在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的一些問題探討

余桂清

紹興市城市建筑設(shè)計(jì)院有限公司 312000

摘要：本文結(jié)合建筑電氣設(shè)計(jì)實(shí)踐，分析建筑電氣設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)與措施。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；設(shè)計(jì)；節(jié)能；分析；措施

前言：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)取得了較為顯著的成績。因而在城市化的建設(shè)進(jìn)程中勢(shì)必會(huì)帶來能源的不斷消耗和增長。當(dāng)前能源問題已成為我國乃至全球化經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸之一。因此，國內(nèi)外都在加大節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)的力度。因而建筑作為耗能大戶，加強(qiáng)建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能策略的探討，才能確保我國建筑行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展之路。

一、建筑節(jié)能存在的問題

由于生活水平的提高和家用電器的飛速發(fā)展，人們對(duì)電器的需求增大，用戶用電量也大大增大，而建筑電氣設(shè)計(jì)師也在建筑設(shè)計(jì)的過程中對(duì)電器節(jié)能因素考慮的比較少，造成了建筑電氣能源消耗問題愈發(fā)嚴(yán)峻，在平時(shí)很少有人或者企業(yè)認(rèn)識(shí)到我國能源缺乏的的現(xiàn)狀。國家對(duì)建筑電氣節(jié)能的教育的投入不足，導(dǎo)致能源的嚴(yán)重供應(yīng)不足，給人們生活帶來不便的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了更大損害。介于以上嚴(yán)重的危害建筑電氣工程師就因該在充分調(diào)查了解不同用戶的不同用電需求，提出一系列有效的解決方案，在實(shí)際建筑電氣設(shè)計(jì)中運(yùn)用好的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)城市建筑電氣得最大節(jié)能化。

二、建筑電氣設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能措施

1、對(duì)照明方式選擇科學(xué)、合理、節(jié)能的

首先，照明電氣設(shè)計(jì)的選取一定要符合目前我國對(duì)各個(gè)類別的建筑照明度統(tǒng)一頒布實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行照明電氣設(shè)計(jì)。照度要適中，避免為了節(jié)能設(shè)計(jì)低度數(shù)的照明，這樣會(huì)損害人們的視力，也最終會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響；當(dāng)然，也不宜設(shè)計(jì)照明度數(shù)高的，這樣會(huì)造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)，也對(duì)產(chǎn)品的節(jié)能毫無意義。

其次，當(dāng)滿足了照明度后，建議使用它的人們適當(dāng)采取通常方式下的照明或者局部的照明或者混合式的照明方法，這樣的設(shè)計(jì)更有利于建筑節(jié)能。比如，在高而廣闊的加工工廠，適宜采取通常方式下的照明；而需要高難度作業(yè)的工作，對(duì)事物的精準(zhǔn)視覺有要求的，適宜采取局部的照明，有利于照明度的集中，在不需要的地方把照明省去，有利于節(jié)能。

最后，采取合理的照明路線。實(shí)踐表明：照明路線產(chǎn)生的損耗大概占到整個(gè)輸入電量總數(shù)的百分之五，而制約照明路線產(chǎn)生損耗的關(guān)鍵成因?yàn)楣╇姺绞脚c導(dǎo)線截面積，因此，在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，建議采用三相四線制的供電方式，這樣有利于降低能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

2、采用智能控制系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用先進(jìn)的智能控制技術(shù)，對(duì)建筑設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)高效的監(jiān)控管理，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的，已經(jīng)成為建筑節(jié)能的有效手段。近年來，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的性能日趨完善，節(jié)能效果也變得越來越顯著。采用建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)建筑中的風(fēng)機(jī)及給排水泵等沒備進(jìn)行有效控制：也可對(duì)制冷機(jī)組、空調(diào)器等設(shè)備、高/低壓變配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和電梯系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?？傊媒ㄖO(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，可以全方位地對(duì)建筑中各類機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行控制，在滿足建筑要求的前提下，使各種設(shè)備均處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。由于專業(yè)智能化控制手段的快速發(fā)展，針對(duì)電氣系統(tǒng)控制，推出了高效的變配電智能監(jiān)控系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng)，無疑對(duì)建筑機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控節(jié)能起到更加積極的作用。諸如智能照明控制系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)，通過不同工作場(chǎng)合的多種照明工作模式，達(dá)到不同照度要求，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景、定時(shí)和多點(diǎn)控制，統(tǒng)一管理，有效地減少燈具工作時(shí)間，節(jié)省電能。

3、加大可再生資源的利用范圍

受到價(jià)格等因素的影響，太陽光伏技術(shù)目前仍未普及，目前位置，新建住宅的太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用有了明確規(guī)定，電氣專業(yè)對(duì)太陽能的應(yīng)用會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展而被提上日程，從當(dāng)前情況來看，應(yīng)用環(huán)境已然成熟，相信在不僅的將來該技術(shù)必然會(huì)大面積得到推廣。從實(shí)踐情況來看，盡量要減少非季節(jié)性的節(jié)電方案，一些開發(fā)商為了減少初次投入而采用電采暖系統(tǒng)，從其效果來看，不僅增加了總投資，而且舒適性較差，這就要求加強(qiáng)與開發(fā)商的溝通，做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，慎重采用，盡量采用節(jié)能的用電方案。

4、減少線路損失

4.1選擇電阻率小，導(dǎo)電優(yōu)良的電纜

鋁電纜導(dǎo)電性能較差，電阻率偏高，造成線路損失嚴(yán)重。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，盡量選擇電阻率小，導(dǎo)電性能優(yōu)越的銅制電纜，這樣會(huì)大大降低線路損耗。雖然銅制電纜隨著導(dǎo)線截面的增大，比鋁制電纜貴了幾倍，但是從運(yùn)行穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和長遠(yuǎn)用電角度來說還是利大于弊。另外，鋁合金電纜技術(shù)日趨成熟，不但機(jī)械性能卓越，其電阻率遠(yuǎn)低于鋁制電纜，節(jié)能效果顯著，在經(jīng)濟(jì)條件不允許的情況下，從節(jié)能設(shè)計(jì)角度考慮，可以選擇鋁合金電纜。

4.2盡量減小輸電線路的長度

首先，變壓器或Mcc應(yīng)設(shè)在整個(gè)車間電力負(fù)荷的中心，減小線路的供電距離。其次供電線路要走直線、直管路敷設(shè)或者地埋，盡量少走彎路。最后，低壓線路避免走或盡量少走回頭路，減小往復(fù)的線路電能損耗。

4.3增大電纜的截面

對(duì)于輸電距離較長的線路且持續(xù)供電的回路，除了要達(dá)到各種電氣保護(hù)要求和計(jì)算選用的截面，可適度增大一級(jí)電纜的截面，這樣不僅減小線路電能損耗，還延長了電纜的工作壽命，避免各種電力事故危害的發(fā)生，保證了優(yōu)質(zhì)供電的要求。

5、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)

供配電系統(tǒng)中的用電設(shè)備，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈的鎮(zhèn)流器都有電抗，都會(huì)產(chǎn)生滯后的無功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相互抵消，這樣超前的無功功率就從高壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，線路上就產(chǎn)生了無功損耗，減少這部分損耗的舉措主要有：

設(shè)備的自然功率因數(shù)要盡量提高，以減少超前的需求。有很多方法，比如：可以用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī)；采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈時(shí)，單燈安裝電容器等，使功率因數(shù)自然而然提高到0.85-0.95，這就可減少系統(tǒng)高，、低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率損耗。

采用無功補(bǔ)償裝置對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，減小電網(wǎng)的功率因數(shù)。采用就地平衡補(bǔ)償。即低壓部分在變壓器低壓側(cè)集中設(shè)補(bǔ)償裝置，高壓部分在高壓側(cè)設(shè)高壓電容補(bǔ)償裝置。對(duì)容量較大、負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備如風(fēng)機(jī)、水泵、傳送帶等設(shè)備。就地補(bǔ)償裝置，這樣使高壓線路及低壓線路上的無功傳輸均有效減少，從而達(dá)到節(jié)能目的。

6、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑是指那些用于商業(yè)目的的，出租或出賣的公寓及商住樓、賓館飯店、辦公樓等建筑。目前，配電變壓器廣泛使用于商用建筑，但在配電變壓器的選擇和使用方面存在著許多錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，造成配電變壓器選型不當(dāng)，再加上不合理的負(fù)載率和運(yùn)行方式，致使其長期處于低效率運(yùn)行狀態(tài)，以至于增加了無謂的電能損耗。

減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計(jì)算：Pk是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時(shí)，是在β=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷，此時(shí)變壓器的能耗最小，但在β=50%負(fù)載率時(shí)僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費(fèi)，變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?，變壓器最?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%～85%之間。在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。

結(jié)束語

節(jié)能是一個(gè)長久的目標(biāo)，也是一個(gè)涉及面廣的工程，在未來的發(fā)展中，我們有必要做好建筑電氣節(jié)能的管理工作，采取有效措施提高建筑電氣設(shè)計(jì)的水平，從根本上減少能耗，促進(jìn)我國建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。

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