公共建筑電氣設計的節(jié)能措施探析

張宇浩

沈陽國際工程咨詢中心 遼寧 110014

摘要：經(jīng)濟水平的不斷提升，社會的不斷進步，促使我國公共建筑事業(yè)取得了令人矚目的成績。在公共建筑設計中，建筑電氣設計是一項極為重要的工作內(nèi)容。目前全球面臨著能源危機日趨緊張的局面，節(jié)能已經(jīng)成為了全世界共同關注的重要課題。建筑電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能的重要組成部分，其對于提升整體建筑的節(jié)能水平發(fā)揮著十分重要的作用?；诖?，筆者結(jié)合工作實踐，就公共建筑電氣設計中的節(jié)能措施進行一定的探討。

關鍵詞：公共建筑；電氣設計；節(jié)能措施

公共建筑涵蓋范圍較廣包括商業(yè)建筑、辦公建筑、通信建筑、科教文衛(wèi)建筑等，由于公共建筑的數(shù)量巨大，所以能源浪費現(xiàn)象也最嚴重，但同時也存在著較大的節(jié)能降耗空間。公共建筑節(jié)能不僅能夠大大地降低建筑能耗量，提高了能源的利用效率，還能夠提高人們的生活和工作水平。

一、公共建筑電氣設計過程中存在的問題

（一）配電系統(tǒng)設計中存在的問題

在進行公共建筑電氣設計的時候，需重點關注變配電房的選址問題。在實際設計過程中，部分設計人員將變電所設置偏離了負荷的中心，導致供電的半徑增大，進而引發(fā)線路的損耗相應增加。同時不合理的選擇變壓器的型號。例如選擇有功損耗較大的變壓器，并安排不合理的負荷，造成不必要的電能損耗。在配電系統(tǒng)方面，由于配置了不平衡的電能，不僅會增加線路和變壓器的電能損耗，同時還會導致零序電流的產(chǎn)生，嚴重威脅到用電設備的安全運行。此外，伴隨著公共建筑中不斷增多的電子設備和電器設備，3次及以上的奇次諧波越來越多，不僅增加了供電線路的附加損耗，還嚴重的污染了共用電網(wǎng)，影響到電氣設備的正常運轉(zhuǎn)。因此在電氣設計時需盡量減少或者消除奇次諧波。

（二）照明系統(tǒng)設計中存在的問題

公共建筑不可或缺的一項電氣設計就是照明設計，在照明設計中依然存在諸多問題。例如不重視照明節(jié)能設計。照明能耗在建筑能耗占據(jù)相當大的比重，據(jù)相關研究顯示，2012年我國的總用電量達到5.15萬億KW，照明用電占據(jù)總用電量的12%，也就是6180億KW，這顯然是一個相當龐大的數(shù)字。由此可見，照明節(jié)能已經(jīng)刻不容緩。部門部分設計人員由于缺乏足夠的光源產(chǎn)品知識，未在圖紙上注明相關參數(shù)，導致建材市場上大量充斥著6000k以上的高色溫、低顯色指數(shù)和低光效的熒光燈。此外不同的場所對于燈具的防護等級、亮度限制級噪音限制等有著相應的規(guī)范，若在具體設計時不對這些因素加以考慮，不僅無法實現(xiàn)既定的照明目標，還會導致大量電能的浪費。

（三）公共建筑能耗計量、管理問題

伴隨著經(jīng)濟水平的不斷提升，城市化進程的不斷推進，大型的民用建筑日漸增多，同時也帶來了日趨嚴峻的能源消耗，并凸顯出強烈的電能依賴性。目前在國家大力推行低碳節(jié)能減排的方針政策下，采取分項計量電能就顯得尤為必要。采用能耗的分項計量，通過搭建建筑能耗的分析平臺，通過數(shù)據(jù)的采集和分析，能夠為后期的電氣節(jié)能設計提供重要的參考依據(jù)。所以在電氣設計中，不能夠?qū)⒉煌猛镜呢摵苫旌贤芈放潆姟?/p>

二、公共建筑電氣設計中的節(jié)能措施

在公共建筑中，電氣設計的節(jié)能與能源利用主要包括照明節(jié)能、能耗管理和節(jié)能電力設備的選用和低壓配電電源質(zhì)量等幾個方面。

（一）照明節(jié)能要點及節(jié)能技術措施

1.節(jié)能要點

對于公共建筑中照明節(jié)能設計時需注意以下要點：第一，合理選擇光源和燈具。需依據(jù)公共建筑的照明目的來合理選用光源及燈具；第二，照度及年齡。在辨認文字的時候，年齡越大則需要越高的照度。照度的確定不僅要綜合考慮使用目的和用途，還應該綜合考慮到使用人的年齡狀況；第三，熒光燈的光通量和環(huán)境溫度的關系。通常將熒光燈的使用環(huán)境溫度設置為20℃，以便于獲取最高效率的使用效果；第四，照明設備的減光因素。如果不做好照明設備的維護工作，不僅影響到日常的工作及安全，還會導致電能的浪費。因此需重點分析設備的減光因素，一般有燈射出的光通量的減退，燈具變臟帶來的光通量減退，天棚和墻壁造成的減光等三個主要原因?；跍p光因素分析的基礎上，做好相應的維護工作，確保照明設備的正常運行。

2.建筑照明節(jié)能技術措施

第一，選用高效長壽命的光源。照明節(jié)能的首要因素就是光源，而光源及節(jié)能又取決于發(fā)光的效率。高效的光源主要指的是氣體放電等。低壓氣體放電燈的主要代表為熒光燈，高壓氣體放電等的主要代表為高壓鈉燈及金屬鹵化物等；第二，選用高效節(jié)能的照明燈具。燈具的主要功能在于合理分配光源輻射的光通量，并滿足環(huán)境及作業(yè)的配光要求，同時不產(chǎn)生眩光及嚴重的光幕反射。因此在燈具選擇方面，不僅要考慮環(huán)境光分布及限制眩目，同時還應該考慮到燈具的效率；第三，選用高效節(jié)能的照明電器附件。鎮(zhèn)流器的選擇應符合照明標準的3.3.6條規(guī)定，即熒光燈應配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器；對頻閃效應有限制的場合，應采用高頻電子鎮(zhèn)流器；金屬鹵化物燈、高壓鈉燈應配用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，在電壓偏差較大的場所，宜配用恒功率鎮(zhèn)流器；功率較小者可配用電子鎮(zhèn)流器。從普遍節(jié)能角度出發(fā)，一般優(yōu)先選擇電子鎮(zhèn)流器，其次為節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

（二）能耗管理

公共建筑電氣節(jié)能設計中還需要做好能耗管理工作，也就是采取分項計量電能的技術措施。依據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部頒布的《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項能耗數(shù)據(jù)采集技術導則》，將分類能耗數(shù)據(jù)采集的指標劃分為6項：即電量、水耗量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量、燃氣量（天然氣量或煤氣量）、其它能源應用量，如集中熱水供應量、煤、油、可再生能源等。同時將分類能耗中的電量劃分為四個分項，主要有照明插座用電、動力用電、空調(diào)用電及特殊用電等。在具體設計的時候，需分開計量照明插座的用電量、空調(diào)的用電量、電梯水泵的用電量、廚房餐廳的用電量及信息機房的用電量等。針對使用集中光伏發(fā)電的，可以集中計量電能后進行使用或者并網(wǎng)處理。

（三）節(jié)能電力設備的選用和低壓配電電源質(zhì)量

第一，供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計。依據(jù)負荷容量、供電距離、分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)使用可靠，操作方便；第二，變壓器的選擇。變壓器選用低能耗、低噪聲、過載能力強的節(jié)能型變壓器，以減少損耗、

提高電能質(zhì)量；各個變壓器的設置應盡可能地減少空載運行，對于季節(jié)性負荷單獨設置變壓器；第三，減少線路損耗。由于配電線路有電阻，有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗。工程中盡量選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。此外，以導線長度最短為目標，在設計中線路應盡量走直線少走彎路。截面積變大，對于較長的線路，在滿足載流量，熱穩(wěn)定，保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟時還是合算的；第四，提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。配電系統(tǒng)中設置電容器進行無功補償。補償后配電系統(tǒng)的功率因數(shù)達到0.9以上?？傊瑑?yōu)化配電系統(tǒng)，降低線路損耗；合理安排三相上的負荷容量，基本做到三相平衡供電。

綜上所述，伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國的公共建筑事業(yè)得到了廣闊的發(fā)展前景。在公共建筑中，電氣設計具備極大的節(jié)能潛力。因此作為設計人員，需結(jié)合公共建筑的具體使用功能及特點，合理設計照明節(jié)能、強化能耗管理，并優(yōu)化供配電系統(tǒng)，降低線路的損耗等，最大限度的實現(xiàn)電氣節(jié)能。只有這樣才能實現(xiàn)公共建筑電氣功能上的多樣性，才能讓公共建筑電氣更好地造福人類。

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