建筑電氣設(shè)備的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

裘永凱 鄭君方

摘 要：有效開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，不僅能減少建筑電氣工程對(duì)環(huán)境較壞的影響，還能大大降低建筑電氣工程的能耗。所以，相關(guān)建筑電氣設(shè)計(jì)人員一定要明確電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則，提出有效的控制措施，以便建筑電氣節(jié)能計(jì)能普遍、廣泛的應(yīng)用于我國(guó)建筑電氣工程施工中。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣設(shè)備；節(jié)能設(shè)計(jì)

1 引言

無論是供配電系統(tǒng)、變壓器系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)、照明系統(tǒng)或者其他用電設(shè)備，都有著節(jié)能的巨大潛力。為實(shí)現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的，建筑電氣技術(shù)工作者應(yīng)建立和健全節(jié)能理念，通過科學(xué)的管理、精心的考慮、反復(fù)的比較方案。拿出一套既符合各種技術(shù)指標(biāo)又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施，從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。

2 建筑電氣設(shè)備電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究中常見的問題研究

2.1 建筑的電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)并不合理

在建筑電氣的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，建筑的空調(diào)冷量存在著過高的問題，使得建筑內(nèi)的中央空調(diào)的通風(fēng)口以及機(jī)械排風(fēng)不暢的問題得到很好的解決，并且，在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候，多數(shù)設(shè)計(jì)者選擇的設(shè)施設(shè)備并不符合建筑自身的需求，使得建筑物室內(nèi)的為外通風(fēng)換氣形成溫度較低的負(fù)荷，使得建筑物的空調(diào)的耗冷量不斷的上升，對(duì)于建筑電氣設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行沒有任何的好處。

2.2 建筑電氣在進(jìn)行照明光源設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有遵循節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

在進(jìn)行建筑物電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候，照明以及光源的設(shè)計(jì)并不能完全的遵循節(jié)能的原則，導(dǎo)致整個(gè)建筑物在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候造成了照明耗能的不斷升高，造成了大量的能源浪費(fèi)，尤其是多數(shù)建筑物在進(jìn)行開關(guān)設(shè)計(jì)的時(shí)候并不科學(xué)，造成了電力資源的大量消耗。

2.3 建筑物內(nèi)其他的輔助電氣設(shè)施不符合節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

在設(shè)計(jì)建筑物內(nèi)部設(shè)施的時(shí)候，多數(shù)建筑物設(shè)計(jì)人員沒有合理的配置采暖、通風(fēng)、給水以及排水等等電氣設(shè)施，導(dǎo)致建筑物內(nèi)的電氣設(shè)施的設(shè)備選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行方式不合理，間接地造成了建筑物在日常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候出現(xiàn)了資源損耗較高的情況，導(dǎo)致建筑物的運(yùn)行成本過高。

3 我國(guó)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

第一，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須要遵守相關(guān)的國(guó)家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。建筑電氣工程建設(shè)中，不能為了節(jié)能而加大建筑及其運(yùn)行費(fèi)用的投資，而是要確保建筑工程投資可通過節(jié)能方式在短期內(nèi)得以回收。具體地說，同未進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)建筑相比，采用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的一些建筑的總體費(fèi)用要低，且能源消耗也要被大大減少。

第二，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)一定要采用先進(jìn)的施工工藝及設(shè)備，以降低能耗。人流量相對(duì)較大的一些場(chǎng)所，比如超市、商場(chǎng)等，其照明設(shè)備的用電量非常大，那么普通的照明設(shè)備很難滿足其照明需求。因此，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，必須要引進(jìn)比較先進(jìn)的節(jié)能照明設(shè)備及其施工工藝，以更好地節(jié)約能源。

第三，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，需盡量減少電力使用及供應(yīng)中的浪費(fèi)。建筑電氣建設(shè)中，各施工單位一定要提前開展相關(guān)的調(diào)查研究工作，合理分析建筑用電浪費(fèi)的根本原因，并有效采取針對(duì)性較強(qiáng)的處理措施，以設(shè)計(jì)合理的節(jié)能方案。通常來說，造成用電浪費(fèi)的主要原因是電力傳輸中的損耗及變壓器功率的損耗，所以，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中需制定相關(guān)的節(jié)電措施。

第四，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)所用的相關(guān)電氣設(shè)施材料一定要符合建筑使用要求。相關(guān)的電氣設(shè)施不僅要滿足建筑照明的基本要求，還需滿足建筑住戶的衛(wèi)生環(huán)保及舒適要求。具體地說，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員不僅要使用、選擇具有節(jié)能作用的建筑材料，還要全面分析、考察建筑的整體狀況，以確保安裝的建筑電氣線路安全、科學(xué)、準(zhǔn)確無誤，且要其安全通道要暢通無阻。而諸如兒童游樂場(chǎng)等特殊場(chǎng)所，需根據(jù)其特殊需要及實(shí)際需求開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)；一些演藝場(chǎng)館則需結(jié)合藝術(shù)表演的音響、燈光等需求開展相關(guān)的照明節(jié)能設(shè)計(jì)。

4 節(jié)能設(shè)計(jì)及措施

4.1 供配電設(shè)備部分

依據(jù)建筑的用電量、供電距離、用電設(shè)備等因素對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、操作容易，主要有：將變配電所盡可能的建在靠近負(fù)荷中心的地方，縮短配電半徑，使得線路損耗得到有效的降低；對(duì)于變壓器的容量要根據(jù)具體的建筑工程進(jìn)行合理的選擇；在滿足由于季節(jié)性造成負(fù)荷變化的同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少運(yùn)行時(shí)不必要的電能損耗。

供配電功率因數(shù)的合理選擇是實(shí)現(xiàn)建筑電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。提高功率因數(shù)可以減少線路上的損耗，節(jié)約了電能。電能是依靠線路傳輸?shù)模虼似洳豢杀苊獾拇嬖诰€損和線路傳輸無功功率引起的電能損失。傳輸?shù)挠杏霉κ菫榱藵M足建筑物的日常需求。在供配電設(shè)備中的某些電氣設(shè)備的鎮(zhèn)流器（熒光燈），會(huì)產(chǎn)生滯后的無功電流。這部分電流經(jīng)過線路的傳輸?shù)侥┒擞秒娫O(shè)備增加了線路的功率損耗。如何減少或者避免這部分功率損耗可以采用：減少用電設(shè)備的無用功功耗，提高用電設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的功率因數(shù)；采用靜電電容器實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償根據(jù)具體的情況采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞健?/p>

輸電線路存在一定的電阻，電流流過時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路電阻。因此，可以從以下幾個(gè)方面減少線路的損耗：選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)作導(dǎo)線，銅芯最是目前最好的材料。在負(fù)荷較大的建筑中采用銅導(dǎo)線，在負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁鋅導(dǎo)線。線路要盡可能走直線，以減少導(dǎo)線長(zhǎng)度；低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少線路上的電能損失；變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離。當(dāng)建筑物每層平面在達(dá)到11000平方米時(shí)，按區(qū)塊應(yīng)至少要設(shè)2～3個(gè)配電所，以減少干線的長(zhǎng)度；對(duì)于高層建筑，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象的發(fā)生。即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路部分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。

4.2 用電設(shè)備部分

照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證滿足作業(yè)面視覺要求、照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能。常見的節(jié)能措施有以下幾個(gè)方面：充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合，充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。使用LED照明取代傳統(tǒng)白熾燈和日光燈已成為21世紀(jì)居室照明領(lǐng)域的一種趨勢(shì)，居室傳統(tǒng)照明燈具已面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。研究資料表明，LED是冷光源，半導(dǎo)體照明自身對(duì)環(huán)境沒有污染，與白熾燈、熒光燈相比，節(jié)電效率可以達(dá)到75%以上。在同樣亮度下，耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/15，熒光燈管的1/3。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。公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器等。

5 結(jié)語

隨著地球資源的減少和環(huán)境的逐步惡化，綠色環(huán)保和節(jié)能減排的工作已經(jīng)成為全球的焦點(diǎn)。建筑節(jié)能對(duì)資源的合理利用起著非常重要的作用，建筑電氣的能耗又在整個(gè)建筑的能耗中占有很大的比例，因此建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)是非常有必要的。

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