建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

惠士偉

（葫蘆島市建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 125000）

1 引言

改革開發(fā)以來，大量人口涌入城市，極大的推動(dòng)了我國城市化發(fā)展的進(jìn)程。隨著城市化進(jìn)程的逐漸推進(jìn)，大型建筑的大量出現(xiàn)，促進(jìn)了建筑業(yè)的繁榮，也帶來了能源大量消耗的問題。電能的消耗是建筑能源消耗的主要組成部分，因此，建筑電氣節(jié)能問題已經(jīng)是能源消耗中不可忽視的主要問題，尤其在當(dāng)今提倡綠色節(jié)能理念的主旋律指引下，這一問題更加的突出。本文圍繞著建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行研究分析，并提出節(jié)能措施。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則

為了有效的實(shí)施建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，需要遵循以下的設(shè)計(jì)原則：

（1）將電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用到實(shí)際建筑物中，建筑物的功能參數(shù)不能有影響，更不能降低相關(guān)指標(biāo)。因?yàn)榻ㄖ锏母咀饔檬菨M足人們的特定需求，或者給人們提供舒適、安全的工作或者生活環(huán)境。

（2）采用的節(jié)能措施要因地制宜，根據(jù)不同的建筑物的用途和使用環(huán)境，采用不同的節(jié)能設(shè)計(jì)，不能拘泥于成規(guī)。不然會(huì)出現(xiàn)在甲建筑物上適用的節(jié)能設(shè)計(jì)在乙建筑物上并不能起到預(yù)期的目標(biāo)，可能還會(huì)帶來負(fù)面的影響。

3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中普遍存在的問題

由于我國在建筑電氣節(jié)能方面的研究起步較晚，沒有先進(jìn)的理論基礎(chǔ)支持，導(dǎo)致建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中存在著許多問題，總結(jié)起來主要有以下問題：

（1）建筑設(shè)計(jì)人員不重視節(jié)能設(shè)計(jì)。由于當(dāng)前多數(shù)的建筑工程的設(shè)計(jì)周期很短，且設(shè)計(jì)的效果和設(shè)計(jì)人員的績效沒有掛鉤，導(dǎo)致大多設(shè)計(jì)人員只重視設(shè)計(jì)數(shù)量，不重視質(zhì)量，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)更是不予重視。

（2）照明控制方式以及光源的選擇不合理。在設(shè)計(jì)中不能根據(jù)外部天氣環(huán)境和氣候等原因合理的控制建筑物的照明系統(tǒng)，導(dǎo)致大量照明用電損耗；同時(shí)在照明光源的選用上沒有注意綠色環(huán)保的要求。

4 建筑電氣節(jié)能措施

4.1 提高節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)

提高節(jié)能設(shè)計(jì)意識(shí)主要采用兩種方式：①加強(qiáng)對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的教育和宣傳，使其養(yǎng)成節(jié)能設(shè)計(jì)的意識(shí)。在建筑設(shè)計(jì)中將電氣節(jié)能設(shè)計(jì)作為一個(gè)重要的設(shè)計(jì)因素進(jìn)行考慮，選用合適的方案和措施，降低建筑物電氣能耗。②還要強(qiáng)化對(duì)設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)個(gè)人的考核，將設(shè)計(jì)的建筑電氣節(jié)能效果和其經(jīng)濟(jì)利益相掛鉤，一當(dāng)發(fā)現(xiàn)，電氣能源消耗超標(biāo)，不符合國家要求的情況，對(duì)設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人進(jìn)行經(jīng)濟(jì)處罰。

4.2 優(yōu)化建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

4.2.1 變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器是電力系統(tǒng)組成中重要的電氣設(shè)備，在建筑電氣系統(tǒng)中，變壓器的電能損耗約占總損耗的10%。變壓器的節(jié)能，主要從兩個(gè)方面考慮：

（1）選用低損耗變壓器

在高層建筑、地下建筑等有極高消防安全要求的地方，適合采用干式電力變壓器，如SC6、SG10、SG11等。這類變壓器的空載損耗低，一般采用冷軋取向硅鋼片，能極大減少鐵芯中的渦流損耗和漏磁損耗。

（2）提高變壓器的運(yùn)行效率

變壓器的有功損耗計(jì)算公式如下：

ΔP=P0+β2PK

其中，P0為空載損耗，β為負(fù)載率，PK為負(fù)載損耗。

所以為了降低變壓器的有功損耗，就要從降低變壓器的空載損耗、選擇合適的負(fù)載率和負(fù)載損耗著手。

變壓器的空載損耗是一個(gè)常量，與選擇的變壓器類型有關(guān)，所以要選擇節(jié)能型變壓器，其P0值小。

變壓器的負(fù)載損耗和其內(nèi)部繞線的電阻的大小成正比例關(guān)系，阻值較小的繞線，負(fù)載損耗越小，因此可選擇采用銅芯繞線等電阻值較小的導(dǎo)線制作的變壓器來降低負(fù)載損耗。

4.2.2 電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）選用高效電動(dòng)機(jī)

一般情況下，同為三相異步電動(dòng)機(jī)，其中的YX系列和Y系列相比，YX系列的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率更高，綜合節(jié)能能達(dá)到13%之多。在選擇的過程中，還要根據(jù)實(shí)際的建筑內(nèi)部情況，選擇與工作環(huán)境相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，如合適的冷卻方式等。

（2）減少電動(dòng)機(jī)損耗

電動(dòng)機(jī)的損耗主要由恒定損耗和負(fù)載損耗組成?？梢酝ㄟ^提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率以及改善功率因數(shù)的方式降低損耗。提高運(yùn)行效率主要是要減少其空載率以及提高負(fù)載時(shí)的效率，常規(guī)的方式是利用變頻器，來改變不同負(fù)載下的運(yùn)行速度，以減少輕載時(shí)的損耗。改善功率因數(shù)的方式為增加補(bǔ)償電容器以減小線路上的損耗。

4.3 提高建筑照明節(jié)能

建筑照明使用量大，用途廣，在多數(shù)的建筑設(shè)計(jì)中還存在著大量問題，所以改善建筑照明的節(jié)能潛力巨大。

4.3.1 選用節(jié)能，高效光源

光源在選擇過程中要以綠色、節(jié)能為主要目標(biāo)，要結(jié)合光源的發(fā)光效率、壽命和成本等方面，綜合考慮，選擇合適的光源。

光源發(fā)光的高效性是選擇的主要指標(biāo)，是指其將單位電能轉(zhuǎn)化為光能的比值，也可以理解為光源的總光通量與消耗的總電能的比值。若光源的發(fā)光效率越高，則說明其光能轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)，照明性越好。

4.3.2 優(yōu)化光源控制

光源的控制方式也是影響其使用效率和功耗的重要原因。結(jié)合實(shí)際使用，主要的控制手段有：

（1）定時(shí)控制。對(duì)于地下車庫部分以及應(yīng)急照明設(shè)備，可以通過定時(shí)控制器控制開啟和關(guān)閉時(shí)間，減少電能損耗。

（2）感應(yīng)控制。在走道內(nèi)、樓梯、電梯等場所，利用傳感器感應(yīng)技術(shù)，在有人的時(shí)候打開電源開關(guān)，無人時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

（3）亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)。在辦公區(qū)域，要求的亮度在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)，可以通過對(duì)環(huán)境亮度的采集，來調(diào)節(jié)光源的亮度，達(dá)到區(qū)域亮度基本不變的目的，尤其在白天太陽光強(qiáng)烈的時(shí)候，可以將照明亮度降低或者關(guān)閉。

5 結(jié)論

本文在研究建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則、存在的問題的基礎(chǔ)上提出了提高節(jié)能意識(shí)；對(duì)建筑物內(nèi)的電氣系統(tǒng)，如電動(dòng)機(jī)，變壓器，照明等，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和監(jiān)控，以提高用電效率，減少電能損耗，對(duì)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)提供相關(guān)參考。

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