建筑電氣節(jié)能設(shè)計

文/盧喜寧

建筑電氣節(jié)能設(shè)計

文/盧喜寧

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保證建筑物的電氣節(jié)能首先在設(shè)計的過程中要對設(shè)備的選擇，電路的設(shè)計，電氣的照明以及合理使用配電系統(tǒng)等方面進(jìn)行充分的考慮，既要保證建筑的安全合理運(yùn)行，同時又要兼顧建筑中電氣系統(tǒng)的美觀性。目前我國建筑中電氣設(shè)備設(shè)計過程中常見的問題就是技術(shù)不夠完善，設(shè)計中選用的材料不能兼顧節(jié)能與成本或者是施工過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在不合理現(xiàn)象。

建筑；電氣；節(jié)能；設(shè)計

1 簡要敘述我國建筑工程電氣設(shè)計過程中的供配電系統(tǒng)的主要節(jié)能設(shè)計

1.1簡述電氣節(jié)能設(shè)計中的配電系統(tǒng)設(shè)計

在建筑電氣工程設(shè)計過程中，變電所配電系統(tǒng)的位置要盡量同負(fù)荷中心接近，這樣能夠有效的減少配電系統(tǒng)的配電半徑，有效的減少電力損失。需要注意的是在配電系統(tǒng)設(shè)計過程中要對電源的出線方向以及進(jìn)線方向給予考慮。我們在進(jìn)行電氣配電系統(tǒng)設(shè)計的過程中要參照建筑用戶的重要性，用電容量，電力系統(tǒng)規(guī)模，電力負(fù)荷性質(zhì)以及其他相關(guān)的因素來對配電系統(tǒng)進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計規(guī)劃，讓整個配電系統(tǒng)在最佳的狀態(tài)下進(jìn)行工作和運(yùn)行。根據(jù)多年的經(jīng)驗來分析，配電系統(tǒng)的設(shè)計越簡單越好，這樣便于操作。

1.2簡述電氣節(jié)能設(shè)計中的變壓器設(shè)計

在建筑電氣設(shè)計過程中，變壓器作為一項重要的基本設(shè)備，其耗電量能夠占到建筑工程中總耗電量的百分之六左右。變壓器的耗損量同電負(fù)荷并沒有直接的關(guān)系，主要和變壓器的制作過程中選擇的鐵芯有關(guān)。因此我們在進(jìn)行建筑工程電氣設(shè)計的過程中，要優(yōu)先選擇節(jié)能型的變壓器。我們在進(jìn)行變壓器設(shè)計選型的過程中要選擇新型節(jié)能高效的變壓器。在建筑空間空調(diào)負(fù)荷較大時，要選擇空調(diào)專用變壓器，這樣能夠保障空調(diào)在不使用的時候停止工作，節(jié)省電能，達(dá)到建筑物節(jié)能降耗的效果。在電氣設(shè)計過程中我們要選擇線損繞組較小的變壓器，例如常見的銅芯變壓器就是一個繞組較小的變壓器。我們在電氣設(shè)計過程中，針對變壓器容量以及變壓器臺數(shù)的設(shè)計，主要的設(shè)計依據(jù)就是要根據(jù)建筑物的負(fù)荷來選擇，同時還要結(jié)合相應(yīng)的建筑電氣投資以及相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)用。在輸出電網(wǎng)的設(shè)計過程中我們應(yīng)該最大限度的選擇環(huán)形網(wǎng)絡(luò)來作為輸出電壓線路，這樣的好處是能夠隨時切換電壓的輸出根據(jù)線路的負(fù)荷相應(yīng)變化?？傊陔姎庠O(shè)計中變壓器設(shè)計選擇要以減少電能消耗作為設(shè)計選擇宗旨。

2 建筑電氣節(jié)能措施

2.1優(yōu)化建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

2.1.1變壓器的節(jié)能設(shè)計

變壓器是電力系統(tǒng)組成中重要的電氣設(shè)備，在建筑電氣系統(tǒng)中，變壓器的電能損耗約占總損耗的10%。變壓器的節(jié)能，主要從兩個方面考慮：

2.1.1.1選用低損耗變壓器

在高層建筑、地下建筑等有極高消防安全要求的地方，適合采用干式電力變壓器，如SC6、SG10、SG11等。這類變壓器的空載損耗低，一般采用冷軋取向硅鋼片，能極大減少鐵芯中的渦流損耗和漏磁損耗。

2.1.1.2提高變壓器的運(yùn)行效率

變壓器的有功損耗計算公式如下：ΔP=P0+β2PK其中，P0為空載損耗，β為負(fù)載率，PK為負(fù)載損耗。所以為了降低變壓器的有功損耗，就要從降低變壓器的空載損耗、選擇合適的負(fù)載率和負(fù)載損耗著手。變壓器的空載損耗是一個常量，與選擇的變壓器類型有關(guān)，所以要選擇節(jié)能型變壓器，其P0值小。變壓器的負(fù)載損耗和其內(nèi)部繞線的電阻的大小成正比例關(guān)系，阻值較小的繞線，負(fù)載損耗越小，因此可選擇采用銅芯繞線等電阻值較小的導(dǎo)線制作的變壓器來降低負(fù)載損耗。

2.2.2電動機(jī)的節(jié)能設(shè)計

2.2.2.1選用高效電動機(jī)

一般情況下，同為三相異步電動機(jī)，其中的YX系列和Y系列相比，YX系列的電動機(jī)的運(yùn)行效率更高，綜合節(jié)能達(dá)到13%之多。在選擇的過程中，還要根據(jù)實際的建筑內(nèi)部情況，選擇與工作環(huán)境相適應(yīng)的電動機(jī)，如合適的冷卻方式等。

2.2.2.2減少電動機(jī)損耗

電動機(jī)的損耗主要由恒定損耗和負(fù)載損耗組成。可以通過提高電動機(jī)的運(yùn)行效率以及改善功率因數(shù)的方式降低損耗。提高運(yùn)行效率主要是要減少其空載率以及提高負(fù)載時的效率，常規(guī)的方式是利用變頻器，來改變不同負(fù)載下的運(yùn)行速度，以減少輕載時的損耗。改善功率因數(shù)的方式為增加補(bǔ)償電容器以減小線路上的損耗。

2.3提高節(jié)能設(shè)計意識

提高節(jié)能設(shè)計意識主要采用兩種方式：①加強(qiáng)對建筑設(shè)計人員的教育和宣傳，使其養(yǎng)成節(jié)能設(shè)計的意識。在建筑設(shè)計中將電氣節(jié)能設(shè)計作為一個重要的設(shè)計因素進(jìn)行考慮，選用合適的方案和措施，降低建筑物電氣能耗。②還要強(qiáng)化對設(shè)計單位和設(shè)計個人的考核，將設(shè)計的建筑電氣節(jié)能效果和其經(jīng)濟(jì)利益相掛鉤，一當(dāng)發(fā)現(xiàn)，電氣能源消耗超標(biāo)，不符合國家要求的情況，對設(shè)計單位和設(shè)計人進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。

2.4提高建筑照明節(jié)能

建筑照明使用量大，用途廣，在多數(shù)的建筑設(shè)計中還存在著大量問題，所以改善建筑照明的節(jié)能潛力巨大。

2.4.1選用節(jié)能，高效光源

光源在選擇過程中要以綠色、節(jié)能為主要目標(biāo)，要結(jié)合光源的發(fā)光效率、壽命和成本等方面，綜合考慮，選擇合適的光源。光源發(fā)光的高效性是選擇的主要指標(biāo)，是指其將單位電能轉(zhuǎn)化為光能的比值，也可以理解為光源的總光通量與消耗的總電能的比值。若光源的發(fā)光效率越高，則說明其光能轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)，照明性越好。

2.4.2優(yōu)化光源控制

光源的控制方式也是影響其使用效率和功耗的重要原因。結(jié)合實際使用，主要的控制手段有：

2.4.2.1定時控制。對于地下車庫部分以及應(yīng)急照明設(shè)備，可以通過定時控制器控制開啟和關(guān)閉時間，減少電能損耗。

2.4.2.2感應(yīng)控制。在走道內(nèi)、樓梯、電梯等場所，利用傳感器感應(yīng)技術(shù)，在有人的時候打開電源開關(guān)，無人時自動關(guān)閉。

2.4.2.3亮度自動調(diào)節(jié)。在辦公區(qū)域，要求的亮度在一個適宜的范圍內(nèi)，可以通過對環(huán)境亮度的采集，來調(diào)節(jié)光源的亮度，達(dá)到區(qū)域亮度基本不變的目的，尤其在白天太陽光強(qiáng)烈的時候，可以將照明亮度降低或者關(guān)閉。

3 結(jié)束語

建筑電氣節(jié)能設(shè)計存在的問題主要集中在照明系統(tǒng)以及配電系統(tǒng)等方面，因此想要降低能源消耗首先要在設(shè)計過程中盡可能的選用高效的、安全的成本相對較低的環(huán)保產(chǎn)品，同時根據(jù)需要合理的配置配電系統(tǒng)，將系統(tǒng)運(yùn)行損耗降到最低，才能保證建筑節(jié)能目的的達(dá)成。

[1]韓瑞.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計問題試分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2017,14.

[2]孫勐.建筑電氣設(shè)計探討[J/OL].建筑知識，2017，（12）.