建筑機(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施分析

郭威

青島海云谷置業(yè)有限公司 山東青島 266100

建筑電氣由電源、動(dòng)力系統(tǒng)和照明系統(tǒng)組成，電氣能耗也主要來源于這三大組成部分[1]。相對(duì)于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)建筑電氣能耗偏高，能源有效使用率偏低，節(jié)能意識(shí)不強(qiáng)，在建筑電氣節(jié)能方面，我國(guó)還處于初級(jí)發(fā)展階段。因此，采取正確的節(jié)能措施，解決建筑電氣節(jié)能中存在的問題，提高電氣能源利用率，顯得至關(guān)重要。

1 建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及存在的問題

①存在不合理的建筑電氣設(shè)計(jì)現(xiàn)象。合理的建筑電氣工程設(shè)計(jì)能夠大幅降低電氣系統(tǒng)的能耗，但在具體的實(shí)施過程中，有些設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員對(duì)此不夠重視，或有些工程設(shè)計(jì)周期較短，設(shè)計(jì)人員忽略了節(jié)能設(shè)計(jì)的質(zhì)量，這都會(huì)增加能源的消耗。②建筑節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不夠系統(tǒng)和全面。目前，我國(guó)還未對(duì)建筑節(jié)能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行全面系統(tǒng)的概述，這導(dǎo)致部分工程在實(shí)際執(zhí)行過程中造成選型不合適，如建筑照明系統(tǒng)的電源選撥不合理，一味提高照明照度，造成能源浪費(fèi)；電氣系統(tǒng)選用導(dǎo)線、電纜選撥不合適，造成線損較大；變壓器選擇容量選撥不匹配，或者選撥變壓器規(guī)格、型號(hào)不合適，造成運(yùn)行效率偏低，電能損耗嚴(yán)里。③存在較多技術(shù)方面的問題。例如，有些電氣設(shè)備長(zhǎng)期工作在非高效范圍內(nèi)，增加了電能的消耗；空調(diào)系統(tǒng)不合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)致其工作效率偏低，電能浪費(fèi)嚴(yán)重。④變頻設(shè)備在供點(diǎn)系統(tǒng)的過量使用，這會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成諧波分量所占比重加大，不但會(huì)影響電氣設(shè)備的使用壽命，還會(huì)造成電能的浪費(fèi)。⑤許多建筑電氣設(shè)備的調(diào)節(jié)裝置不完善。例如，水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的開關(guān)控制僅存在手動(dòng)控制，無節(jié)能控制模式，這導(dǎo)致設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行增加了電能的損耗。

隨著社會(huì)的發(fā)展，近年來我國(guó)建筑節(jié)能工作在各方面都取得了很大的進(jìn)步，節(jié)能的重視程度逐漸加深，在相關(guān)部門和各行業(yè)的共同努力下，我國(guó)出臺(tái)了多項(xiàng)支持建筑節(jié)能的政策及標(biāo)準(zhǔn)。例如《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——建筑節(jié)能專篇》等。這些建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，為建筑電氣節(jié)能的發(fā)展提供了保證。

2 建筑機(jī)電節(jié)能的有效應(yīng)用措施

2.1 提高電氣系統(tǒng)功率

由于建筑電氣系統(tǒng)的變壓器損耗與功率因數(shù)是反比關(guān)系，若需降低變壓器的損耗率，需要增設(shè)電氣設(shè)備裝置，使其達(dá)到運(yùn)行時(shí)間短且消耗量低的節(jié)能效果，使供電配電系統(tǒng)的功率因素得到有效提高。另外，在電氣的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師可以先精確計(jì)算出電氣設(shè)備的理想閾值和設(shè)備系統(tǒng)功率因素之間的差異范圍，體現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的合理性。

2.2 照明系統(tǒng)節(jié)能

①在照明系統(tǒng)的選擇上應(yīng)滿足發(fā)光效率和光源效果都比較高的條件，如氣體放電的電燈設(shè)備。還需考慮到建筑環(huán)境是否會(huì)對(duì)建筑照明系統(tǒng)產(chǎn)生影響的因素，以保證建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。②可以選擇照明效果顯著的節(jié)能燈。高效的節(jié)能照明設(shè)備具有良好的節(jié)約能源效果，照明燈等同于光源，用在建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，也能發(fā)揮極好的節(jié)能作用。③科學(xué)設(shè)計(jì)照明控制的方法。在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師不僅要考慮燈具的光源、用電效率，而且還要仔細(xì)專研照明的控制方法，以確保設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.3 供電設(shè)備節(jié)能控制

首先要看發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效能是否符合節(jié)能設(shè)計(jì)的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率高，可以促使電動(dòng)機(jī)的電流量轉(zhuǎn)化機(jī)械能的速度加快。其次，電動(dòng)機(jī)的合理選擇還要考慮用電設(shè)備能否保證設(shè)備用電的額定功率與輸出功率可以相互適應(yīng)，以起到節(jié)約能源的作用。另外，在建筑電氣設(shè)備的節(jié)能控制設(shè)計(jì)中，安全性的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。建筑工程中的配電設(shè)備較多，通常分為變壓設(shè)備與應(yīng)急供電設(shè)備兩種，可選擇真空手車式開關(guān)柜，能夠保障變壓供電設(shè)備的安全運(yùn)行。

2.4 輸電線路節(jié)能

在建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)過程中，從配電以及供電線路的角度分析，電氣設(shè)計(jì)的最終目的就是有效降低輸電階段的能源消耗。一方面，為了節(jié)約變壓器的耗能，必須要先降低變壓器的有功功率消耗。所以，變壓器的設(shè)計(jì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)放在兩次變壓的設(shè)計(jì)改進(jìn)上，在此過程中，可利用合理的辦法降低電力損耗。設(shè)計(jì)師可以適當(dāng)增加變壓器的負(fù)荷力和變壓器的容量，通過這種方式提升變壓器的能源利用效率。另一方面，建筑電氣系統(tǒng)在傳輸電路時(shí)，輸電線路在走線的過程中很容易出現(xiàn)電阻過大或電阻過小的情況，導(dǎo)致輸電線路能源損耗問題。此時(shí)，設(shè)計(jì)師可以根據(jù)自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)合理計(jì)算準(zhǔn)確的數(shù)值偏差，有效降低輸電線路的電阻值，可以使用性能良好的傳輸電線，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。另外，還可以在輸電線路的設(shè)計(jì)中，通過變壓器提高變壓，然后再進(jìn)行傳輸，此辦法同樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。由于我國(guó)目前建筑行業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)電源電壓均很大，需要利用母單線進(jìn)行自動(dòng)切換，在這種情況下，為防止線路低壓段出現(xiàn)短路，需要在變壓器之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)裝置。

2.5 建筑電氣的新技術(shù)與新能源的應(yīng)用

①太陽能光伏供電的應(yīng)用。采用這種供電的方式可以使光能轉(zhuǎn)化成電能，通常供電系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，分別為充電控制單元、放電控制單元和太陽電池板。②建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用。變壓器功率因數(shù)與低壓補(bǔ)償之間有著密切的聯(lián)系，為了節(jié)約能源，需要提高變壓器的功率因數(shù)。通常情況下，傳統(tǒng)的低壓補(bǔ)償?shù)姆绞捷^適用于負(fù)荷低的電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。目前經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，使得單項(xiàng)負(fù)載的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域趨于普遍化，致使傳統(tǒng)三相的失衡度增加。因此，現(xiàn)階段應(yīng)采用科學(xué)、合理、先進(jìn)的控制方法，有效解決此問題。例如，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)建筑的光照度、溫度等進(jìn)行調(diào)整，降低電能消耗。

3 結(jié)語

建筑系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施在不斷地發(fā)展和完善，進(jìn)一步體現(xiàn)了節(jié)能減排的理念，也更好的改善了人們的居住空間[2]。隨著信息技術(shù)的不斷應(yīng)用，和新理念的提出，機(jī)電節(jié)能措施在建筑機(jī)電工程中的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的目標(biāo)，進(jìn)一步促進(jìn)建筑領(lǐng)域的發(fā)展。