建筑電氣設計中節(jié)能降耗措施的分析

文/張俊杰 華誠博遠工程技術集團有限公司天津分公司 天津 300000

1、我國建筑電氣節(jié)能發(fā)展概述

20世紀80年代我國政府便頒發(fā)了《民用建筑節(jié)能設計》，這在一定程度上推動了建筑電氣節(jié)能發(fā)展。但受限于各方面因素影響，導致實際執(zhí)行建筑電氣節(jié)能措施的工程占比相對低下。進入21世紀以后，建筑電氣節(jié)能得到了大力推廣。特別是在部分發(fā)達地區(qū)都制定了建筑能耗調研及評判指標，這使得建筑電氣節(jié)能管理變得愈來愈規(guī)范。同時，建筑節(jié)能技術也到了快速發(fā)展，部分城市構建了一批具有代表性的示范性綠色節(jié)能建筑，進一步提升了建筑節(jié)能技術的覆蓋范圍，帶來了較為可觀的經濟效益與社會效益。照明節(jié)能是建筑電氣節(jié)能的重要構成部分。盡管目前大多數(shù)建筑已經應用了照明節(jié)能控制系統(tǒng)，但相關技術普及面較為狹隘，主要是因為照明節(jié)能控制系統(tǒng)的核心技術都在國外廠商手中。這不僅增加了照明節(jié)能系統(tǒng)維護難度，也在一定程度上增加了系統(tǒng)應用成本?？傮w上來看，我國建筑電氣節(jié)能經過多年發(fā)展，在部分領域已經取得了一定成果，甚至能夠達到國際先進水準，但在部分環(huán)節(jié)上還需要進一步加強。

2、完善建筑電氣節(jié)能設計的重要意義

雖然我國的發(fā)電能力在世界都屬于領先地位，但是我國也是能源消耗最多的國家之一，我國在工業(yè)領域、商業(yè)領域、民用電領域都取得了飛快的發(fā)展，電能就是其穩(wěn)定發(fā)展的保障。但是電能的生產消耗大量的煤炭資源。因此，節(jié)能減排工作成為重要的因素。在建筑電氣設計上，通過節(jié)能設計能夠實現(xiàn)電能的有效控制，從而降低建筑物對電能的消耗，為國家能源減輕使用壓力，保證其他行業(yè)的發(fā)展不缺電，同時促進我國經濟更好的發(fā)展。

3、建筑電氣設計中節(jié)能降耗措施

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計

3.1.1 電力設備的選擇

①電力設備選型時，應盡量選擇節(jié)能產品或采用節(jié)能措施。如果目前沒有這樣的節(jié)能產品，就有必要考慮將來更換或改造的可能性。②在大容量電動機起動時，為了避免電壓波動，需要采取該裝置來啟動降壓。③在允許電網(wǎng)條件的情況下，電動機起動方式的直接起動方式盡可能地遠。④只有0.6kW以下的電動機才能與插座一起運行。⑤電動機在控制和保護要求下可以使用負載開關，但通用電動機的操作開關可以使用磁起動器。⑥頻繁無監(jiān)督電動機應設置故障保護裝置。⑦車間的配電系統(tǒng)按其工藝條件和特點，選用輻射型、混合型或干線型。在適宜的條件下，應選擇多樹種干樹。⑧一般來說，控制箱和配電箱主要由標準產品選擇。當然，可以根據(jù)具體情況選擇非標準配電箱。⑨在負荷率為85%的情況下，變壓器容量的選擇適用于大多數(shù)情況。然而，對于一個或兩個階段負載，應考慮1個變壓器，而其他1個變壓器可以負擔滿負荷電源。為了改進，首先考慮更換大容量變壓器，并再次考慮超過1000kVA增加變壓器的開發(fā)容量。⑩三級負荷通常選擇1個變壓器，一級或二級負荷雙電源，通常選用2臺變壓器。當然，在運行模式改變或使用要求可以節(jié)省的條件下，變電站的數(shù)量不受限制。輥輯訛在低壓配電和遠距離不經濟的情況下，根據(jù)技術經濟比較，選擇所選變電站。

3.1.2 信號與控制設備

在補償電容器柜放電回路中，可以采用自動切換的裝置，僅僅在放電才接通回路。在控制回路時宜采用發(fā)光二極管、節(jié)能按鈕、氖燈等作指示燈；如果條件允許，可采用等離子或電致發(fā)光顯示裝置來取代白熾燈的燈光顯示。

3.2 低壓線路保護節(jié)能設計

①配電線路短路保護。配電系統(tǒng)各級保護應進行選擇性保護。當需求不滿足時，應盡可能選擇第一端的保護。②在下列線路上安裝過載保護：可能導致電纜或絕緣導線長期過載的電力線路；在FLA上的易燃外層上有絕緣導線時，重要倉庫、公共建筑物和住宅建筑中的照明線路。③熔斷器的自動切換電流或熔斷器額定電流的固定電流應接近保護線路的計算電流。同時，保護裝置在正常短時間過載時不應誤操作。④電纜和絕緣導線的允許放電不應小于自動開關長延時過電流釋放的固定電流的1.25倍或熔斷器額定電流的1.25倍。保護裝置應該安裝在配電線路的導體部分的分支上，在那里減少，或者在需要保護和選擇性的地方。⑤根據(jù)下列規(guī)定，不可安裝保護電器：20A保護的保護電路及以下保護裝置可保護線路的支線或減少線路、支線的允許放電或節(jié)線減少大于50%線以上，室外架空配電線路，并由配電線路分配。

3.3 室內外電氣線路設計

①根據(jù)經濟電流密度選擇高壓線路，以統(tǒng)一同一線路規(guī)格，根據(jù)經濟電流密度選擇高壓線路，校驗低壓線路的機械強度選擇和電壓損失。②當根據(jù)流速選擇導體的橫截面時，室外地下18℃，電纜溝槽和室內地下20℃。室外線路的計算溫度為28℃，室內線路為25℃，根據(jù)實際溫度計算特殊環(huán)境和比表面積。③低壓用戶線路采用絕緣導線，高、低壓架空線路應采用統(tǒng)一的絞合線。適用于電纜線路狀況，盡量選擇所有塑料電纜。④如果1個變壓器配備多回路架空線路，它們可以共享它們的零線，但要注意分段的選擇。三相四線零線部分的選擇不應小于電路中的最大不平衡電流。為了自動去除線路的故障區(qū)段，任何單相短路電流都是最近的熔體的額定電流、最大相線路電流、任何單相短路電流或1.5倍瞬時或短時延遲動作電流的4倍以上，自動開關，零線一般大于線路，不受相線電流限制。

3.4 照明部分的節(jié)能設計

照明設備在建筑工程能耗中所占比例相對較高，故而需要在綜合分析建筑照明技術應用方式的基礎上，合理選擇照明光源，科學控制照明設置，積極應用自然光等，達到節(jié)能減排的目的。建筑電氣設計中節(jié)能降耗控制，需要在滿足照明部分作業(yè)視覺需求與建筑功能的基礎上，盡量減少電能在照明系統(tǒng)輸電線導線上的損耗，避免不必要的浪費與輸出。建筑電氣設計中節(jié)能降耗可以在遵循國家相關照度標準基礎上，應用優(yōu)質高效的節(jié)能光源。比如可以應用LED節(jié)能燈、熒光燈等。

結語：

在能源資源日趨緊張的情況下，節(jié)能技術愈來愈受到關注。城市建筑物是能源消耗大戶，其中大部分能源消耗都來自于建筑電氣系統(tǒng)。在建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設計過程中，不僅要對相關用電設備如照明設備等進行節(jié)能設計，還可利用外部能源如太陽能來緩解建筑物本身的能耗壓力，以此來提升能源整體利用率。