李鋒

摘要:我國經(jīng)濟(jì)快速增長,各項(xiàng)建設(shè)取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價(jià)。節(jié)能減排已成為我國的基本國策,任何行業(yè)都必須節(jié)能減排。建筑電氣關(guān)系國計(jì)民生,對于節(jié)能減排應(yīng)當(dāng)高度重視。在設(shè)計(jì)中,我們應(yīng)該讓用電器節(jié)能、讓輸電線節(jié)能、讓變壓器節(jié)能,還需要設(shè)計(jì)一些人性化的節(jié)能巧思。

關(guān)鍵詞:建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能

中圖分類號:TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0035-01

我國經(jīng)濟(jì)快速增長,各項(xiàng)建設(shè)取得巨大成就,但也付出了巨大的資源和環(huán)境被破壞的代價(jià),長此以往,資源支撐不住,環(huán)境容納不下,社會承受不起,經(jīng)濟(jì)發(fā)展難以為繼。因此節(jié)能減排已成為我國的基本國策,任何行業(yè)都必須節(jié)能減排。建筑電氣關(guān)系國計(jì)民生,對于節(jié)能減排應(yīng)當(dāng)高度重視,下面我淺談一下如何在建筑電氣設(shè)計(jì)中體現(xiàn)節(jié)能減排。

1 用電器的節(jié)能

不同的用電器有著不同的用途和特點(diǎn),節(jié)能要依據(jù)不同電器的用途和特點(diǎn)。

1.1 照明的節(jié)能

對于照明,我們既要考慮節(jié)能,也要考慮亮度,所以我們盡可能選擇發(fā)光效率高的照明燈。白熾燈以前應(yīng)用最為廣泛,它安裝維護(hù)簡單,但是發(fā)光率太低,應(yīng)盡量避免使用。照明用的白熾燈已經(jīng)很少見,但因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜,很多裝飾用燈在偷偷地使用白熾燈。

照明還需要考慮照度、色溫、顯色指數(shù),還要考慮安全因素和使用壽命等等;滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量,也就是舒適衛(wèi)生;滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求,如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電,展廳的工藝照明及電力用電等。

1.2 自動(dòng)扶梯的節(jié)能

自動(dòng)扶梯按運(yùn)行頻率分為有等速運(yùn)轉(zhuǎn)和變頻式(無人時(shí)幾乎停頓)。到底是哪一種更節(jié)能,要依據(jù)使用自動(dòng)扶梯的人數(shù)來確定。如果,從早到晚人來人往,則用等速運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)扶梯比較合算,但如果是很少的人需要使用自動(dòng)扶梯,則用變頻式自動(dòng)扶梯更為節(jié)能。若每天人數(shù)寥寥無幾,可考慮只是用垂直升降的電梯更為合理。

1.3 液晶屏幕的節(jié)能

與CRT顯示器相比,液晶屏更為節(jié)能,在大廳、電梯中,盡量使用液晶顯示屏,而不是CRT顯示屏,這樣既節(jié)約了空間,又節(jié)省了能量。

1.4 減少待機(jī)的節(jié)能

很多用電器在不用時(shí),處于待機(jī)狀態(tài),待機(jī)狀態(tài)下,用電器還是要消耗一部分能量的,設(shè)計(jì)時(shí),要設(shè)立電源總開關(guān),在必要時(shí)切斷總電源,使用電器關(guān)機(jī)。

2 輸電電路的節(jié)能

導(dǎo)線的電阻率很小,但是很長的導(dǎo)線,電阻就不能忽視,有電流流過時(shí),就會產(chǎn)生有功功率損耗,這里的功率損耗主要是熱功率的損耗。在一個(gè)工程中,線路左右上下縱橫交錯(cuò),小工程線路全長不下萬米,大工程更是不計(jì)其數(shù),所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的,減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。

線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減小線路電阻。線路電阻R＝P×L／s,即線路電阻與電導(dǎo)P成正比,與線路截面S成反比,與線路長度L成正比,因此減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。

應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅芯、鋁芯的導(dǎo)線最佳,但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此,在負(fù)荷較大的二類、一類建筑中采用銅導(dǎo)線,在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。

減小導(dǎo)線長度。首先,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長度;其次,低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;第三,變壓器盡量接近負(fù)荷中心,以減少供電距離,當(dāng)建筑物每層平面在10000m2左右時(shí),至少要設(shè)兩個(gè)變配電所,以減少干線的長度;第四,在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線。

增大導(dǎo)線截面。首先,對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導(dǎo)線截面。其次,利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路,這些用戶不用時(shí),可提供給常期用戶作供電線路使用,以減少線路和電阻。例如,將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與照明、電開水等計(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(gè)火警命令切除非消防用電,又可在春秋兩季空調(diào)不用時(shí),使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流,從而減小了線路損耗,這就相當(dāng)于充分利用了季節(jié)負(fù)荷的線路。

3 變壓器的節(jié)能

變壓器的損耗主要表現(xiàn)在銅損、鐵損、磁損三個(gè)方面。

(1)銅損:實(shí)際變壓器的原、副線圈都是用絕緣銅導(dǎo)線繞制的,雖然銅的電阻率很小,但銅導(dǎo)線還是有一定的電阻,因此,當(dāng)變壓器工作時(shí),線圈中就會有熱量產(chǎn)生導(dǎo)致能量損耗,這種損耗叫銅損。

(2)鐵損:變壓器工作時(shí),原、副線圈中有交變電流通過,在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通量,鐵芯中就會因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流,使鐵芯發(fā)熱而導(dǎo)致能量損耗,這種在鐵芯中損失的能量叫鐵損。

(3)磁損:變壓器工作時(shí),原、副線圈產(chǎn)生的交變磁通量絕大多數(shù)通過鐵芯,但也有很少一部分磁通量從線圈匝與匝之間漏掉,即有漏磁。這就使得通過原副線圈的磁通量并不相等,這漏掉的磁通量會在周圍空間形成電磁波而損失一部分能量,這種損耗叫磁損。

對于大容量變壓器來說,因線圈的附加損耗與導(dǎo)線的線規(guī)關(guān)系很大。因此為降低線圈的附加損耗,目前比較多的采用自粘換位導(dǎo)線,同以往的單根導(dǎo)線及組合導(dǎo)線相比,它有很多優(yōu)點(diǎn):

a.因換位導(dǎo)線是由多股小截面的導(dǎo)線經(jīng)過編織而成,且換位節(jié)距為線寬的16-22倍,換位極為充分,因而在線圈的繞制過程中不需要進(jìn)行換位,從而減少了環(huán)流耗。同時(shí)縮短了繞線工時(shí),提高了線圈的可靠性。

b.由于使用的單股導(dǎo)線線規(guī)較小且相互絕緣,可使縱向及幅向漏磁通產(chǎn)生的渦流損耗減小,經(jīng)計(jì)算,其渦流損耗約為多根并聯(lián)導(dǎo)線的渦流損耗的30%。

c.由于單根導(dǎo)線絕緣較薄,而統(tǒng)包絕緣可按具體絕緣要求,這樣可以使導(dǎo)體的填充系數(shù)得到改善,并能縮小線圈尺寸,同時(shí)還有利于散熱。

d.在采用的自粘性換位導(dǎo)線,單股線表面涂有特制的環(huán)氧樹脂,線圈經(jīng)恒壓干燥后,牢固的粘合在一起,形成一剛體,其抗彎、抗拉等機(jī)械強(qiáng)度自然大大增強(qiáng),提高了導(dǎo)線的紐矩,增強(qiáng)了線圈抗短路能力。

4 人性化設(shè)計(jì)的節(jié)能

節(jié)能要考慮在建筑中生活的人的體驗(yàn),我們不能因?yàn)楣?jié)能讓人體驗(yàn)不好,這樣就違背了為人民服務(wù)的原則。一些公共的區(qū)域,我們可以安裝聲光控開光,讓開光自動(dòng)節(jié)能,而不用人為去控制。

在一些適當(dāng)?shù)奈恢?我們可以設(shè)計(jì)一些太陽能熱水器,太陽能發(fā)電機(jī),風(fēng)能發(fā)電機(jī)等,太陽能、風(fēng)能都是清潔能源,不會造成環(huán)境污染。使用清潔能源是構(gòu)建和諧社會,節(jié)能減排所倡導(dǎo)的。

在一些公用的充電、電器、照明等位置,要設(shè)置一些節(jié)能的標(biāo)志,讓人看到這些標(biāo)志后能自覺地節(jié)約能源。

人性化的節(jié)能,體現(xiàn)了人類的一種巧思,需要我們不斷地去改進(jìn)、摸索、實(shí)踐。

總之,在任何一個(gè)方面,我們在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該考慮到節(jié)能減排的理念,考慮的子孫后代的可持續(xù)發(fā)展,相信我們的努力一定能讓我們居住的地球變成更好的家園。