節(jié)能設計在電氣工程中的重要性及其應用

崔勝軍

【摘 ?要】隨著我國經濟的持續(xù)快速增長，作為二次能源的電能供需矛盾日益突出。在積極倡導節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟的今天，如何把節(jié)能措施貫穿于整個電氣設計過程則顯得尤為重要。本文從建筑節(jié)能的涵義、重要性、現狀分析、以及建筑電氣節(jié)能能耗等方面進行闡述得出建筑工程中建筑電氣節(jié)能的措施。

【關鍵詞】建筑電氣工程;節(jié)能設計;重要性;原則;節(jié)能措施

在人們日常生活中建筑電氣扮演著不可替代的角色，人們對電氣設備的需求量激增，導致盲目用電，造成大量電力浪費。建筑電氣工程設計師設計時會盡量滿足客戶的要求，人們往往對電氣節(jié)能問題考慮的較少，出現很多高能耗的建筑。同時，很多大型國有企業(yè)及事業(yè)單位對我國目前能源緊缺的現狀認識不清，做不到自覺節(jié)約能源。國家對建筑節(jié)能的宣傳教育缺失，導致能源浪費嚴重。一些地區(qū)電力供應緊張，不得不在用電高峰期實施限電的措施。因此，在充分了解建筑使用者用電特征的基礎上，設計出一系列有效且具體可行的方案，做到在建筑建造之初就實現建筑節(jié)能的目標是我國的建筑電氣工程設計人員面臨的一大課題。

1、建筑節(jié)能的涵義

全面的建筑節(jié)能，就是建筑全壽命過程中每一個環(huán)節(jié)節(jié)能的總和。是指建筑在選址、規(guī)劃、設計、建造和使用過程中，通過采用節(jié)能型的建筑材料、產品和設備，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，加強建筑物所使用的節(jié)能設備的運行管理，合理設計建筑圍護結構的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風、給排水和管道系統(tǒng)的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內熱環(huán)境質量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。全面的建筑節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，必須由國家立法、政府主導，對建筑節(jié)能作出全面的、明確的政策規(guī)定，并由政府相關部門按照國家的節(jié)能政策，制定全面的建筑節(jié)能標準;要真正做到全面的建筑節(jié)能，還須由設計、施工、各級監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運行管理部門、用戶等各個環(huán)節(jié)，嚴格按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標準的規(guī)定，全面地貫徹執(zhí)行各項節(jié)能措施，從而使每一位公民真正樹立起全面的建筑節(jié)能觀，將建筑節(jié)能真正落到實處。

2 建筑電氣工程設計應遵循的原則

2.1需要原則-即保證建筑的實用性、功能性。任何一個建筑都是為滿足人們需求而建造的，建筑電氣工程設計應保證建筑的設計功能穩(wěn)定，能夠連續(xù)正常的運行。建筑電氣工程設計要保證建筑照明需要，滿足人們工作生活需求，同時也要保證使用者的居住舒適、衛(wèi)生，建筑物的運輸通道暢通無阻，給人們的生活帶來便利。

2.2節(jié)約原則-即保證降低電能消耗量，減少與建筑功能無關的能源消耗。建筑的設計功能中存在對建筑整體功能的發(fā)揮無直接關系的功能。建筑電氣節(jié)能應從建筑的這一部分功能切入，找到建筑無謂的能源消耗。從節(jié)能角度講要消除這部分能耗，針對這部分能耗考慮采取什么措施而有針對性的進行設計。

2.3規(guī)范原則-符合國家制定的標準。我國制定了一系列關于建筑電氣工程設計節(jié)能的法律和規(guī)范，建筑電氣工程設計要嚴格遵守設計規(guī)范。國家制定這些設計準則，體現了國家的政策和國家對建筑質量的要求，是建筑電氣工程設計師應遵循的設計標準。

2.4經濟原則-考慮所帶來的經濟效益。建筑是有一定的成本的，要考慮實際的經濟效益，不能夠為實現節(jié)能增加建筑成本和運營費用。建筑電氣工程設計時要合理選擇節(jié)能設備、材料，讓增加的成本在有限時間內通過降低能耗彌補回來。節(jié)能方案在經過技術經濟比對后選擇最經濟的方案實施。

3 建筑電氣工程設計中的節(jié)能措施

節(jié)能是我國的一項基本國策，當前國家正在大力提倡建筑節(jié)能，建筑電氣節(jié)能也是節(jié)能的重要途徑。由于建筑電氣節(jié)能具有相當巨大的節(jié)能潛力，因此需要對建筑電氣節(jié)能設計加以重視。

3.1照明的節(jié)能設計.照明節(jié)能設計首先要保證不降低作業(yè)的視覺要求、保證照明質量，然后盡量減少照明的光損失。進行照明節(jié)能設計時應根據建筑設計的照度標準合理選擇燈具及燈具的安裝方式。照明節(jié)能設計更要充分利用自然光，根據建筑所處地理位置的自然光是否充足、照射時間、照射角度設計合理的采光方案，這是最經濟最環(huán)保的方法。不同建筑對照明的要求不同，建筑照明設計要符合國家制定的相關規(guī)定。例如，根據照明規(guī)范滿足照明質量要求的前提下，盡量采用熒光燈，像體育場及高大車間的照明宜采用高壓鈉燈來降低能耗。建筑物內部裝飾顏色應選擇淺色，墻面應盡量有光澤，利用反射原理，做到充分利用照明的周邊環(huán)境。電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器、電子變壓器等新興光源用電性能優(yōu)越，采用這些低能耗的配件同樣能夠減少能量損失。改變燈具控制方式也是一種行之有效的節(jié)電方法。分區(qū)控制燈光，適當增大開觀點、采用節(jié)能開關等方法都能夠節(jié)電。

3.2供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計。供配電系統(tǒng)的設計首先要保證滿足建筑的使用要求，在此基礎上對設計進行優(yōu)化。通過對供配電系統(tǒng)的負荷容量、設備特點、供電距離及分布等因素合理設計，使系統(tǒng)做到簡單可靠、操作方便。負荷中心要靠近交配電所，減小配電半徑以降低線路損耗。供配電系統(tǒng)節(jié)能應該從變壓器的節(jié)能即型號選擇、數目配置，減小線路電阻，優(yōu)化線路設計、提高供配電系統(tǒng)的功率因數等方面進行考慮。（1）變壓器的節(jié)能設計。變壓器有損功耗與變壓器的空載損耗、變壓器線損、變壓器的負載率有關。因此選擇變壓器時應選擇新型節(jié)能變壓器以減小變壓器的鐵損即空載損耗。變壓器線損取決于繞線電阻及流過繞阻的電流大小，負荷率也對線損有一定影響。通過分析各因素對線損的影響可知，選擇繞阻較小的變壓器有利于降低變壓器能耗。當然，在選擇變壓器時繞組也不是越小越好，應根據負載情況考慮是否安全運行，選擇容量與負荷相適應的變壓器，保證變壓器在低功耗區(qū)運行。（2）減少線路損耗。配電線路會有電阻，電流流過導線就會產生損耗，其損耗與電流大小和線路電阻有關系。線路上電流的大小是確定的，建筑在設計建造之初就已經確定的不能隨意更改，但卻可以通過優(yōu)化線路電阻來降低線路損耗。所以，選擇小電阻導線、減小線路長度、減少線路彎曲、增大導線截面積可以降低整個建筑的電阻，從而降低由電阻引起的功率損耗。（3）提高供配電系統(tǒng)的功率因數。減少用電設備無功損耗，并用電容器進行無功補償能夠提高功率因數?？梢愿鶕唧w情況選擇分散補償或者集中補償來增大功率因數以減少線路的無功損耗，達到節(jié)能目的。

3.3采用新技術，利用新能源。太陽能是優(yōu)質免費的可再生能源，具有污染少、環(huán)保的優(yōu)點。我國風能、太陽能發(fā)電技術已非常成熟，太陽能發(fā)電在世界范圍內廣泛應用。但是，目前太陽能主要應用于利用太陽能加熱提供生活用水，在利用太陽能光伏發(fā)電用于照明的設計并不多，我們應該加強太陽能發(fā)電照明在建筑節(jié)能上的應用。其次，也要充分利用自然光和光線照明技術。對于玻璃較多的建筑，要充分利用天然光，做到白天不消耗電能也能獲得足夠的照度。光線照明是近些年新興起的照明節(jié)能方式，對那些室外光線很難照射到的地方，采用光線照明是一種經濟環(huán)保的照明方式，其特點是不消耗人工能源也能獲得足夠的照度光強。

4 結束語

城鎮(zhèn)化建設進程的加快，能源形勢日趨緊張，建筑電氣工程設計工作要適應現代建筑的要求，必須通過合理的設計方案，高效的節(jié)能設備，發(fā)揮設計師的創(chuàng)造性，才能使建筑電氣節(jié)能做的越來越好，同時極大地促進我國建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

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