寧喜陽(yáng)

摘要：建筑節(jié)能可以從設(shè)計(jì)工程源頭抓起，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，使用高效的節(jié)能設(shè)備，優(yōu)化完善節(jié)能策略，提高建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，本文主要研究建筑電氣設(shè)計(jì)中的相關(guān)節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能

1、引言

建筑電氣設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分，其節(jié)能設(shè)計(jì)在建筑節(jié)能中起著重要的作用，設(shè)計(jì)潛力很大。在設(shè)計(jì)中精心考慮，進(jìn)行方案比較，在不影響人們的工作、學(xué)習(xí)、生活環(huán)境的前提下，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)合理的節(jié)能。在減少我國(guó)總耗電量的同時(shí)，也避免了不必要的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的環(huán)保策略。由此可見，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來(lái)雙贏。

2、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能重要性

在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，對(duì)能源的需求也不斷增加，能源危機(jī)迫在眉睫。我國(guó)大部分電網(wǎng)的電力是由火力發(fā)電廠提供的，火力發(fā)電需要消耗大量的煤，煤是不可再生資源且燃煤過程中產(chǎn)生大量的碳氧化物和硫氧化物污染大氣環(huán)境。近年來(lái)由于電網(wǎng)供電能力不足，全國(guó)大部分地區(qū)采取了不同程度的拉閘限電的措施。國(guó)家大力建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，節(jié)能減排已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一重要目標(biāo)。隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。

節(jié)能需滿足建筑物的功能。首先要保證建筑物用電安全性、人們生活的舒適性和工作效率。所以應(yīng)滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)； 滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻； ，滿足特殊工藝要求，如體育場(chǎng)館、酒店、餐飲娛樂場(chǎng)所一些必需的電氣設(shè)施用電，展廳、多功能廳等的工藝照明及電力用電等。

節(jié)能需滿足建筑物的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)能應(yīng)考慮國(guó)情，計(jì)及實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)樽非蠊?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，電氣工程師在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該通過比較分析，合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使增加的節(jié)能方面的投資，能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

節(jié)能需減少無(wú)謂的能量消耗。設(shè)計(jì)時(shí)首先找出哪些方面的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如傳輸電能線路上的有功損耗，變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗，都是無(wú)用的能量損耗； 又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低

節(jié)能需滿足環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)性原則。以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定設(shè)計(jì)方案。通過正確的計(jì)算，合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式，盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。

3、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施

3.1供配電過程中節(jié)能

在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)供電系統(tǒng)的負(fù)荷容量大小，供電距離的遠(yuǎn)近以及用電設(shè)備狀態(tài)等因素，合理設(shè)計(jì)和選擇供配電系統(tǒng)，盡量使供電系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，性能可靠。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將變配電所設(shè)在離用電中心近的地方，進(jìn)而降低在電能傳輸過程中線路上的損耗；應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)的需要，合理地選擇變壓器的臺(tái)數(shù)以及每臺(tái)的容量，以便在不同的季節(jié)能靈活的投切變壓器，降低由于輕載造成的電能損耗。

3.2 合理設(shè)計(jì)變壓器節(jié)能

變壓器的鐵芯渦流損耗及漏磁損構(gòu)成了變壓器的空載損耗，它的損耗大小與制造鐵芯的材料以及方法有關(guān)，但與電路中的負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，在設(shè)計(jì)中，可考慮使用節(jié)能型的變壓器，如變壓器在額定負(fù)載條件下所產(chǎn)生的損耗，也稱之為變壓器的線損，它與所用變壓器的繞組電阻以及通過的電流大小密切相關(guān)，該項(xiàng)值與負(fù)荷率的平方成正比，所以在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量選用電阻值小的繞組；在選擇所用變壓器的臺(tái)數(shù)以及容量時(shí)，應(yīng)綜合考慮線路中的負(fù)荷情況，以及每年運(yùn)行時(shí)需要的費(fèi)用，通過對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理的規(guī)劃、分配，選擇與電路負(fù)荷相當(dāng)?shù)淖儔浩鳎M(jìn)而降低電能的損耗。

3.3 降低線路上的電能損耗

在配電線中，由于有電流通過，就不可避免的造成電能的損耗，為了減少此項(xiàng)電能的損失，可采取以下辦法：1）使用電阻率低的導(dǎo)線。電阻率最低的材料是銀線，其次是銅線，但銀線造價(jià)太高，所以在線路上盡量使用銅線，鋁線有時(shí)也是不錯(cuò)的選擇；2）減小導(dǎo)線長(zhǎng)度。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，要盡量避免導(dǎo)線走彎路，以便減少電路中導(dǎo)線的長(zhǎng)度，配電所設(shè)計(jì)的距離最好離用電中心最近，以便降低導(dǎo)線的長(zhǎng)度；3）增大導(dǎo)線橫截面。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，對(duì)于不可避免的使用較長(zhǎng)的導(dǎo)線情況，可以在滿足載流量以及保護(hù)配合等要求時(shí)，盡量選用橫截面相對(duì)較大的導(dǎo)線。這樣做雖然在最初安裝過程中增加了線路導(dǎo)線的支出，但這么做可以減少線路中電能的損失，從長(zhǎng)遠(yuǎn)意義上講，還是相對(duì)經(jīng)濟(jì)的做法。

3.4 適當(dāng)提高功率因數(shù)

在供配電系統(tǒng)中，應(yīng)盡量提高功率因數(shù)，這么做可以減少線路中由于無(wú)功功率造成的電能損耗，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。在電力輸送過程中有功功率要以滿足建筑物使用為前提，這項(xiàng)是不可以更改的，但是，供電系統(tǒng)中的像發(fā)電機(jī)這樣的用電設(shè)備，在使用中由于具有電感性，會(huì)引起滯后的無(wú)功電流，這在電力輸送過程中就造成了線路中的功率損耗，但是，在設(shè)計(jì)時(shí)可以采取以下方法予以降低：1）提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在進(jìn)行建筑物電氣設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選擇功率因數(shù)相對(duì)較高的用電設(shè)備，對(duì)于電感性的用電設(shè)備，可以考慮選用具有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備；2）可以考慮使用靜電電容器。在線路中使用靜電電容器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償，電容器就會(huì)超前產(chǎn)生無(wú)功電流來(lái)抵消此部分的無(wú)功電流，在提高功率因素的同時(shí)又降低了整體無(wú)功電流。

3.5 照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求及不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地利用光能，通常的節(jié)能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一。在設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)人員配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。

（2）照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等等。照度標(biāo)準(zhǔn)是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般房間應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈（如 T5、T8 管）及緊湊型熒光燈；高大車間、廠房及體育場(chǎng)館的室外照明一般宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

（3） 廣泛使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如：電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等；公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟?，緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。

（4）改進(jìn)燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)，臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)；高級(jí)客房則采用節(jié)電鑰匙開關(guān)；公共場(chǎng)所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)；走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

結(jié)束語(yǔ)

建筑電氣節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，逐漸向著自動(dòng)化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施還有很多，如提高電網(wǎng)功率因數(shù)、采用智能化系統(tǒng)、采用新型節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品等。電氣設(shè)計(jì)專業(yè)人員應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計(jì)理念，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析，全面掌握并運(yùn)用有效的節(jié)能措施，拿出一套既符合各種技術(shù)指標(biāo)又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實(shí)可行的節(jié)能措施，從而真正實(shí)現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的。

參考文獻(xiàn)

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