談建筑工程中建筑電氣節(jié)能策略

王 偉 楊 滕

1. 濟(jì)寧市建筑設(shè)計(jì)研究院，山東濟(jì)寧 272000；2. 濟(jì)寧市興業(yè)建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，山東濟(jì)寧 272000

建筑工程電氣系統(tǒng)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)多個(gè)階段都需要采取具體的技術(shù)措施和預(yù)防控制技術(shù)，確保電氣系統(tǒng)滿(mǎn)足建筑功能性要求的前提下，降低單位面積的能源消耗總量，有效提升能源利用效率。

1 建筑工程節(jié)能現(xiàn)狀以及建筑電氣節(jié)能工作的基本原則

1.1 建筑工程節(jié)能現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)一次能源總產(chǎn)量?jī)H次于美俄兩國(guó)，但是由于人口眾多，人均數(shù)量較低，能源利用效率低下，而隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不斷改善和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來(lái)建筑工程對(duì)于能源的需求總量會(huì)不斷增加，節(jié)能降耗、提升能源總體利用效率對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義。

1.2 建筑電氣節(jié)能工作的基本原則

首先，要考慮的是電氣系統(tǒng)的適用性，要綜合建筑工程實(shí)際狀況，對(duì)供配電設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，根據(jù)建筑工程實(shí)際需求進(jìn)行合理供應(yīng)；其次，要考慮的是電氣系統(tǒng)的實(shí)際性，在對(duì)節(jié)能設(shè)備、材料的選擇上要合理，以便確保建筑工程功能的同時(shí)合理回收建造、運(yùn)營(yíng)成本；最后，要考慮的是電氣系統(tǒng)的節(jié)能性，采用先進(jìn)技術(shù)手段、設(shè)備、工藝等降低不必要的能量損耗[1]。

2 建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能策略

2.1 建筑電氣系統(tǒng)主要的能量損耗

建筑電氣系統(tǒng)中能量損耗主要發(fā)生在電機(jī)、燈具、變壓器、電力電纜當(dāng)中。電機(jī)在電氣系統(tǒng)中占比較大，能耗相當(dāng)可觀，需要考慮電機(jī)節(jié)能效果、對(duì)系統(tǒng)能耗的影響；燈具由于使用場(chǎng)景多、頻率高，需要選擇新型智能照明系統(tǒng)，提供光源效率；變壓器的損耗分為空載損耗、負(fù)載損耗、雜散損耗三種情況，需要采取有效措施確保變壓器來(lái)降低相應(yīng)損耗，做好補(bǔ)償工作，以便達(dá)到節(jié)能目的；電力電纜的能量損耗主要和導(dǎo)線的截面積有關(guān)，需要針對(duì)已知負(fù)荷選擇最佳的導(dǎo)線截面積，或者在已經(jīng)確定導(dǎo)線截面的情況下，確定合理的負(fù)荷范圍，確定有效的節(jié)能方案。

2.2 建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能策略

建筑工程中的電氣系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的終端用戶(hù)，主要由電源系統(tǒng)、變配電設(shè)備、傳輸線路、配電設(shè)備、用電設(shè)備等組成，該部分系統(tǒng)的節(jié)能策略需要采取有效措施進(jìn)行確保，同時(shí)要堅(jiān)持實(shí)用、合理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)先進(jìn)的基本原則[2]。

2.2.1 建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在對(duì)建筑電氣各項(xiàng)分項(xiàng)工程內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)工程需求，綜合建設(shè)方溝通結(jié)果，考慮建筑符合特點(diǎn)和功能需求等因素進(jìn)行綜合考慮，然后通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)分析，選擇適宜的節(jié)能措施，確定建筑電氣設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，相關(guān)審核管理人員、機(jī)構(gòu)要重視對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目的審核與管理，對(duì)技術(shù)資料進(jìn)行嚴(yán)格管理。合理選擇設(shè)備容量、數(shù)量，以便實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的同時(shí)減少輕載問(wèn)題產(chǎn)生的電能損耗。針對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意控制三相不平衡度，減少無(wú)功損耗，提供能源利用效率。

2.2.2 強(qiáng)化對(duì)建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行工作的管理

提高對(duì)建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行工作的管理力度，對(duì)于設(shè)備，要確保設(shè)備盡量處于安全、高效、穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)行，對(duì)于系統(tǒng)存在或出現(xiàn)的問(wèn)題和故障，要盡快解決，避免能量損耗；同時(shí)，開(kāi)發(fā)功能性強(qiáng)、界面友好的軟件控制系統(tǒng)，確保對(duì)電氣硬件設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行有效監(jiān)控，同時(shí)重視建筑電氣系統(tǒng)管理人員的培訓(xùn)和教育，采取積極有效的措施提升管理人員素質(zhì)，確保電氣設(shè)備運(yùn)行正常，保證設(shè)備的使用率[3]。

2.2.3 建筑電氣系統(tǒng)中主要體系的節(jié)能措施

2.2.3.1 供電系統(tǒng)配電變壓器節(jié)能措施

（1） 選擇合適的變壓器。由于生產(chǎn)廠家的技術(shù)水平不同，變壓器的性能參數(shù)也會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，建筑電氣系統(tǒng)中需要根據(jù)工程要求選擇滿(mǎn)足工程需求的變壓器，合理配置變壓器數(shù)量、容量，同時(shí)做好相應(yīng)的耐壓絕緣處理，而損耗低的變壓器是系統(tǒng)節(jié)能的重要基礎(chǔ)，容量增大，變壓器的節(jié)能效率越明顯，但是其經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較低。

（2） 正確安裝變壓器。合理設(shè)置配電變壓器位置，盡量確保其處于建筑中心位置，降低供電半徑，從而降低配電電流，減少低壓長(zhǎng)距離供電的情況，將不能斷電的設(shè)備盡量集中到一臺(tái)變壓器上進(jìn)行供電，其他不需要用電的設(shè)備可使用其他變壓器，便于采取相應(yīng)的節(jié)電措施。

（3） 優(yōu)化變壓器的運(yùn)行參數(shù)。在不影響供電質(zhì)量的情況下，通過(guò)在一定范圍內(nèi)調(diào)整變壓器電壓，確保三相負(fù)荷平衡，在三相負(fù)荷不平衡時(shí)，低壓側(cè)會(huì)產(chǎn)生零序電流，但是高壓側(cè)則不存在零序電流，而零序電流的存在會(huì)增加變壓器的損耗，并且三相電流不平衡程度越大，損耗越大，因此，必須確保變壓器的三相電流保持相對(duì)平衡。

（4） 提高變壓器的功率因數(shù)。配電變壓器效率與有功功率變化、功率因數(shù)的變化都有關(guān)系，在低功率因數(shù)的情況下，變壓器效率較低，根據(jù)電力基礎(chǔ)知識(shí)可知，對(duì)變壓器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償可以有效提升系統(tǒng)功率因數(shù)，降低變壓器損耗，提高變壓器負(fù)載能力，提高輸電質(zhì)量[4]。

2.2.3.2 供電線路的節(jié)能措施

首先，要確保建筑供配電線路負(fù)荷計(jì)算的正確性，然后根據(jù)負(fù)荷具體狀況選擇合適的電力電纜，在滿(mǎn)足線路載流量、電壓、強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)的前提下，根據(jù)電流密度選擇適當(dāng)截面的電纜，降低損耗和建設(shè)成本；其次，根據(jù)工程負(fù)載總量選擇供電電壓，根據(jù)負(fù)載使用要求考慮分路供電，在供電系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，可能會(huì)與其他線路系統(tǒng)相遇，其他的系統(tǒng)有些是強(qiáng)電系統(tǒng)，有些是弱電系統(tǒng)，而強(qiáng)電會(huì)對(duì)弱電線路造成電磁干擾，影響其正常施工，因此，在布線過(guò)程中，兩者要分開(kāi)布設(shè)，同時(shí)弱電線路采取必要的屏蔽措施；再者，根據(jù)工程具體狀況選擇合理的線路路徑，以便縮短供電線路長(zhǎng)度，減少線路損耗。同時(shí)，可以考慮將用電設(shè)備中季節(jié)性設(shè)備進(jìn)行集中供電，可以確保以大干線截面?zhèn)鬟f小型負(fù)荷電流，達(dá)到降低線路損耗的目的。

2.2.3.3 電機(jī)類(lèi)型的負(fù)荷節(jié)能措施

首先，選擇滿(mǎn)足電氣系統(tǒng)的電機(jī)類(lèi)型，在選擇過(guò)程中盡量選擇新型、高效、節(jié)能的電機(jī)；其次，要選擇與電氣系統(tǒng)相匹配的電機(jī)類(lèi)型，確保其性能滿(mǎn)足系統(tǒng)要求、整體啟動(dòng)性強(qiáng)、效率高、節(jié)能性強(qiáng)的電機(jī)設(shè)備；最后，要注意電機(jī)的額定容量，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的具體需求，選擇相應(yīng)能力的電機(jī)，減少對(duì)大容量電機(jī)的使用。然后，針對(duì)電機(jī)要采用相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償措施，以便提升功率因數(shù)，繼而提高電機(jī)的負(fù)載率，降低系統(tǒng)損耗，對(duì)于電機(jī)系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置一般要進(jìn)行就近設(shè)置，確保兩者共同運(yùn)行，以便更好的進(jìn)行功率補(bǔ)償。

以上措施實(shí)施過(guò)程中，還要注意改善電機(jī)運(yùn)行管理狀況，杜絕空載運(yùn)行的情況，不工作時(shí)要盡快關(guān)閉電源以及其他附屬設(shè)施，避免機(jī)器無(wú)用功的出現(xiàn)，以便降低損耗，節(jié)約能源。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要不定時(shí)進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)電機(jī)存在異常就立刻進(jìn)行處理，并做好日常維護(hù)工作，以便延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)約能源。采用變頻調(diào)速的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器更好、更快的運(yùn)行，還能避免電機(jī)因速度不均造成的浪費(fèi)現(xiàn)象，其操作可靠性高、應(yīng)用范圍較為廣泛，可確保電機(jī)穩(wěn)定、高速運(yùn)行。

2.2.3.4 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

（1） 選擇高效節(jié)能的燈具。合理使用照明燈具是照明系統(tǒng)節(jié)能的前提，首先應(yīng)選用合格的燈具產(chǎn)品，并且在照度一致時(shí)，燈具效率越高越省電。

（2） 合理利用自然光源。建筑工程照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)使建筑外部采光盡量接觸自然光，對(duì)于接觸外部光源面積較大的建筑部分，盡可能加大門(mén)窗面積并采用透光性強(qiáng)、材質(zhì)好的門(mén)窗，達(dá)到充分利用自然光的目的，合理利用自然光源，結(jié)合照明系統(tǒng)，形成有效組合，達(dá)到節(jié)能目的的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低成本、高回報(bào)的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

（3） 規(guī)范照明標(biāo)準(zhǔn)體系。合理規(guī)范照明設(shè)計(jì)規(guī)范，不同場(chǎng)合的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺(jué)要求、照明功率密度有細(xì)致要求，在確定照度標(biāo)準(zhǔn)后，要認(rèn)真落實(shí)，同時(shí)合理控制單位面積燈具安裝功率，選擇耗電少、光源充足的新型LED照明燈具，針對(duì)大型公共場(chǎng)所使用高壓鈉燈或金屬鹵化物燈等節(jié)能燈具。

（4） 改進(jìn)照明控制系統(tǒng)。通過(guò)應(yīng)用節(jié)能型開(kāi)關(guān)、裝置改進(jìn)照明控制系統(tǒng)，根據(jù)燈具使用特點(diǎn)，采用不同的節(jié)點(diǎn)控制體系，進(jìn)行分區(qū)控制、增加開(kāi)關(guān)點(diǎn)等，針對(duì)房屋內(nèi)部燈具位置進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃設(shè)計(jì)，以便達(dá)到更好的節(jié)能設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，而建筑工程節(jié)能減排任務(wù)的壓力也在不斷增加，由于建筑工程節(jié)能減排在我國(guó)節(jié)能減排體系中具有非常重要的意義。而建筑電氣作為建筑工程的一個(gè)方面，其節(jié)能策略的實(shí)施狀況會(huì)影響建筑工程節(jié)能減排工程的落實(shí)狀況，因此，在建筑電氣系統(tǒng)當(dāng)中，需要充分考慮各項(xiàng)具體措施的節(jié)能成效，確保能夠完全落實(shí)，為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)貢獻(xiàn)力量。

[1] 雷有秀. 淺談高層民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能[J]. 建筑知識(shí)，2017（13）：1.

[2] 張延輝. 探析建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑工程中的應(yīng)用[J]. 科技展望，2015（14）：30.

[3] 沈洋. 淺談建筑電氣控制設(shè)計(jì)中的安全節(jié)能策略[J]. 中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015（6） ：298.

[4] 鄧海霞. 建筑電氣設(shè)計(jì)中的安全性和節(jié)能性分析[J]. 智能城市，2016（12）：258.

[5] 宋紀(jì)杲. 建筑電氣施工中節(jié)能措施研究[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2017（23）：269.