談高層民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計

張程

摘 要：節(jié)能理念已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市大型建筑工程的通用理念，無論在建設(shè)環(huán)節(jié)中，還是在后續(xù)的使用中，建筑系統(tǒng)的耗電量始終舉高不下，而在所有類型的建筑之中，民用型的建筑的耗電量也是相對較高的。其內(nèi)部的電氣系統(tǒng)運(yùn)行的時間比較長，民用建筑需要支持的電氣設(shè)備數(shù)量多，因此設(shè)計民用建筑時，設(shè)計人員需要在保證電氣系統(tǒng)完整的前提下，優(yōu)化其節(jié)能設(shè)計。本文對具體的節(jié)能設(shè)計舉措加以列舉。

關(guān)鍵詞：高層民用建筑；電氣節(jié)能；設(shè)計方法

民用建筑內(nèi)部設(shè)有的新型電氣系統(tǒng)的運(yùn)行量極大，不僅僅需要對建筑的公用區(qū)域提供電能，同時還要給內(nèi)部居住者提供電力服務(wù)，而不合理系統(tǒng)設(shè)計方式使電氣系統(tǒng)在運(yùn)行時，其耗電量逐漸提升，加重了城市電能消耗壓力。借助一些節(jié)電方法可以有效地改進(jìn)原來的電氣系統(tǒng)，優(yōu)化之后的電氣系統(tǒng)不僅僅能夠提供電能，同時還能拿減少電能這種寶貴資源的不合理消耗。設(shè)計人員要發(fā)揮出作用，采用電氣節(jié)能型的設(shè)計方法，本文對節(jié)能型的電氣系統(tǒng)水方法進(jìn)行詳細(xì)解釋。

1 電氣節(jié)能設(shè)計要求分析

雖然節(jié)能設(shè)計是當(dāng)前的民用建筑設(shè)計環(huán)節(jié)之中一種相對緊迫的設(shè)計需要，但是不能為了節(jié)能設(shè)計而違背以下電氣系統(tǒng)基本水要求：首先，建筑的電氣系統(tǒng)需要具有功能性，如照明功能、空氣調(diào)節(jié)功能等，電氣系統(tǒng)是民用建筑中的居住者保持健康生活的保障性系統(tǒng)，例如在設(shè)計照明系統(tǒng)的時候，不能出現(xiàn)為了節(jié)省照明消耗的電能，而降低照亮度與照明時間，如果民用建筑的公共空間之中沒有完善的照明設(shè)備，居民出行安全就不能被保證。設(shè)計人員要抓住節(jié)能設(shè)計的要點(diǎn)，重點(diǎn)控制電能的無用消耗情況，尤其是變壓器這種需要長時間運(yùn)轉(zhuǎn)的電力設(shè)備；在設(shè)計時，設(shè)計人員還要確保電氣系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，防止出現(xiàn)為了節(jié)能而消耗過多的經(jīng)濟(jì)成本的情況的，經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性是現(xiàn)代民用建筑內(nèi)設(shè)電力系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有的兩大特性。

2 選擇并使用具有節(jié)能功能的全新電氣產(chǎn)品

2.1 燈具

燈具應(yīng)選用高效率的。這里我們把燈具分為照明器和發(fā)光裝置。為了節(jié)約電能，設(shè)計時應(yīng)首先考慮用直接配光或半直接配光的照明器，燈具懸掛不高的照明器能用廣照型的就不用深照型，多選用玻璃燈罩、搪瓷反射罩等制成的光源衰減較慢的照明器；少選用光效低的發(fā)光天柵、光檐、光龕等發(fā)光裝置。

2.2 變壓器

變壓器應(yīng)選用低能耗、高效率的，采用高導(dǎo)磁的優(yōu)質(zhì)冷軋晶粒取向硅鋼片和先進(jìn)工藝制造的新系列節(jié)能變壓器。例如SL7、SLZ7、SC、S9型。光源應(yīng)選用高效光源。除顯色性要求高、場所使用要求特殊等情況外，盡量少用白熾燈、管形鹵鎢燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、氙燈等。應(yīng)根據(jù)使用功能要求，多選用熒光燈、金屬鹵化物燈、鈉燈、外鎮(zhèn)流高壓汞燈。設(shè)計時，一些有改善光色要求的場所，可以考慮用兩種以上光源組成混光照明。進(jìn)行泛光照明設(shè)計時，若能使光源光色與被照射物表面顏色結(jié)合起來，同樣視覺效果情況下更能節(jié)電。

2.3 其他電力設(shè)備的選用

占民用建筑耗電量不大的一些低壓電器產(chǎn)品亦不能忽視用節(jié)能型的替代能耗高的。例如：用RT20、RT16系列熔斷器取代RT10系列熔斷器后，降低了熔體的電阻約15%，每只熔斷器平均可節(jié)電約3W。用JR20、T系列熱繼電器取代JR0、JR16系列熱繼電器后，全系列平均節(jié)電30%，每只熱繼電器平均可節(jié)電約4W。新型信號燈AD1、AD系列與舊型XD2、XD3、XD5、XD6相比，平均節(jié)電率可達(dá)70%，每只信號燈平均節(jié)電約8W。而60A以上的大、中型交流接觸器采用節(jié)電技術(shù)（加一個節(jié)電器）后，節(jié)電率可高達(dá)85%以上，每臺接觸器平均節(jié)電約50W。

3 供配電系統(tǒng)節(jié)能性設(shè)計情況分析

3.1 調(diào)整供電電壓

同等情況下，電壓越高，損耗越小。民用建筑用電設(shè)備電壓等級大部分為220/380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了節(jié)能目的，可以選擇10（6）kV的設(shè)備。

提高功率因素可以減少線路及變壓器損耗。在用電設(shè)備選型及調(diào)速控制方案一定的情況下，若自然功率因素達(dá)不到要求，應(yīng)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償。

3.2 確定變壓器的應(yīng)用方式

應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺數(shù)，其接線應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷變化時，按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則靈活投切變壓器。變壓器效率與變壓器負(fù)荷和損耗有關(guān)。變壓器負(fù)載率為0.3-1時效率較高，0.5-0.6時最高。民用建筑選用變壓器數(shù)量及投切方式時，要充分考慮根據(jù)不同季節(jié)的負(fù)荷率靈活調(diào)整變壓器數(shù)量。例如南方地區(qū)裝設(shè)中央空調(diào)的民用建筑，到春、冬季時完全可以切斷50%的變壓器。

3.3 選用合適的導(dǎo)線與電纜

在選擇供配電體系之中的導(dǎo)線與電纜的時候，優(yōu)先選擇截面偏小的導(dǎo)線與電纜，截面偏大的導(dǎo)線應(yīng)用的有色金屬材料也相對較多，改變原有的錯誤電路設(shè)計原則，尤其是用鋁線來代替銅線這種線路設(shè)計原則。

在我國目前情況下，選擇銅芯線路已是大家的共識。密集型封閉母線槽及預(yù)分支電纜的批量性生產(chǎn)，亦為按經(jīng)濟(jì)電流密度選線路提供了更加廣闊的空間。

4 用電設(shè)備耗電控制方法

對于照明類型的電力設(shè)備開展節(jié)能控制工作的時候，需要對多種不同的照明設(shè)備加以控制，照明設(shè)備在民用建筑的分布比較散亂，節(jié)能控制難度比較高，針對處于不同位置的照明設(shè)備需要選用完全不同的節(jié)能控制方法，可以采用分散控制理念，對民用建筑的照明區(qū)域進(jìn)行劃分，給處于不同區(qū)域的照明設(shè)備分別選用合適的節(jié)能方案，可以控制照明設(shè)備的應(yīng)用時間，將一般照明設(shè)備與多種感應(yīng)型的照明設(shè)備聯(lián)合使用，在白天的時候，應(yīng)用能夠感應(yīng)日光照射強(qiáng)度的照明設(shè)備，適當(dāng)調(diào)低照明燈的亮度，在零點(diǎn)之后可以開啟聲控照明設(shè)備，在居民有需要的時候，照明設(shè)備就可以提供亮度，既能給居民提供照明服務(wù)，通話還可以減少照明設(shè)備的不必要的能源消耗。

在控制電機(jī)類型的電氣設(shè)備時，需要先明確控制對象，一般是水泵、風(fēng)機(jī)以及空調(diào)等大型設(shè)備，這類設(shè)備控制難度偏高，其運(yùn)行時需要的功率也比較大，內(nèi)部系統(tǒng)復(fù)雜。設(shè)計人員可以優(yōu)化電機(jī)的安裝工作，經(jīng)冷源系統(tǒng)添加到電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)中。

通過樓宇自控系統(tǒng)（BAS）對用電設(shè)備進(jìn)行計算機(jī)化管理，與傳統(tǒng)的人工管理方式相比，更為精確、可靠、科學(xué)，從而有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能

5 結(jié)束語

本文在第一部分列舉了當(dāng)前的民用建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中提出的幾點(diǎn)節(jié)能設(shè)計要求，在節(jié)能設(shè)計工作之中，設(shè)計人員的設(shè)計基礎(chǔ)就是這幾點(diǎn)設(shè)計要求。后文有著重對幾種不同的電氣節(jié)能設(shè)計行為進(jìn)行了解釋，設(shè)計人員既可以從電氣系統(tǒng)本身開展節(jié)能控制工作，也可以從常用電氣設(shè)備的角度來提升系統(tǒng)的節(jié)能效果。在結(jié)合使用多種設(shè)計技術(shù)的時候，設(shè)計人員還需要考慮到電氣設(shè)計成本，避免出現(xiàn)設(shè)計成本應(yīng)用問題?？蓱?yīng)用的節(jié)能設(shè)計方法有很多，需要根據(jù)現(xiàn)有的民用建筑擁有的電氣設(shè)計條件來選出適合的節(jié)能設(shè)計方式，使民用建筑也擁有節(jié)能型的電氣應(yīng)用系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳濤.淺析高層民用建筑電氣設(shè)計的節(jié)能.工程技術(shù)：引文版，2017（1），00010-00010.

[2]劉葉.民用建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施探討.工程技術(shù)：全文版，2017（2），00024-00024.

[3]田豐.分析民用建筑工程電氣設(shè)計節(jié)能的基本原則及措施.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（3）.

[4]黃鉦業(yè).基于民用建筑電氣設(shè)計節(jié)能措施的分析探討.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（8）.