建筑電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)策略

浙江東華規(guī)劃建筑園林設(shè)計(jì)有限公司 310014

摘要：根據(jù)建筑電氣中現(xiàn)有的節(jié)能設(shè)計(jì)的兩個(gè)原則，提出了包括減少線路的供電損耗，設(shè)計(jì)高效節(jié)能照明系統(tǒng)，采用動(dòng)力設(shè)備調(diào)節(jié)，供配電優(yōu)化設(shè)計(jì)等四個(gè)節(jié)能設(shè)計(jì)策略，以期在建筑電氣工程中節(jié)約能源，為廣大同仁在今后的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中提供理論依據(jù)和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)；策略

一、建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

1.1供電設(shè)計(jì)的優(yōu)化原則。在建筑電氣工程的設(shè)計(jì)中，我們既要滿足建筑用戶本身的實(shí)際需要，不能夠以犧牲建筑本身的使用需求為代價(jià)。此外，也要充分的考慮到設(shè)計(jì)的實(shí)用性，不能夠走為了節(jié)能而節(jié)能的道路。在實(shí)際的操作中，實(shí)用性被放到了首要的位置，那就是為建筑物內(nèi)部的用電設(shè)備提供充足的電力，滿足各方所需；其次考慮的就是安全性的問(wèn)題，比如各線路之間是否設(shè)定有一定的安全距離，在高空作業(yè)區(qū)有沒(méi)有配備相應(yīng)的防雷裝置，或在對(duì)于靜電比較敏感的地方防靜電設(shè)施能否正常工作等。

1.2提高設(shè)備的運(yùn)行效率。在滿足用電要求和安全的前提下，盡最大程度的減少各種各樣的能源損耗，無(wú)論是電能的直接損耗還是間接損耗，都要在規(guī)定的范圍內(nèi)降到最低的水平。要努力的實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無(wú)功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，提高能源的綜合利用率。

二、建筑電氣工程的多種節(jié)能設(shè)計(jì)的具體策略

2.1減少線路的供電損耗。在實(shí)際的電路傳輸中，我們經(jīng)常會(huì)面對(duì)這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)，那就是有相當(dāng)一部分的電量被消耗到電路本身所帶有的電阻上。這一直以來(lái)是困擾節(jié)能設(shè)計(jì)者的一個(gè)難題。眾所周知，該部分的功率消耗是由于線路電阻發(fā)熱產(chǎn)生的。只要減小線路的電阻，就會(huì)起到改善用電量損耗的作用。為此，我們可以從以下幾個(gè)方面加以考慮：

（1）選用電阻率較小的導(dǎo)線作為傳輸載體。查閱相關(guān)的資料可知，在常見(jiàn)的材料中銅絲的電阻率是相對(duì)較小的，但是從使用的角度來(lái)看，大范圍采用銅絲也是不切實(shí)際的，因而考慮到銅絲的成本因素，我們?cè)谀切┯秒娯?fù)荷大的一，二類建筑中采用銅絲，負(fù)荷小的三類建筑中使用鋁制導(dǎo)線是比較符合節(jié)能的原則的；

（2）減少導(dǎo)線的長(zhǎng)度。線路在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量要避免不必要的曲線；低壓線路少走或不走回頭線；如今高層建筑越來(lái)越多，在低壓配電室與豎井的位置的布局上要進(jìn)行科學(xué)的論證，以使得大部分的線路向前送，從而極大的減少了往回輸送的可能。

2.2設(shè)計(jì)高效節(jié)能照明系統(tǒng)。在建筑附帶的照明光源的選取上，根據(jù)具體照明的位置，采取不同的照明方式。比如對(duì)于層高小于4.5m的場(chǎng)所，熒光燈就是一個(gè)節(jié)能的不二選擇。在層高大于4.5m的諸如體育館，商業(yè)場(chǎng)合，廠房等，再選用熒光燈已經(jīng)顯得不合時(shí)宜，此時(shí)配有金屬鹵化物燈將會(huì)非常的合適。在比如對(duì)于顯色性要求不高的場(chǎng)合，高壓鈉燈就比一般的熒光高壓汞燈要好得多。當(dāng)然高壓鈉燈也是可以進(jìn)行調(diào)光處理的，我們可以通過(guò)將其亮度減少一半的方式來(lái)使得能耗降低到原先的65%左右。除了照明燈源的選取之外，燈具的布局形式也是節(jié)能所關(guān)注的重點(diǎn)。當(dāng)房間里面有多組燈具時(shí)，宜選用與側(cè)窗平行控制；當(dāng)涉及帶有演講臺(tái)，報(bào)告廳，會(huì)議室的場(chǎng)所時(shí)，靠近講臺(tái)的分組控制將會(huì)更加顯得人性化；其次，隨著科技的進(jìn)步，采用智能化的管理方式也可以達(dá)到節(jié)能設(shè)計(jì)的目的。在智能控制系統(tǒng)中，我們可以通過(guò)程序設(shè)定，來(lái)對(duì)于外界的明暗程度，人口流量，能見(jiàn)度情況以及分貝進(jìn)行判別，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，在需要的時(shí)候開(kāi)啟，在不必要的時(shí)候關(guān)閉達(dá)到高效節(jié)能的效果。

2.3采用動(dòng)力設(shè)備調(diào)節(jié)。作為動(dòng)力之源的電動(dòng)機(jī)，是建筑內(nèi)部中各行各業(yè)常見(jiàn)的一種動(dòng)力設(shè)備。其在實(shí)際生活中的使用相當(dāng)?shù)钠毡?。但是其也存在能源消耗過(guò)大的問(wèn)題。未來(lái)建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)可以從這方面下功夫。通過(guò)分析可知，其高能耗主要是由兩個(gè)方面的因素引起的，即電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)過(guò)低。對(duì)于前者來(lái)說(shuō)，要想改變現(xiàn)狀，采用高效率的電動(dòng)機(jī)，減少各部分的損耗是一個(gè)很好的選擇。對(duì)于后者來(lái)講，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行前，合理的根據(jù)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)負(fù)荷來(lái)選用電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的提高，或者對(duì)于保持輕負(fù)荷運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)采取三角一星切換裝置來(lái)降壓運(yùn)行也能夠?qū)崿F(xiàn)功率因數(shù)的提升。另外，對(duì)于裝置離供電點(diǎn)距離較大或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的裝置來(lái)說(shuō)，對(duì)其采取無(wú)功功率的就地補(bǔ)償能夠也實(shí)現(xiàn)減少消耗，節(jié)約能源。但是此時(shí)應(yīng)該注意到補(bǔ)償?shù)娜萘坎粦?yīng)該過(guò)大。因?yàn)檫^(guò)大會(huì)產(chǎn)生自勵(lì)磁過(guò)電壓，那樣就將會(huì)得不償失。

2.4供配電優(yōu)化設(shè)計(jì)。供配電的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是用來(lái)減少變壓器的能量損失上，對(duì)于變壓器的損失，我們可以采用S11-、S13-等系列的油浸變壓器或SCB10、SGB11等系列的干式變壓器，這些變壓器中優(yōu)質(zhì)的冷軋取向硅鋼片因?yàn)槠渲械娜苯涌p結(jié)構(gòu)，從而能夠避免產(chǎn)生過(guò)多的漏磁以及渦流損耗。變壓器的選擇上，與線路的供電損失類似，我們也要選用銅絲作為變壓器的變壓電芯。在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的同時(shí)，也可以降低成本，改善經(jīng)濟(jì)效益。然而變壓器的使用場(chǎng)合也要考慮在內(nèi)。對(duì)于那些煉油廠，化工廠等對(duì)安全系數(shù)較高的場(chǎng)所，宜采用低損耗節(jié)能型干式電力變壓器。對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，為改善電能質(zhì)量，采用有載調(diào)壓電力變壓器。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，建筑電氣工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁瑣的系統(tǒng)工程，其中可以實(shí)施的方案很多，探討的部分也比較復(fù)雜。通過(guò)選擇合理的方案，實(shí)行能源的高效利用，對(duì)于構(gòu)建我國(guó)社會(huì)主義和諧社會(huì)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

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序號(hào)技術(shù)參數(shù)名稱提供值

1工作環(huán)境溫度-40℃～+70℃

2工作環(huán)境濕度相對(duì)濕度5～95%（裝置內(nèi)部既無(wú)凝露，

也不應(yīng)結(jié)冰）

3大氣壓力70kPa～110kPa

4工作電源AC 220 V±10%，50Hz

5監(jiān)測(cè)組分H2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等

7種氣體組分及總烴、相對(duì)增長(zhǎng)率及絕對(duì)增長(zhǎng)

速度；采用微水監(jiān)測(cè)單元檢測(cè)油中微水H2O

6分析診斷功能通過(guò)改良三比值法、大衛(wèi)三角法及

立方體圖示法對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、診斷，

并提供原始譜圖

7最小檢測(cè)周期40-60分鐘，可由用戶自行設(shè)定

8取樣方式循環(huán)取樣，安全真實(shí)地反應(yīng)變壓器中

氣體真實(shí)情況

9油氣分離方式真空攪拌振蕩脫氣技術(shù)

10數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壽命≥ 10 年

11配備載氣量氣源發(fā)生器

12監(jiān)測(cè)氣體測(cè)量范圍

1）H22～2000μL/L

2）CO5～4000μL/L

CO225～5000μL/L

3）CH41～2000μL/L

4）C2H41～2000μL/L

5）C2H61～2000μL/L

6）C2H20.5～500μL/L

7）H2O（可選）2～100%RH

8）總烴1～8000μL/L

13穩(wěn)定性（測(cè)量偏差）同一試驗(yàn)條件下對(duì)同一油樣的監(jiān)測(cè)結(jié)果偏

差不超過(guò) 10%（中等濃度）

14靜電放電抗擾度4 級(jí)，± 8kV-± 15kV

15電快速瞬變脈沖群抗擾度4 級(jí)，± 4kV

16浪涌（沖擊）抗擾度4 級(jí)，± 4kV

17存儲(chǔ)運(yùn)輸極限環(huán)境溫度-40 ℃ ～+ 80 ℃

18外殼的防護(hù)性能室外安裝部件（本系統(tǒng)和通訊控制單元）IP56

5 結(jié)語(yǔ)

此技術(shù)的研究可提升變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)裝置使用效果和運(yùn)行可靠性，充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)裝置的作用，保障變壓器安全穩(wěn)定運(yùn)行，切實(shí)做到實(shí)時(shí)監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)準(zhǔn)確檢出設(shè)備異常，避免重大設(shè)備事故發(fā)生。并可以減低在線監(jiān)測(cè)裝置的誤報(bào)率、漏報(bào)率、故障率，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。

該項(xiàng)目推廣后，能夠大幅度提高大型變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛伏的內(nèi)部故障。以一臺(tái)三相220KV、180MVA變壓器為例，如發(fā)生故障，維修費(fèi)用為數(shù)十萬(wàn)元，以每度電0.5元計(jì)算，停電一天直接損失可達(dá)百萬(wàn)元（24小時(shí)×120×103千瓦×0.5）。變壓器及系統(tǒng)安全運(yùn)行，關(guān)系到電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和工農(nóng)業(yè)及人民生活用電的可靠性，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及居民生活用電造成的間接損失更大。

另外，該變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)裝置不需要人為的去更換氣瓶，同時(shí)也不需要定期的去對(duì)載氣鋼瓶進(jìn)行監(jiān)測(cè)，大大的節(jié)約了人力、物力、財(cái)力成本。創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益，為智能電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)提供了新一代高、精、尖、特、專的監(jiān)測(cè)產(chǎn)品。