田貴林

摘要：建筑電氣技術(shù)在當(dāng)今社會得到了迅速發(fā)展，建筑電氣優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)十分重要，怎樣減少線路上的能量損耗，改善系統(tǒng)的能量利用率尤為重要，本文將簡要分析建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能設(shè)計原則與方法。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；設(shè)計；節(jié)能技術(shù)；能量損耗

我國是一個資源豐富的國家，在改革開放前，由于社會經(jīng)濟發(fā)展十分緩慢，大部分資源深埋地下未被利用，因此能源危機在我國表現(xiàn)的并不明顯。但隨著改革開放深入，我國經(jīng)濟發(fā)展取得了舉世矚目的成就，同時伴隨工業(yè)化進程加速，科技的進步和用電設(shè)備的普及，使電能的需求量急劇增加。因此，各行各業(yè)為應(yīng)對可能迫在眉睫的電能危機提出了節(jié)能的要求，而節(jié)約二次能源——電能，成為建筑電氣設(shè)計的重點。

1建筑電氣節(jié)能的重要性

到目前為止，我國的電能供求矛盾已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，且有日益激化的趨勢。但同時，建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備普遍存在著能耗過高和浪費電能的問題。針對這些問題，國家也提出了一些措施和規(guī)劃。明確提出到“十二五”規(guī)劃末，要達到的節(jié)能降耗的目標(biāo)。所以，在建筑物的電氣設(shè)計中采用節(jié)能措施來降低能耗的重要性不言而喻。這不僅僅節(jié)約了能源，而且還會帶來相當(dāng)可觀的社會經(jīng)濟效益。

2建筑電氣設(shè)計節(jié)能原則

在建筑電氣設(shè)計中，要做到以下三點。第一，首先要滿足建筑物的功能需要，即能夠滿足各種用電設(shè)備的正常工作。第二，最大限度降低損耗的能量。指的是節(jié)省額外損耗的能量，要明確哪些地方的能量消耗是和建筑物本身用電系統(tǒng)無關(guān)，再考慮采取相應(yīng)的措施節(jié)能。第三，在設(shè)計過程中要考慮實際的經(jīng)濟效益，不能僅僅為了節(jié)能就進行大量的投資，致使運行成本過高，而應(yīng)當(dāng)使多投資的部分能夠在短期內(nèi)通過節(jié)能的方式收回。

3如何對建筑設(shè)備的電氣進行節(jié)能設(shè)計

對那些規(guī)模相對較大而且重要建筑可以采取樓宇自控系統(tǒng)，對空調(diào)給排水、電動機等采取實時監(jiān)控，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)?？照{(diào)系統(tǒng)與給排水系統(tǒng)需要暖通及給排水專業(yè)在方案及施工圖階段重點配合，提高控制方案的合理性。在選擇設(shè)備時也要堅持以節(jié)能型設(shè)備為主，發(fā)揮設(shè)備的節(jié)能作用。同時要對新開發(fā)的節(jié)能設(shè)備及技術(shù)進行分析，條件允許而且技術(shù)可行的情況下可加大對新技術(shù)的利用，提高節(jié)能效果。

4 配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

在工程設(shè)計中，變電所的中心位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損耗，同時還要兼顧電源的進出線方向。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。根據(jù)用戶的重要性、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備的特點等因素合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便。

5如何對變壓器進行節(jié)能設(shè)計

變壓器在運行過程中主要有兩個功率損耗，一個是有功功率損耗，另一個是無功功率損耗，有功功率損耗包括鐵損和銅損兩部分。變壓器的主磁通在運行過程中，會在鐵芯中產(chǎn)生的一定的有功損耗，這部分損耗就是鐵損。而變壓器工作過程中，由負(fù)荷電流在一、二次繞組所產(chǎn)生的有功功率叫做銅損，其值和負(fù)荷電流的平方成正比。在電氣設(shè)計中應(yīng)充分考慮到節(jié)能減排，變壓器要選用節(jié)能環(huán)保型的。在設(shè)計過程中，可選用在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的S9、S10、SCRB10等油浸型或者干式變壓器。這些變壓器均采用優(yōu)質(zhì)的冷軋取向矽鋼片，并且在整體結(jié)構(gòu)上采用全斜接縫結(jié)構(gòu)，使變壓器的密封性能比較好，在很大程度減少了工作過程中的漏磁損耗。所以，在建筑電氣設(shè)計中應(yīng)綜合考慮各方面的成本以及實際工況等因素優(yōu)先選擇低噪音、空載損耗和短路損耗小的高節(jié)能行變壓器。

6如何對供配電系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計

供配電系統(tǒng)功率因數(shù)的提高可以減少線路無功功率的損耗，從而達到節(jié)能目的。輸電線路損耗△P中包含了線路傳輸有功功率時引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的，且是不變的。而在供配電系統(tǒng)中某些用電設(shè)備如電動機、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性，會產(chǎn)生滯后的無功電流，它要從系統(tǒng)中經(jīng)過高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端，無形中增加了線路的功率損耗，然而這部分損耗是可以避免的，具體方法有：

7如何對電動機在運轉(zhuǎn)過程中進行節(jié)能設(shè)計

在建筑物的電氣設(shè)計中，在設(shè)計之初，電動機的節(jié)能往往只考慮到電動機自身的節(jié)能或者局部系統(tǒng)的節(jié)能，而沒有從整體上考慮如何進行節(jié)能。所以，有時候電動機本身是節(jié)能的。但是它對其他裝置造成了影響，致使其他裝置變的不節(jié)能了。當(dāng)電機輕載運行時，其消耗的電能與負(fù)載的下降并不成正比。針對這種情況，可以采用變頻調(diào)速器對電機的轉(zhuǎn)速進行控制，使其在運行時能夠與負(fù)載的變化相適應(yīng)。采用變頻的調(diào)節(jié)方式可以提高電動機在輕載時的效率，從而達到節(jié)能的目的。但是這種變頻調(diào)節(jié)設(shè)備一般比較昂貴，因此在應(yīng)用時受到了一定的限制。另一方面，可以采用軟啟動的措施。軟啟動過程中，通過控制啟動的導(dǎo)通角來控制電機的啟動。軟啟動的過程中，由于電流變化比較平穩(wěn)，因此不會造成電網(wǎng)電壓的波動。同時軟啟動措施也不會影響其他設(shè)備的電流和電壓，使它們能夠保持正常工作。所以，軟啟動在電氣設(shè)計中有很多的優(yōu)點。另外，相對于變頻控制，它的最大優(yōu)點就是成本比較低。但是軟啟動對散熱、通風(fēng)的要求比較高，它的價格也比較便宜。因此，在大容量電動機控制設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。

8建筑電氣設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用前景

相較之下，我國節(jié)能體系剛剛起步，與發(fā)展十分迅速的發(fā)達國家相比仍有差距，比較典型的有英國的BREEAM評估體系，日本的CASBEE評價體系，我國完全可以從中吸收有用的知識，加大建筑節(jié)能的宣傳力度，采用定性與定量評價的方法實現(xiàn)建筑節(jié)能。從我國具體的工作情況來看，可以建立科學(xué)且合理的建筑電氣運行情況的數(shù)據(jù)采集與整理、分析、比較體系，建立科學(xué)的數(shù)據(jù)庫，針對各項節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品制定相應(yīng)的措施，將科研成果轉(zhuǎn)化為時間，降低造價，形成良性循環(huán)。同時，政府也要出臺相關(guān)的文件支持建筑電氣節(jié)能設(shè)計，強化使用過程中的管理，使建筑電氣節(jié)能措施在實踐中得到發(fā)揮。

9結(jié)語

隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)速度的加快，電力系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展，但是目前電網(wǎng)也存在著設(shè)備老化的問題。雖然電網(wǎng)的建設(shè)速度很快，發(fā)電量也是逐年增長，但還是無法滿足日益增長的電力需求。因此，在建筑電氣設(shè)計中加強節(jié)能減耗的工作具有十分重要的意義。我們在電氣設(shè)計的過程中要全盤考慮，整體設(shè)計，樹立綠色建筑的設(shè)計理念。在滿足基本功能需求的前提下，采用新技術(shù)和新工藝把節(jié)能減耗作為我們建筑電氣設(shè)計工作中的一個重點來把握，對節(jié)能減耗有一個全新的認(rèn)識，從而真正的達到節(jié)約能源、降低能耗的目的。