淺析建筑設(shè)計(jì)中的電氣節(jié)能技術(shù)

邱劍

摘要：建筑行業(yè)的日益快速發(fā)展，建筑設(shè)備上的能源損耗問題越來越嚴(yán)重，如何降低建筑中的能源消耗成為了現(xiàn)階段比較熱門的話題。本篇文章通過對(duì)目前的建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，從建筑內(nèi)部的照明設(shè)計(jì)的節(jié)能性、建筑內(nèi)部供電系統(tǒng)以及建筑內(nèi)部的各類電氣產(chǎn)品節(jié)能入手，詳細(xì)探討了在這些環(huán)節(jié)中進(jìn)行建筑電氣節(jié)能的相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；電氣節(jié)能技術(shù)

一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的原則

1.1在節(jié)能設(shè)計(jì)之前必須要以完全滿足建筑資深的功能需要為基礎(chǔ)

對(duì)整個(gè)建筑來說，其建筑的功能必須要優(yōu)先滿足，比如說居民生活的舒適度、用戶用電安全性、建筑效率；所以首先要完全滿足建筑資深的照明需要，各項(xiàng)數(shù)值要完全符合使用標(biāo)準(zhǔn)；建筑空間內(nèi)的溫度和風(fēng)量等也必須要滿足其舒適性；整個(gè)建筑內(nèi)部各個(gè)走道和樓梯都必須要保持完全的通暢和路徑優(yōu)化；特殊建筑場所要滿足其特殊需求，例如酒店、運(yùn)動(dòng)場以及一些其他專業(yè)的建筑場所，這些場所都必須要安裝相應(yīng)的電力管理系統(tǒng)等等[3]。

1.2在滿足節(jié)能之前必須要滿足建筑實(shí)際設(shè)計(jì)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)效益

在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的國產(chǎn)中，必須要考慮到自身的經(jīng)濟(jì)條件和需求，根據(jù)實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益需求來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過程中不能為了追求較高標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能設(shè)計(jì)而投入更多的建造成本，增加整個(gè)建筑的建造費(fèi)用。因此，建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的工程師以及相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)節(jié)能之時(shí)必須要全盤考慮，對(duì)建筑建造過程中所使用的材料進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，從而使得在建筑電氣節(jié)能工程的各個(gè)環(huán)節(jié)所投入的資金，能夠在建筑運(yùn)行后的一個(gè)短時(shí)期內(nèi)，通過電氣節(jié)能將這部分投入進(jìn)行回收。

1.3節(jié)能過程中必須要完全減少絕大多數(shù)無效益的能源耗損

在對(duì)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)指出就需要首先將建筑內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)的用電情況了解清楚，從而能夠更好的尋找出在建筑內(nèi)部的各個(gè)電氣設(shè)備所有的功用，將這些電氣設(shè)備中一些重復(fù)的、浪費(fèi)的環(huán)節(jié)取消或進(jìn)行改善。比如說建筑的內(nèi)部線路存在著嚴(yán)重的耗損，電能傳輸過程中的耗損以及變壓器功率導(dǎo)致的耗損都是一些毫無意義的耗損，憑白浪費(fèi)建筑內(nèi)部的能量；還有建筑內(nèi)部的電氣照明，優(yōu)先要從先進(jìn)的光控技術(shù)以及照明系統(tǒng)上進(jìn)行能源消耗的控制[1]。

二、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路

對(duì)供配電系統(tǒng)及線路科學(xué)合理地設(shè)計(jì)是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必不可少的環(huán)節(jié)。在實(shí)際情況中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑設(shè)備的類型和設(shè)備對(duì)電能的要求合理分析研究，選擇簡單可靠易操作的供配電系統(tǒng)。建筑用電設(shè)備的負(fù)荷容量、用電設(shè)備自身特點(diǎn)對(duì)電能品質(zhì)的要求都是要考慮的因素，應(yīng)根據(jù)實(shí)際建筑工程用電的實(shí)際需求選擇合適的變壓器是電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的保障。

瞬流抑制專用快速開關(guān)元件組合是建筑電氣節(jié)能的多種手段之一，經(jīng)實(shí)踐和科學(xué)理論證明，這種手段可以有效地濾除輸電線路中產(chǎn)生的瞬流浪涌，確保末端設(shè)備無損無影響地運(yùn)行，最終達(dá)到降低建筑用電設(shè)備的電能損耗，提高相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率，減少維護(hù)中的經(jīng)濟(jì)投入和延長設(shè)備使用周期。這種電氣節(jié)能手段不僅可以達(dá)到節(jié)約電能的目的，還能同時(shí)做到保護(hù)建筑電氣設(shè)備正常高效經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

2.2變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗，在變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)上只考慮有功損耗，空載損耗與負(fù)載損耗是有功損耗的兩個(gè)主要組成部分。空載損耗又稱為鐵損即功率傳輸?shù)膿p耗，主要包括變壓器鐵芯漏磁和渦流損耗，它們的大小取決于變壓器自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，與外部條件無關(guān)，可以看作不變量。因此在變壓器的選型上應(yīng)選擇干式變壓器或者油侵變壓器等節(jié)能型變壓器。

負(fù)載損耗與變壓器的負(fù)荷率有關(guān)，經(jīng)驗(yàn)證當(dāng)負(fù)荷率為 0. 5 時(shí)變壓器的能耗最小，但是在考慮經(jīng)濟(jì)條件的情況下負(fù)荷率控制在0. 75 ～ 0. 85 間是最為合適的選擇[4]。在實(shí)際變壓器的選型中變壓器的容量應(yīng)根據(jù)具體情況而定，變壓器容量過低不能滿足用電設(shè)備的正常需求，如果容量過高會(huì)引起鐵損增加，因此，合理科學(xué)地選用變壓器的容量和臺(tái)數(shù)是變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.3降低線路電能損耗

建筑工程中輸電線路分布廣泛走線復(fù)雜，有效地減少線路上的電能損耗是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中不可缺少的重要部分。影響導(dǎo)線電能損耗的是導(dǎo)線自身的電阻，導(dǎo)線電阻與導(dǎo)線長度和電阻率成正比，與導(dǎo)線截面積成反比。

因?yàn)榻?jīng)濟(jì)成本的因素限制導(dǎo)線的截面積不可能做的很大，在現(xiàn)實(shí)中主要依據(jù)線路所要求的機(jī)械強(qiáng)度、線路發(fā)熱條件、電壓損失來計(jì)算選擇導(dǎo)線截面積。采用科學(xué)合理的電路設(shè)計(jì)有效地減少建筑工程中輸電線路的長度；選用銅芯導(dǎo)線等電阻率較小的金屬材質(zhì)作輸電線路的導(dǎo)線，都可以很好地降低線路導(dǎo)線自身總電阻，減少電能在線路中的損耗。此外，還可以限制連接在電網(wǎng)中的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)，正確選用設(shè)計(jì)變流裝置，采用功率因數(shù)比較高的相同容量的同步電機(jī)取換異步電機(jī)來提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，也可以較好地降低線路上的電能損耗。總之，應(yīng)當(dāng)依據(jù)現(xiàn)實(shí)條件科學(xué)合理地選擇、結(jié)合不同的方法減少線路上的電能損耗。

2.4照明部分節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑工程中的照明設(shè)備使用面積大、分布廣泛是建筑能耗的主要組成部分。有關(guān)資料顯示，照明設(shè)備在建筑工程的能耗比重達(dá)到 0. 15 ～0. 25 之間，因此，我們應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑照明在技術(shù)方面的改進(jìn)，在照明光源上的選擇，在對(duì)照明設(shè)備的控制方法的選用，對(duì)自然光在建筑中的使用等方面。對(duì)照明部分的節(jié)能設(shè)計(jì)能夠減少大量不必要的電能損耗。

在滿足照明部分對(duì)作業(yè)的視覺需求和建筑功能的前提下，盡可能地減少電能在照明系統(tǒng)輸電線導(dǎo)線上的損耗和不必要的光源浪費(fèi)。采用符合相關(guān)技術(shù)要求的照度標(biāo)準(zhǔn)，減少不必要的光源浪費(fèi)。使用優(yōu)質(zhì)高效節(jié)能的光源，傳統(tǒng)的白熾燈光質(zhì)差、發(fā)光效率低、電能損耗大，已經(jīng)逐漸被社會(huì)淘汰；而 LED 節(jié)能燈、熒光燈以其光質(zhì)高、電能損耗小、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑照明系統(tǒng)?？茖W(xué)合理地選擇照明線路，供電方式和輸電線路導(dǎo)線截面積都是影響照明線路電能損耗的主要因素。經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)和科學(xué)論證，在照明線路中選用三相四線式供電可以使得輸電線路的損耗最小。在建筑照明系統(tǒng)中大量使用三相四線制供電方式可以大大降低輸電線路的損耗[2]。

自然光是最經(jīng)濟(jì)環(huán)保的光源，所以在建筑照明部分中應(yīng)當(dāng)充分考慮自然光的利用率。通過各種科學(xué)合理的建筑設(shè)計(jì)，將自然光更多更好地引進(jìn)建筑中，可以有效地減少照明系統(tǒng)中電能的消耗?？梢栽诮ㄖ写罅渴褂猛腹庑暂^好的玻璃；也可以使用光電傳感器控制建筑中的電能消耗型光源，在光線達(dá)到正常視力需求的情況下自動(dòng)切斷照明輸電線路，使用自然光為建筑提供照明。在建筑裝修中也可以使用光反射高的材料進(jìn)行裝修，提高整體建筑內(nèi)的照度。對(duì)人員流動(dòng)較少的走廊和其他室內(nèi)場所可以采用聲控開關(guān)、光線感應(yīng)開關(guān)，進(jìn)而降低不必要的電能光源浪費(fèi)。

三、總結(jié)

在如今建筑電力消耗如此巨大的情況下，如何將建筑內(nèi)的電氣消耗降低，增強(qiáng)節(jié)能性，進(jìn)行建筑施工前電氣計(jì)劃設(shè)計(jì)已經(jīng)屬于勢在必行，但建筑內(nèi)部進(jìn)行電氣消耗節(jié)能過程中涉及到了許多方面，有著很強(qiáng)的技術(shù)性，每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造對(duì)整體影響巨大。因此，建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能必須要有著高度的重視，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，必須要始終保持著電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)理念，認(rèn)真的做好建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，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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[3]朱麗潔。淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J]。電源技術(shù)應(yīng)用，2013，（2）。

[4]張金玲。談建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)措施的運(yùn)用[J]?？萍紕?chuàng)業(yè)家，2013，（2）。