建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)策略思考

楊碰順

摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，居民對于建筑的需求量急劇驟增，在這一發(fā)展進(jìn)程中，建筑行業(yè)在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，也作為一個超耗能行業(yè)為社會環(huán)境帶來危害，其中包括電氣耗能。現(xiàn)如今我國在建筑節(jié)能方面受技術(shù)水平、投資力度等因素的影響，節(jié)能建筑的發(fā)展遇到了諸多問題。在建筑供電的過程中如何通過先進(jìn)的科學(xué)手段降低能耗，造福社會已經(jīng)成為建筑行業(yè)必須解決的難題。

關(guān)鍵詞：建筑供配電線路;節(jié)能設(shè)計(jì);現(xiàn)狀分析與策略研究

引言

從能源發(fā)展和利用的角度來看，我國既是能源生產(chǎn)大國，也是能源消耗大國。改善供配電設(shè)計(jì)思路，注重節(jié)能設(shè)計(jì)，能很好地控制電能損耗，在保證用電安全和用電質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更好地節(jié)約電能。

一、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性和原則

（一）重要性

建筑行業(yè)一直是能耗大戶，受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、建筑供配電線路設(shè)計(jì)不規(guī)范等因素的影響，很多建筑企業(yè)開始應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)，將節(jié)能設(shè)計(jì)理念融入建筑供配電線路設(shè)計(jì)中，通過高效率、低成本的設(shè)計(jì)理念提升能源的利用率。建筑供配電線路是建筑設(shè)計(jì)的重中之重，加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，契合時代發(fā)展要求，是實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。

（二）原則

建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，涉及的內(nèi)容比較多，在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以下原則。第一，滿足建筑工程使用功能的基本要求。在建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)中，要滿足不同建筑對色溫、顯色指數(shù)以及照度的需求，滿足智能化建筑工程對通信用電、消防用電、智能設(shè)備連續(xù)工作用電的需求。第二，滿足技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求。在建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)中，要明確哪些能耗是沒有必要的無故損耗，如變壓器的功率耗尹承民石橫特鋼集團(tuán)有限公司房產(chǎn)公司電氣工程師能、消耗在電能傳輸線路上的能量等，都屬于無故損耗的電能。

二、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

（一）建筑供配電線路設(shè)計(jì)不符合相關(guān)規(guī)范

在《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》中明確指出，如果消防用電負(fù)荷為二級并采用交流電源供電時，要采取雙回路樹干式供電設(shè)計(jì)方法，同時按照防火分區(qū)合理設(shè)置自動切換應(yīng)急照明配電箱。但在具體設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員沒有“吃透”相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，存在理解偏差。設(shè)計(jì)人員經(jīng)常在消防電梯的前室安裝一個或者兩個應(yīng)急燈，從節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性兩個方面考慮，這樣的設(shè)計(jì)方法非常浪費(fèi)電能，會增加成本。如果在每個樓層的每個防火分區(qū)都配備應(yīng)急照明配電箱，就更加不合理，不符合節(jié)能理念的要求，但在實(shí)際應(yīng)用中這兩種現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致大量電能被無故浪費(fèi)。

（二）建筑供配電線路電纜和導(dǎo)體截面選擇不合理

在建筑供配電線路設(shè)計(jì)中，選擇合理的電纜和導(dǎo)體截面，既能保證用電的安全性，還能起到的節(jié)能效果。但在具體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員認(rèn)為只要計(jì)算出的電流能確保建筑供配電線路安全運(yùn)行即可，很少考慮用電設(shè)備的端電壓。比如：在電梯、屋頂風(fēng)機(jī)等設(shè)備的線路設(shè)計(jì)中，由于電能在傳輸時存在線路電壓損失問題，在電能傳輸?shù)接秒娫O(shè)備端部時，如果不考慮端電壓，就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)電壓無法滿足電壓偏差和電機(jī)啟動的要求，會引發(fā)安全事故。

三、建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化

（一）供配電線路的合理選擇

按照經(jīng)濟(jì)、安全的原則，建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，需要充分考察所在區(qū)域的電氣系統(tǒng)，從而選擇較為經(jīng)濟(jì)節(jié)能的導(dǎo)線，對于符合量較大的區(qū)域可以選擇銅導(dǎo)線作為其設(shè)計(jì)材料。而面對電氣系統(tǒng)符合量較小的地區(qū)，則需要避開高成本的銅導(dǎo)線，選擇成本適當(dāng)?shù)匿X導(dǎo)線。除此之外在布線的同時，全面了解建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將大容量負(fù)荷設(shè)置在離電源點(diǎn)較近、易于供電的區(qū)域，以縮短線路的供電距離，降低線路運(yùn)行損耗。

（二）合理選擇電纜、導(dǎo)線截面

在滿足允許載流量、運(yùn)行電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、動熱穩(wěn)定等各種技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線截面，并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。但是，經(jīng)濟(jì)電流密度的確定很復(fù)雜。目前，我國按最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax查經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線、電纜截面。然而，該經(jīng)濟(jì)電流密度是有缺陷的，它沒有考慮負(fù)荷的功率因數(shù)對經(jīng)濟(jì)電流密度的影響，且線路的投資、年運(yùn)行費(fèi)是變化的。因此，比較準(zhǔn)確的經(jīng)濟(jì)電流密度，可用以下方法求取。

（三）均衡三相負(fù)荷

采用三相四線制配電線路，在各相負(fù)荷均衡的情況下，中性線的電流為零，當(dāng)然，中性線上就沒有能耗，也沒有電壓降，所以，中性線上電流越小，能耗就越少。三相配電系統(tǒng)的住宅或辦公樓，其同類負(fù)荷應(yīng)均勻地分配于各相上，避免如L1相均為照明負(fù)荷，L2相均為插座負(fù)荷，L3相均為電熱負(fù)荷的情況出現(xiàn)。單相供電的住宅，應(yīng)將各種戶型的負(fù)荷均勻地分配到各相序。

（四）選用電阻率較小的材質(zhì)作導(dǎo)線

銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中，可采用鋁芯導(dǎo)線。

（五）電動機(jī)設(shè)備的選擇

電動機(jī)的選擇，需要充分考慮所處地區(qū)電量的載重數(shù)量、啟動次數(shù)等因素，從而選擇能夠保證電力正常運(yùn)轉(zhuǎn)且低消耗的電動機(jī)。這樣一方面保障電動機(jī)能夠長久運(yùn)行，另一方面達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。除此之外有效合理的工作制度是任何工作順利開展的保障，在建筑供配電節(jié)能施工技術(shù)的培養(yǎng)過程中也是如此。要想提高此技術(shù)，建筑企業(yè)在日常工作中首先必須制定有關(guān)節(jié)能施工的相應(yīng)政策和規(guī)章制度，對自己企業(yè)所開設(shè)的項(xiàng)目事先有充分的了解，在工作中嚴(yán)格要求，讓每位員工按照自己的規(guī)章制度有序展開工作。

（六）合理調(diào)劑季節(jié)性負(fù)荷

如將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與一般照明、電開水器等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個火警命令切除非消防用電，又可在春、秋兩季空調(diào)不用時，以同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的負(fù)荷電流，從而減小線路損耗。

（七）合理選擇變壓器的類型

變壓器是建筑供配電線路系統(tǒng)的主要組成部分，按照建筑供配電線路的實(shí)際需求，選擇科學(xué)合理的變壓器，能夠大幅度提升節(jié)能效果。因此，在條件允許的情況下，要盡量選擇節(jié)能型變壓器，以達(dá)到降低建筑供配電線路損耗、提升工作效率的目的。在建筑供配電線路設(shè)計(jì)中，需要高度重視變壓器的參數(shù)選型，以通過限制變壓器的負(fù)載能力降低建筑供配電線路損耗，保證整個供配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。此外，還要注重選擇合理的變壓器容量，以提升變壓器的節(jié)能效果，在條件允許的前提下應(yīng)盡量選擇并聯(lián)式變壓器，按照建筑供配電線路的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷合理確定變壓器的數(shù)量，以便對變壓器的能耗進(jìn)行有效控制。在選擇變壓器的布設(shè)位置時，要盡量靠近負(fù)荷中心，以最大限度上降低供電距離引起的供電損耗。

結(jié)束語

本文討論了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)問題。實(shí)際上，建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能潛力很大，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮，采用各種措施節(jié)約電能，同時應(yīng)滿足科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性的要求。由于我國屬于典型的冬冷夏熱氣候，采暖、空調(diào)能耗都很高，這些決定了我國建筑能耗基數(shù)大。因此，在建筑節(jié)能技術(shù)上的微小改進(jìn)，節(jié)約的能源總量都是十分可觀的。尤其與發(fā)達(dá)國家相比，在技術(shù)上我國處于相對落后狀態(tài)，這更決定了我國的建筑節(jié)能工作潛力很大。

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