節(jié)能設計在電氣工程中的應用研究

劉娜

摘要：隨著我國經(jīng)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(jīng)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(xiàn)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

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(chǎn)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(nèi)熱環(huán)境質(zhì)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(xiàn)了國家的政策和國家對建筑質(zhì)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(jīng)濟原則-考慮所帶來的經(jīng)濟效益。建筑是有一定的成本的，要考慮實際的經(jīng)濟效益，不能夠為實現(xiàn)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(nèi)通過降低能耗彌補回來。節(jié)能方案在經(jīng)過技術經(jīng)濟比對后選擇最經(jīng)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(zhì)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(jù)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(jù)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(jīng)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(jù)照明規(guī)范滿足照明質(zhì)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(nèi)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(shù)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(shù)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(jù)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(chǎn)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(jīng)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(shù)。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(shù)?？梢愿鶕?jù)具體情況選擇分散補償或者集中補償來增大功率因數(shù)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(zhì)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(nèi)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(jīng)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(xiàn)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。

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