建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能研究

楊海艷

摘 要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，民用建筑的電力能耗問題日益突出。尤其是近幾年，全國用電量和用電負(fù)荷增長較快，一些地方甚至出現(xiàn)電荒，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民生活水平的提高，節(jié)約電能，也就成為民用建筑節(jié)能的焦點(diǎn)。由此，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)尤為重要。本文結(jié)合民用建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，探討了“建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)”的應(yīng)用和選擇。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)；措施

1 前言

電氣節(jié)能意義重大，建筑電氣設(shè)計(jì)人員在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)積極選用高效設(shè)備，采用先進(jìn)技術(shù)，使建筑物的電能消耗盡可能地降低。同時，節(jié)能也應(yīng)根據(jù)國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。本文通過供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、照明的節(jié)能設(shè)計(jì)、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)等問題來介紹建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持：第一.滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度，色溫、顯色指數(shù)；舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻。第二，節(jié)能必

須考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。第三，節(jié)能應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的.再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗。因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。下面談幾點(diǎn)具體的節(jié)能設(shè)計(jì)措施。

3 民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要考慮方案的合理性、系統(tǒng)設(shè)備和供電線路的能耗。

優(yōu)化用電負(fù)荷計(jì)算與負(fù)荷分配，選擇最佳變壓器負(fù)載率，從而降低變壓器容量，減少變壓器損耗。采用集中或分散方式進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高低壓側(cè)功率因數(shù)，使其大于0.9，減少變壓器損耗及配電線路損耗。合理確定配電點(diǎn)位置，配電間或配電柜應(yīng)靠近負(fù)荷中心，從而減少電壓損失與電能損耗?？刂聘黝惙蔷€性用電設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波，降低高次諧波值，減少變壓器、電動機(jī)、線路等的電能損耗。采用峰谷調(diào)節(jié)能量控制。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。照度太低，會損害工作人員視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，而且不合理的高照度則浪費(fèi)電力。因此，選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作環(huán)境相適宜，按國家頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50034 - 2004 ）》 選擇照度。

選擇合理的照明方式。照明方式分為： 一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下為節(jié)約電力， 應(yīng)恰當(dāng)選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。例如大空間的車間及辦公樓，只用一般的照明方式，用較多燈具也很難達(dá)到精細(xì)視覺作業(yè)要求的照度； 如果按要求設(shè)置一個局部照明的光源，用電較少便可達(dá)到所需要求。

合理選擇照明燈具。燈具的主要功能是合理分配光源輻射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩目現(xiàn)象和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩光的要求外，還應(yīng)考慮燈具的效率，選擇高光效燈具。在各類燈具中。熒光燈主要用于室內(nèi)照明，汞燈和鈉燈用于室外照明，也可將二者裝在一起作混光照明。這樣光效高、耗電少、光色逼真、協(xié)調(diào)、視覺舒適。另外，在燈具設(shè)計(jì)上要采用合理的配光。如白熾燈的燈具在弧度上處理合理，照度不變的情況下可節(jié)電20%，熒光燈的燈具設(shè)計(jì)錯開重光部分，可提高光效80%。

3.3 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)的能耗節(jié)能主要考慮的因素有如下幾方面：空調(diào)的制冷負(fù)荷、空調(diào)水系統(tǒng)和風(fēng)系統(tǒng)的能耗。因此，減少空調(diào)的能耗主要可以通過以下方式來得以實(shí)現(xiàn)：

減少空調(diào)的冷熱負(fù)荷?？照{(diào)的冷熱負(fù)荷主要與建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，即墻體、窗戶以及門扇有關(guān)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能不佳，則冬季，會有大量的熱量通過它而流失，增加房屋的供暖負(fù)擔(dān)，夏季室外的熱量不斷通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳人室內(nèi)，增加房屋的制冷負(fù)擔(dān)。因此，設(shè)計(jì)時應(yīng)當(dāng)控制墻體的傳熱系數(shù)，采用合適的結(jié)構(gòu)和材料降低墻體的傳熱性能。與此同時，人體感覺舒適的室內(nèi)溫度13℃～23℃，空氣相對濕度20%～80%，在滿足人體舒適的前提下，要合理確定室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，以減少空調(diào)的冷熱負(fù)荷。

合理選用空調(diào)的制冷機(jī)組。在空調(diào)機(jī)組中，制冷制熱機(jī)組是主要的能耗設(shè)備，其能耗占整個空調(diào)系統(tǒng)的55%～65%，因此，選擇合適的制冷制熱機(jī)組對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能來說就尤為重要。就目前的技術(shù)來說，可選擇如螺桿式、離心式冷水機(jī)組，這類機(jī)組的能效比比較高，最高可達(dá)到6.0。

降低水系統(tǒng)的電能損耗?？照{(diào)的冷凍水泵、冷卻水泵耗電量可占到空調(diào)總能耗的15%～20%。因此，也必須重視空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能。在實(shí)際的運(yùn)行中，空調(diào)制冷和制熱機(jī)組主要處于部分負(fù)荷下運(yùn)行，因此，水系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵便是隨著負(fù)荷的變化而改變流量，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，宜采用變頻調(diào)速變流量方法以減少水泵的運(yùn)行能耗，最大限度節(jié)約電能損耗。另外，冷凍水溫度越高，冷卻水溫越低，制冷效率越高，根據(jù)這個原理，運(yùn)行時可提高冷凍水的溫度，提高冷卻水的溫度，通過提高制冷效率達(dá)到節(jié)約電能的目的。

降低風(fēng)系統(tǒng)的電能損耗。空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，也可以節(jié)約空調(diào)的用電量。這首先需要從建筑設(shè)計(jì)的總體來考慮，即建筑物的布局及室內(nèi)設(shè)計(jì)要盡量通風(fēng)。設(shè)計(jì)的時候要充分考慮門窗、進(jìn)風(fēng)口以及建筑平面在新風(fēng)引進(jìn)中的作用并加以充分利用，以盡量減少空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)的使用。而對于空調(diào)系統(tǒng)本身來說，可用溫度變風(fēng)量的方式使送風(fēng)量隨負(fù)荷的變化而變化以達(dá)到使用時節(jié)約電能的目的。

4 結(jié)束語

節(jié)約能源是我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重大政策，建筑節(jié)能對于促進(jìn)能源資源節(jié)約和合理的利用，緩解我國能源資源供應(yīng)與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的高速發(fā)展，有著舉足輕重的作用。在大型建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，建議進(jìn)行節(jié)能效益評估，確保節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] JGJ/T16—92.民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中國計(jì)劃出版社.

[2] GB50189-2005.公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].中國建筑工業(yè)出版社.

[3] 丁志國.關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能措施的探討[J].科技信息，2007.

[4] 李霞.淺談建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)[J].浙江建筑，2006.