論現(xiàn)代住宅中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

賈曹厚

摘 要：高層建筑電氣設(shè)計(jì)直接關(guān)系到工程現(xiàn)場(chǎng)施工，而且與將來(lái)的使用與維護(hù)密切相關(guān)，我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范逐步與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，設(shè)計(jì)人員應(yīng)有一定的超前意識(shí)，實(shí)現(xiàn)高水平的電氣配置給家居生活減少隱患，更多考慮節(jié)能、環(huán)保、實(shí)用、易操作等要求，為住戶(hù)提供更實(shí)用、更貼切、更安全的居住條件。

關(guān)鍵詞：住宅建筑；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能

1 前言

針對(duì)現(xiàn)代住宅建筑電氣設(shè)計(jì)上，隨著設(shè)計(jì)師們各自的獨(dú)具匠心，也用著不同的形式在設(shè)計(jì)和施工中展現(xiàn)出來(lái)，而節(jié)能就是最主要的一種形式和做法?，F(xiàn)就從電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能所注意的原則開(kāi)始，對(duì)現(xiàn)代住宅建筑電氣設(shè)計(jì)的途徑和措施加以分析。用在電氣設(shè)計(jì)上也同樣有著它的功能和優(yōu)越。

2 現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

2.1 考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益

節(jié)能應(yīng)根據(jù)國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)樽⒅毓?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。

2.2 盡可能減少無(wú)謂的能量消耗

照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(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(wú)阻；滿足特殊工藝要求，如，娛樂(lè)場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

3 現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的途徑

3.1 變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器的損耗主要分為兩部分：a.與負(fù)載無(wú)關(guān)的空載損失。b與負(fù)載成平方比的負(fù)載損失。變壓器有載時(shí)，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過(guò)一次、二次線圈的電阻損耗，即銅耗P在不同負(fù)載條件下，變壓器的總損耗為與P之和。

變壓器的效率。變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比，變壓器的最高效率點(diǎn)是由變壓器固有結(jié)構(gòu)的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮，對(duì)于季節(jié)性變化較大的負(fù)荷，宜裝設(shè)兩臺(tái)變壓器，當(dāng)負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間較低時(shí)可停用1臺(tái)，以保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3.2 電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

降低電動(dòng)機(jī)電能損耗的主要途徑，是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特性考慮選擇更為節(jié)電的電動(dòng)機(jī)，其關(guān)鍵在于明確負(fù)荷是連續(xù)的還是斷續(xù)的。若為連續(xù)負(fù)荷，要了解電動(dòng)機(jī)的輸出功率是否與各種負(fù)荷相匹配，如果是風(fēng)機(jī)和泵等平方遞減負(fù)荷特性，在輕載時(shí)打開(kāi)風(fēng)門(mén)和閥門(mén)，采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)行可以節(jié)約電能。斷續(xù)負(fù)荷時(shí)，如果輕負(fù)荷時(shí)不能停止電動(dòng)機(jī)的工作，則應(yīng)考慮采用調(diào)速裝置，即在額定負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)采用常用電源，使電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行；而需要低速運(yùn)行時(shí)，考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調(diào)速。

3.3 照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

其中包括：1）充分利用自然光。2）要有效地控制單位面積燈具的安裝功率。在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般房間應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈；對(duì)于高大車(chē)間、廠房及體育館場(chǎng)等的室外照明，一般宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。3）推廣使用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。4）改進(jìn)燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開(kāi)關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)，可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開(kāi)關(guān)點(diǎn)的方法。

3.4 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施

1）變風(fēng)量、變流量控制。2）采用全熱式交換器。3）采用循環(huán)式供熱水設(shè)備。4）熱電聯(lián)供節(jié)能（愛(ài)能島）系統(tǒng)能源綜合利用是提高能源利用率的主要途徑。

3.5 風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能要點(diǎn)

風(fēng)機(jī)水泵的節(jié)能要點(diǎn)分別是：其一、采用高效風(fēng)機(jī)水泵。其二、設(shè)計(jì)時(shí)注意選型和配套。其三、調(diào)速控制流量，減少節(jié)流損失。其四、合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)，降低管道阻力。其五、在管網(wǎng)或葉輪上涂敷復(fù)合材料。其六、選用節(jié)能的計(jì)量?jī)x表。最后就是減小葉輪直徑和調(diào)節(jié)入口導(dǎo)向葉片。

4 現(xiàn)代住宅建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施

4.1 采用建筑智能化技術(shù)中的建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

利用智能控制技術(shù)進(jìn)行節(jié)能主要體現(xiàn)在對(duì)空調(diào)和給排水專(zhuān)業(yè)建筑設(shè)備的監(jiān)控。對(duì)照明設(shè)計(jì)及控制方面建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的功能包括：實(shí)現(xiàn)受控機(jī)組和設(shè)備的啟、?？刂坪捅匾倪B鎖操作。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行的工作狀態(tài)及故障報(bào)警信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集系統(tǒng)的主要參數(shù)，如溫度、濕度、壓力、流量、監(jiān)測(cè)變配電系統(tǒng)的主要開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電源電壓、電流和功率因數(shù)等。按預(yù)定的控制程序?qū)ο到y(tǒng)的被控參數(shù)進(jìn)行最佳自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其運(yùn)行在相關(guān)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝所要求的設(shè)定范圍。實(shí)現(xiàn)機(jī)組的臺(tái)數(shù)控制和優(yōu)化運(yùn)行。采用綜合措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能的同時(shí)，提供遠(yuǎn)程操作和就地操作的功能。自動(dòng)形成系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)告、設(shè)備故障報(bào)警報(bào)告及設(shè)備維修報(bào)告。提供的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)記錄等均可以圖形化界面顯示建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容按系統(tǒng)和設(shè)備的功能可分成以下子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控：制冷系統(tǒng)、熱源和熱交換系統(tǒng)、空詞系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、公共照明系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)。如在長(zhǎng)春滑冰場(chǎng)館中制冷機(jī)組、空調(diào)的工作狀態(tài)的監(jiān)控，采用一整套完善的控制技術(shù)，可以根據(jù)不同的環(huán)境狀況及使用要求，自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行臺(tái)數(shù)及參數(shù)，降低能耗，同時(shí)保證冰面質(zhì)量。

4.2 采用高效低能耗的設(shè)備，提高能源的利用效率，從而進(jìn)一步降低能耗

在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先考慮選用高效節(jié)能的產(chǎn)品，以期降低系統(tǒng)自身的能耗。供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)：根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容.量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無(wú)功在線路上傳輸，以達(dá)到節(jié)能的目的。系統(tǒng)中的用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會(huì)產(chǎn)生滯后的無(wú)功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無(wú)功相抵消，這樣超前的無(wú)功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，在線路上就產(chǎn)生了有功損耗。這部分損耗是可以想辦法改變的，其措施有以下兩種。第一，提高設(shè)備的自然功率因數(shù)，以減少對(duì)超前無(wú)功的需求。第二，安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置。民用建筑中，容量大且負(fù)荷平穩(wěn)的負(fù)荷實(shí)行就地補(bǔ)償，這樣才能使線路上的無(wú)功傳輸減少，達(dá)到節(jié)能的目的。

4.3 采用新技術(shù)、新產(chǎn)品，合理開(kāi)發(fā)和利用新能源

為了達(dá)到節(jié)能節(jié)水和節(jié)電，空調(diào)和給排水專(zhuān)業(yè)的工程技術(shù)人員均在考慮如何采用新技術(shù)，在滿足建筑功能和專(zhuān)業(yè)工藝要求的前提下達(dá)到節(jié)能、節(jié)水和節(jié)電的效果。在對(duì)這些新技術(shù)的供電和控制過(guò)程中，需要工程技術(shù)人員對(duì)這些技術(shù)的工藝有深刻的理解，才能做到符合工藝技術(shù)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅建華.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].建筑與設(shè)計(jì)，2007.

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