建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施

郭旸

摘 要：節(jié)約能源是我國(guó)的基本國(guó)策。眾所周知，建筑行業(yè)是目前能源消耗最大的行業(yè)之一，但隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)重，建筑行業(yè)發(fā)展也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?；诖?，有必要將節(jié)能理念融入日常工作中，利用節(jié)能技術(shù)降低建筑能源損耗，優(yōu)化建筑性能。本文將以建筑電氣設(shè)計(jì)為探究對(duì)象，對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用展開分析，以促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施

對(duì)于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況，在節(jié)能技術(shù)方面不斷的創(chuàng)新，有效的運(yùn)用技能技術(shù)，這樣就能夠減少對(duì)能源的消耗，并且還能夠滿足人們的需求。

一、建筑電氣設(shè)計(jì)概述

建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照項(xiàng)目的建筑性質(zhì)確定其供電負(fù)荷等級(jí)，嚴(yán)密計(jì)算配電系統(tǒng)容量等關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，然后按照工程實(shí)際完成配電、照明、防雷接地、消防、智能化等設(shè)計(jì)，讓建筑電設(shè)計(jì)中的電氣參數(shù)能夠滿足電氣工程設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)及要求。

二、建筑電氣設(shè)計(jì)的原則

民用建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)始終遵守相關(guān)國(guó)家及行業(yè)規(guī)范來完成設(shè)計(jì)工作，避免用戶使用期間發(fā)生安全隱患。設(shè)計(jì)中要全面了解建筑的具體情況，提高電氣設(shè)計(jì)的安全性及可靠性。同時(shí)，在工程設(shè)計(jì)中還需采取多種措施優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)的效果，合理控制設(shè)計(jì)成本。另外建筑電氣的設(shè)計(jì)應(yīng)采取有效的節(jié)能措施，進(jìn)行合理的負(fù)荷計(jì)算，按電源條件、負(fù)荷特點(diǎn)合理確定變電所位置、電壓等級(jí)，以及系統(tǒng)的結(jié)線方式，按需要配置無功補(bǔ)償或諧波抑制裝置，合理選擇節(jié)能型電氣設(shè)備。

三、建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

（1）變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

1）根據(jù)負(fù)荷合理選擇電壓器

選擇變壓器的過程中，設(shè)計(jì)人員需參考變壓器的額定容量、額定阻抗電壓百分比和空載電流百分比等各項(xiàng)指標(biāo)。變壓器的負(fù)載率通常為額定容量的70%-85%較為合理，若其所承受的負(fù)載超出該范圍，盡管變壓器運(yùn)行效率明顯提升，但是變壓器損耗也隨之加大。若不能采取措施加以控制，將會(huì)加劇變壓器的損耗，進(jìn)而縮短變壓器的使用壽命。若負(fù)載率不足70%時(shí)，盡管變壓器負(fù)載損耗明顯降低，但是變壓器的運(yùn)行效率也隨之下降。

2）合理應(yīng)用節(jié)能型變壓器

以電能損耗為立足點(diǎn)，民用建筑電氣系統(tǒng)中變壓器損耗占電氣系統(tǒng)總體損耗的25%左右，因此，若要降低整體系統(tǒng)運(yùn)行的損耗，就必須降低變壓器的損耗。變壓器的節(jié)能性是選擇變壓器時(shí)應(yīng)考慮的重要因素。帶有高導(dǎo)磁功能的高質(zhì)量硅鋼片變壓器節(jié)能效果較為理想，其在降低電能消耗的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了較為理想的運(yùn)行效果，當(dāng)前，SCB11和SCB13變壓器均是較為常見的節(jié)能型變壓器。如果建筑需要滿足綠建一星要求則需要選擇SCB13變壓器。

3）合理選擇變壓器臺(tái)數(shù)

在民用建筑設(shè)計(jì)中，若配電系統(tǒng)容量較高，則需要使用多臺(tái)變壓器，設(shè)計(jì)人員既要保證供電負(fù)荷分配的科學(xué)性，又需在規(guī)定和合理負(fù)載率的范圍內(nèi)選擇合理容量的變壓器，控制變壓器臺(tái)數(shù)，從而有效減少能源消耗，并為我國(guó)建設(shè)綠色社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供能源保障。

（2）供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1）劃分配電區(qū)域的合理性

合理劃分配電分區(qū)可有效降低線路運(yùn)行中所產(chǎn)生的電能損耗，該方式一方面可保證供電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率，另一方面也減少了系統(tǒng)運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的電能損耗。在配電分區(qū)規(guī)劃環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的具體情況對(duì)配電分區(qū)的面積予以控制。如配電分區(qū)過大，則系統(tǒng)運(yùn)行的損耗會(huì)相應(yīng)提高，用電的穩(wěn)定性也會(huì)受到較大影響。若配電分區(qū)規(guī)劃過小，則會(huì)增加配電系統(tǒng)運(yùn)行的成本。所以，在配電分區(qū)的過程中，設(shè)計(jì)人員需遵照規(guī)范的要求。首先，加強(qiáng)對(duì)配電分區(qū)范圍的把控，其建筑面積應(yīng)在2.5×104-4.5×104m2之間。

其次，為了減少線路電壓降并滿足供電電壓偏差要求，則對(duì)配電系統(tǒng)供電半徑也應(yīng)進(jìn)行控制，低壓供電半徑一般應(yīng)控制250m以內(nèi)，并結(jié)合供電負(fù)荷容量來確定供電半徑的大小。最后，對(duì)變壓器容量的控制予以高度重視。變壓器負(fù)荷容量通常為不大于1250kV？A。設(shè)計(jì)人員需充分考慮項(xiàng)目未來的擴(kuò)建和發(fā)展，預(yù)留充足的空間，在工程改建過程中增加負(fù)荷容量。

2）變電所配置和分布的合理性

變電所的選址應(yīng)根據(jù)供電電壓偏差、負(fù)荷分配、經(jīng)濟(jì)性等因素綜合分析確定，宜接近負(fù)荷中心并靠近電源側(cè)，同時(shí)應(yīng)方便進(jìn)出線和設(shè)備運(yùn)輸。設(shè)計(jì)人員需根據(jù)工程實(shí)際情況適度增加變電所布點(diǎn)，以降低供電半徑，這樣既可減少變電所對(duì)能源的需求，且供電質(zhì)量也得以提升。

（3）照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

1）應(yīng)用節(jié)能照明系統(tǒng)

照明節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的效率，在實(shí)施照明節(jié)能的過程中應(yīng)處理好照明節(jié)能與照度水平、照明質(zhì)量、裝飾美觀及建筑投資的關(guān)系。在民用建筑的公共照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)選用光效高、顏色質(zhì)量好、顯色指數(shù)高的節(jié)能型照明燈具，如緊湊型節(jié)能燈、太陽能燈和LED燈等。其中緊湊型節(jié)能燈的能耗僅為白熾燈的20%，而LED燈的能耗水平更低，通常僅為白熾燈能源消耗的10%。太陽能燈以太陽能為主要的能量來源，所以基本不存在能源消耗。因此，在未來的發(fā)展中，太陽能燈是住宅小區(qū)室外照明系統(tǒng)的首選，但是太陽能燈的成本較高，維修和養(yǎng)護(hù)的難度較大，如大范圍應(yīng)用太陽能燈將會(huì)提高工程建設(shè)的成本。因此，在保證夜間通光效果的前提下，設(shè)計(jì)人員需適度提高太陽能燈和LED燈的比例。近幾年來LED照明發(fā)展較為快速，其憑借高光效、壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)性能好、可調(diào)光等特點(diǎn)越來越廣泛應(yīng)用于建筑照明場(chǎng)所中。

2）加大建筑公共區(qū)域的照明控制力度

建筑中公共照明的方式不同，照明系統(tǒng)的能源消耗也會(huì)存在較為顯著的差異。不同的使用場(chǎng)合應(yīng)采用不同效果的照明控制系統(tǒng)，其可保證建筑節(jié)能的效果。室內(nèi)的公共場(chǎng)所中，廣泛應(yīng)用聲控和光控以及人體感應(yīng)的照明系統(tǒng)，從而在滿足人們照明需要的同時(shí)，也可有效減少能源損耗。室外的公共區(qū)域一般選擇光控系統(tǒng)和時(shí)間控制系統(tǒng)。在特定的時(shí)間室外照明系統(tǒng)可自行關(guān)閉。同時(shí)，自動(dòng)調(diào)光系統(tǒng)也得到了較為廣泛的應(yīng)用，系統(tǒng)應(yīng)用中可充分按照系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求，調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和使用功能，進(jìn)而有效減少系統(tǒng)運(yùn)行中的能源消耗。

（4）電梯系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在電梯系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，采用變頻器調(diào)速方式來替代異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速，其在保證了電梯運(yùn)行效率的同時(shí)，也有效降低了電梯運(yùn)行中的能源消耗。在電梯設(shè)計(jì)中，要合理應(yīng)用較為科學(xué)和完善的電梯控制技術(shù)，如電梯轎廂無人自動(dòng)關(guān)燈技術(shù)、電梯群控智能管理技術(shù)等，上述技術(shù)的應(yīng)用顯著增強(qiáng)了電梯的節(jié)能性。電梯運(yùn)轉(zhuǎn)中，要對(duì)能源予以科學(xué)有效的利用，采用電能回饋方案，高效利用制動(dòng)能，且選擇先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)完成電梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作，其也可強(qiáng)化住宅小區(qū)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合效果。

（5）供水系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

當(dāng)前高層建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要潮流，由于高層建筑的市政供水管網(wǎng)水壓不足，所以需要利用水泵供水。而高層建筑的供水系統(tǒng)運(yùn)行中需要消耗大量的電能，應(yīng)用變頻器來調(diào)整供水管網(wǎng)的水壓后，就可有效保證供水管網(wǎng)水壓的穩(wěn)定性，這一方面滿足了人們的用水需求，另一方面也減少了供水系統(tǒng)的能源消耗。在建筑電氣設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)用新型的供水系統(tǒng)不僅可以保證節(jié)能的質(zhì)量與效果，同時(shí)也能顯著減少能耗。

四、結(jié)束語

在建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，一定要在實(shí)用性和可靠性的基礎(chǔ)上滿足對(duì)節(jié)能技術(shù)的需求，并且能夠在使用的過程中保證安全性。在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中，要通過不斷的創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，有效的降低建筑的能耗，提升能源的節(jié)約效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國(guó)航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司.工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].4版，2016.

[2]北京照明學(xué)會(huì)照明設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì).照明設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].3版，2016.

[3]中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)，GB50053-2013? 20kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范[S]，2013.

[4]金延琨.建筑電氣設(shè)計(jì)及節(jié)能措施研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019（18）：79.

[5]陳鏗.住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)及節(jié)能措施研究[J].建材與裝飾，2019（18）：101-102.

（陜西華久置業(yè)有限公司? 陜西? 西安? 710000）