簡(jiǎn)析民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

隆建剛

【摘要】由于國(guó)內(nèi)民用建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，能耗也隨之增加。電氣設(shè)計(jì)作為民用建筑設(shè)計(jì)的主要部分，為了降低民用建筑的能源損耗、提高綜合效益，本文基于建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則，分析電氣系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并采取有針對(duì)性的節(jié)能措施，以達(dá)到民用建筑實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能的目的。

【關(guān)鍵詞】民用建筑;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，也促進(jìn)了建筑行業(yè)的深入發(fā)展，民用建筑規(guī)模也不斷擴(kuò)大，同時(shí)，使用的電氣設(shè)備種類及數(shù)量也不斷增加，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)消耗的能源、資源量不斷上漲。針對(duì)民用建筑的電氣設(shè)計(jì)，應(yīng)該基于電氣設(shè)計(jì)的基本原則，同時(shí)兼顧用戶對(duì)用電設(shè)備的需求，深入分析民用綠色建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施，從而提高建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能水平。電氣系統(tǒng)作為建筑耗能最大的部分，在電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，采取合理有效的節(jié)能措施，可以有效降低能耗，減少損失并提高能源、資源利用率，為實(shí)現(xiàn)綠色民用建筑提供切實(shí)可行的方案。

1、民用綠色建筑電氣設(shè)計(jì)基本原則

進(jìn)行民用綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，在保障建筑使用功能完善的基礎(chǔ)上，確保節(jié)能設(shè)計(jì)滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的要求，盡可能做到減少資源、能源的損耗并提高利用率。在條件允許的情況下，綜合考慮電氣照明、電氣設(shè)備節(jié)能等方面，并引入新能源，結(jié)合可再生能源的利用，基于建筑成本進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)的成本不會(huì)過(guò)高，在這個(gè)基礎(chǔ)上降低成本和節(jié)省能源，盡可能減少資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先考慮功能是否節(jié)能，避免選擇的設(shè)備或線路出現(xiàn)較大的損耗情況。保證民用建筑采用可行的技術(shù)并確保經(jīng)濟(jì)合理的前提下，實(shí)現(xiàn)民用建筑有效節(jié)能的目標(biāo)[1]。

2、民用建筑電氣設(shè)計(jì)中現(xiàn)存的問(wèn)題

當(dāng)前社會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能優(yōu)化，但國(guó)內(nèi)的民用建筑節(jié)能體系和相關(guān)規(guī)范尚未健全，在電氣設(shè)計(jì)的過(guò)程中，往往無(wú)法為電氣設(shè)計(jì)提供有效的節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)，很容易使電氣的“節(jié)能”成為空頭支票，在實(shí)際的操作過(guò)程中，能源的消耗并沒(méi)有降低，許多民用建筑的節(jié)能措施并沒(méi)有實(shí)施到位。民用建筑的有關(guān)部門(mén)和開(kāi)發(fā)商的節(jié)能意識(shí)并不高，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到電氣節(jié)能的重要性，導(dǎo)致當(dāng)前階段建筑節(jié)能進(jìn)展緩慢[2]。

3、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用措施

3.1供配電系統(tǒng)節(jié)能措施

變配電站宜設(shè)置于負(fù)荷中心，以減小供電距離，降低線路損耗。盡可能減少變壓器數(shù)量，針對(duì)容量較大的季節(jié)性負(fù)荷，合理設(shè)置專用變壓器供電，以降低損耗。變配電站內(nèi)集中設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償，要求低壓側(cè)功率因數(shù)在0.9以上。對(duì)于功率較大的非線性負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生諧波電流產(chǎn)生諧波損耗，危害公用電網(wǎng)，影響供電質(zhì)量，所以諧波治理也是電氣節(jié)能的重要措施之一。不同類型的民用建筑在電氣線路設(shè)計(jì)方案上的選擇也各有不同，即使是同一種類型，也會(huì)采用不同的方案，因此，設(shè)計(jì)人員在民用建筑的電氣線路設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要基于經(jīng)濟(jì)層面考慮。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，電線的材料類型的選擇還需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，一般將銅芯材料列為用電導(dǎo)線的首選，鋁芯通常作為次類選項(xiàng)，如果不是存在特殊的情況，選擇導(dǎo)線截面應(yīng)優(yōu)先選擇截面較小的而不是較大的。

3.2變壓器節(jié)能措施

在設(shè)計(jì)民用建筑電氣節(jié)能方案時(shí)，通常情況下，需要考慮建筑規(guī)模、用戶需求和施工位置等情況，從而制定出合理的方案。通常情況下，全面了解和科學(xué)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，在保證符合要求和經(jīng)濟(jì)效益提升的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電氣節(jié)能和用電方面的設(shè)計(jì)，并選出最優(yōu)的方案。選用變壓器時(shí)如果容量選擇過(guò)大，會(huì)形成“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，這樣不僅增加設(shè)備投資，而且變壓器長(zhǎng)期處于空載的狀態(tài)，使無(wú)功損失增加，因此正確的選擇變壓器容量也是電網(wǎng)降損節(jié)能的重要措施之一，本文認(rèn)為變壓器的負(fù)載率取0.7～0.85之間，是較為經(jīng)濟(jì)合理的[3]。變壓器是建筑中不可或缺的一部分，在建筑配電系統(tǒng)中發(fā)揮較為重要的作用，為了減少變壓器的損耗，應(yīng)考慮用電負(fù)荷隨時(shí)間、季節(jié)變化而設(shè)置配電系統(tǒng)。如空調(diào)負(fù)荷，在很多地區(qū)，除了在少數(shù)月份相對(duì)極端溫度情況下，才會(huì)使用，平時(shí)均未使用空調(diào)設(shè)備，則可對(duì)空調(diào)負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置變壓器，不使用空調(diào)的時(shí)間可以停止其變壓器的運(yùn)行，以有效達(dá)到節(jié)能減排的目的。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)電氣設(shè)備設(shè)置變壓器，需要考慮變壓器是否節(jié)能，本文認(rèn)為，在變壓器的設(shè)計(jì)選擇中，應(yīng)優(yōu)選非金合金變壓器和S13型及以上節(jié)能配電變壓器;一般來(lái)說(shuō)，大型建筑選擇的變壓器需要綜合各種情況進(jìn)行選擇，而不是單單為了滿足某一條件，是建立在綜合所有因素考量的基礎(chǔ)上，選擇的最合適的、電能損耗最少的方案。

3.3 照明節(jié)能措施

建筑照明耗能占建筑能耗的比重較大，所以照明節(jié)能優(yōu)化空間很大。在滿足照度及照明質(zhì)量的前提下，照明設(shè)計(jì)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。第一，選用高效節(jié)能光源。按照不同場(chǎng)所選擇不同類型的高效節(jié)能光源或燈具，滿足規(guī)范GB50034-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求，特別是照明功率密度限值的要求。一般場(chǎng)所不應(yīng)選用鹵鎢燈、熒光高壓汞燈，一般照明在滿足照度均勻度條件下，宜選擇單燈功率較大、光效較高的光源，比如LED燈由于其高效節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際使用中被廣泛應(yīng)用。第二，節(jié)能控制設(shè)計(jì)。室內(nèi)照明分組控制，充分利用自然光，比如在光線充足的情況下，可將靠窗的一組燈具關(guān)掉，達(dá)到節(jié)能的目的。對(duì)于大面積場(chǎng)所，可采用分支回路控制方式，根據(jù)班制和人員停留時(shí)間控制燈具亮滅。公共場(chǎng)所，可采用定時(shí)開(kāi)關(guān)、感應(yīng)開(kāi)關(guān)等節(jié)電方式控制，大型公共區(qū)域，宜設(shè)置智能照明控制系統(tǒng)。第三，采用新能源。在日照較充足的地區(qū)，可采用太能照明燈具，當(dāng)有條件時(shí)，宜利用各種導(dǎo)光和反光裝置將天然光引入室內(nèi)進(jìn)行照明。

3.4電氣建筑能耗監(jiān)測(cè)措施

電氣建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)能熱源、輸配系統(tǒng)、照明等各部分能耗實(shí)施分項(xiàng)計(jì)量，對(duì)建筑能耗實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力浪費(fèi)情況，并改變控制策略節(jié)約電力資源。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，民用建筑在電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要綜合分析建筑類型、功能和環(huán)境，在考慮經(jīng)濟(jì)和用戶需求的前提下，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)供配電、電氣照明和設(shè)備采取可行的節(jié)能措施，引進(jìn)新能源，實(shí)現(xiàn)民用建筑電氣節(jié)能的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]佟德軍，胡曦.民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施運(yùn)用[J].中華建設(shè)，2018（07）：96-97.

[2]陳滿.民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與措施分析[J].四川建筑，2018，38（02）：58-60+64.

[3]馮雨.淺談高層民用建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能[J].電氣工程應(yīng)用，2020（02）：17-19.