上升會(huì)對(duì)供電質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此要減少感性負(fù)荷，增添動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償、濾波設(shè)備等，可以起到制約無(wú)用功的作用。比如：集中大負(fù)荷進(jìn)行初步補(bǔ)償；使用單燈回路系統(tǒng)；加入小容量裝置無(wú)功補(bǔ)償；引入新型高壓無(wú)功補(bǔ)償動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。

3 總結(jié)

總而言之，現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是一個(gè)逐漸發(fā)展的趨勢(shì)，是逐步向智能化、信息化、自動(dòng)化以及透明化方向發(fā)展的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。除了以上所講的之外，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的技術(shù)措施還有許多，如選用新型的機(jī)電節(jié)能產(chǎn)品，采用智能化系統(tǒng)等。電氣設(shè)計(jì)人員要給予建筑電氣節(jié)能理念足夠的重視，從節(jié)約能源、造價(jià)經(jīng)濟(jì)以及安全性等方面采取措施，最終達(dá)到降電耗節(jié)電能的目的。

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[3]李欣.電氣設(shè)計(jì)的安全性和節(jié)能性[J].黑龍江科技信息,2011(18).

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