民用建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法探討

［摘要］能源危機(jī)提出了節(jié)能的要求，“節(jié)電能，降電耗”進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)已勢(shì)在必行。所以，建筑電氣設(shè)計(jì)，電氣節(jié)能問(wèn)題就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。文章就工程設(shè)計(jì)中，配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建筑照明的節(jié)能兩方面，詳細(xì)介紹節(jié)能技術(shù)的措施和方法。

［關(guān)鍵詞］變壓器；電氣節(jié)能；設(shè)計(jì)方法；功率；密度值

［作者簡(jiǎn)介］高明，中國(guó)有色集團(tuán)（廣西）平桂飛碟股份有限公司賀州市平桂設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，廣西賀州，542601

［中圖分類號(hào)］ TU85 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1007-7723（2012）05-0091-0002

建筑電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的一個(gè)重要組成部分，電氣節(jié)能應(yīng)該是在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前就加以考慮的問(wèn)題。首先，在設(shè)計(jì)中就應(yīng)該考慮線路損耗及配電損失，采用新型節(jié)能變壓器，合理進(jìn)行功率補(bǔ)償，最大限度地減少無(wú)功損失；其次，在照明設(shè)計(jì)上，優(yōu)先選用節(jié)能型燈具和光源，從而達(dá)到降低照明損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

一、配電系統(tǒng)的節(jié)能

（一）合理選用變壓器

變壓器容量的選擇對(duì)于節(jié)能十分重要。變壓器容量選擇小了，易引起過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，過(guò)載損耗就會(huì)增加；變壓器容量選擇過(guò)大，不能被充分利用，增加了投資，變壓器的空載也會(huì)相應(yīng)增加。所以，在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)中，就要根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，合理選配變壓器容量，確保變壓器運(yùn)行在最佳負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷率不應(yīng)低于30%，宜工作在70%～80%的容量范圍內(nèi)。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，采取比較靈活的接線方式。

（二）降低線損

1.導(dǎo)線、電纜的選擇

在工程設(shè)計(jì)中，盡量減少導(dǎo)線、電纜的長(zhǎng)度。低壓線路的供電半徑不宜超過(guò)100m，密集負(fù)荷地區(qū)供電半徑不宜超過(guò)150m，小負(fù)荷地區(qū)供電半徑不宜超過(guò)250m，減少供電距離，容易達(dá)到電壓降的要求，減小了線路損耗。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中，對(duì)于較長(zhǎng)的線路，在計(jì)算中已經(jīng)滿足載流量及其他相關(guān)要求時(shí)，在導(dǎo)線、電纜截面的選擇上，應(yīng)該往上加大一級(jí)線纜截面，可以有效地降低線路的損耗。

2.在大型的公共建筑電氣工程設(shè)計(jì)中，變配電室的位置應(yīng)該盡量靠近電氣豎井，這樣可以減少干線電纜的長(zhǎng)度。設(shè)置電氣豎井的位置時(shí)，應(yīng)盡可能設(shè)在建筑物的中部或兩端，以有效減少電纜的敷設(shè)長(zhǎng)度。

3.根據(jù)負(fù)荷的等級(jí)進(jìn)行分類，除一二級(jí)負(fù)荷外，普通（三級(jí)）負(fù)荷盡量由一回路供電，有利于線路的切換，在低負(fù)荷時(shí)，由于電纜截面是一定的，形成電流減小，使得線路損耗減少。

（三）進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償

供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由于有各種設(shè)備，如變壓器、電動(dòng)機(jī)、電梯等，會(huì)使線路產(chǎn)生無(wú)功功率損耗，所以，在工程設(shè)計(jì)中就要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。在低壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般采用集中補(bǔ)償，對(duì)于比較大的電動(dòng)機(jī)，一般在55kW以上電機(jī)，就采用就地補(bǔ)償。這樣，可以有效地節(jié)約線路輸送的視在功率，也就是節(jié)約了有功功率。如果功率因數(shù)由0.7提高到0.9時(shí)，線路損耗一般可以減少40%。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008要求，10～35kV供電的用電單位，功率因數(shù)為0.9以上。 低壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.85以上。

（四）盡量保證三相負(fù)荷的平衡

民用建筑設(shè)計(jì)中，單相負(fù)荷占主要部分，如果在配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，就會(huì)產(chǎn)生高次諧波，影響變壓器和電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行，加大了配電系統(tǒng)中零線和相線的線路損耗。所以，在工程配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就要合理分配好三相負(fù)荷，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

二、建筑照明的節(jié)能

照明節(jié)能的原則是在保證有足夠的照度水平和照明質(zhì)量的前提下，盡可能節(jié)約照明用電，而不是為了節(jié)能，影響照明質(zhì)量。在民用建筑照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，執(zhí)行“照明功率密度值”和“照度”指標(biāo)雙達(dá)標(biāo)的要求，不同的建筑類別和房間的使用功能，有不同的照明功率密度值對(duì)應(yīng)。

（一）光源的選擇

光源的選擇直接影響到照度及照明功率密度值（LPD）。在高大廠房、戶外場(chǎng)地，就可以選擇金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，前者有較優(yōu)的色溫和顯色指數(shù)，而后者有更高的光效和更長(zhǎng)的壽命。

在普通住宅樓或辦公室，可以選用T8燈管和帶電子鎮(zhèn)流器的熒光燈，它比原來(lái)的帶鐵心整流器的熒光燈具節(jié)電30%以上。

在走廊、門廳、旅館等，可以使用節(jié)能燈替代白熾燈。

（二）建筑照明設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用自然光

天然的光源是一種直接的照明光源，利用天然光作照明采光，這就要從建筑出發(fā)，要求建筑設(shè)計(jì)時(shí)充分利用“窗”的特性，做好“采光窗”的文章，走廊應(yīng)盡可能使用外走廊。

（三）選用高效節(jié)能的燈具

節(jié)能設(shè)計(jì)的第二項(xiàng)指標(biāo)就是照度，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)選用高效的燈具，以滿足照度要求。如辦公室和住宅可以選用T8燈管和帶電子鎮(zhèn)流器的高效節(jié)能型熒光燈具，對(duì)于高強(qiáng)度的氣體放電燈的效率應(yīng)>75%等。

（四）合理的照明控制方式

根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034-2004的要求，各類建筑的照明控制方式如下：

1.公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場(chǎng)所的照明要采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況，采取分區(qū)、分組控制措施。

2.體育館、影劇院、候機(jī)廳、候車廳等公共場(chǎng)所要采用集中控制，并按需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施。

3.旅館的客房應(yīng)設(shè)置節(jié)能控制型總開關(guān)。

4.居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，要采用紅外線聲光控制開關(guān)。

5.每個(gè)照明開關(guān)控制的燈具數(shù)量不要太多。

6.照明場(chǎng)所設(shè)有兩列或多列燈具時(shí)，應(yīng)分組控制，所控?zé)袅信c側(cè)窗平行。

7.電化教室、會(huì)議廳、多功能廳、報(bào)告廳等場(chǎng)所，按靠近或遠(yuǎn)離講臺(tái)分組。

綜上所述，做到電氣節(jié)能并不復(fù)雜。作為一個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)人員，首先就要有一種社會(huì)責(zé)任意識(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)多想一想，各種方案多比較一下，就能做出合理的設(shè)計(jì)，盡量做到既節(jié)能降耗又大量降低投資，從而達(dá)到真正節(jié)約電能的目的。

［參考文獻(xiàn)］

［1］全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專篇——電氣［S］.

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［3］建筑電氣節(jié)能技術(shù)及設(shè)計(jì)指南［S］.

［4］電氣節(jié)能控制方法與實(shí)踐［S］.

［5］民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16-2008［S］.