建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計研究

袁安有

【摘要】隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，我國在國民經(jīng)濟建設(shè)過程中，將更加注重節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用。我國是一個人口大國，資源消耗一旦與人口數(shù)量相結(jié)合起來，資源消耗將是一個龐大的數(shù)字。就以建筑行業(yè)來說，我國建筑行業(yè)的資源消耗在各行各業(yè)當(dāng)中處于領(lǐng)先地位，加強建筑節(jié)能，對于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)來說，意義重大。

【關(guān)鍵詞】供配電系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計;建筑行業(yè)

我國是一個能源消費大國，可是能源卻相對的比較短缺，而且能源浪費也較為嚴(yán)重。作為二次能源的電能，它的供需矛盾在最近越來越受國人關(guān)注，它已經(jīng)深深地影響了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。在民用建筑中，電能消費已經(jīng)占到50%以上，如何把節(jié)能措施貫穿于整個建筑電氣供配電系統(tǒng)設(shè)計過程，就變成一個極為關(guān)鍵的問題。因此，對現(xiàn)代建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計要點進行研究分析具有重要的現(xiàn)實意義。

1、建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀

我國建筑電氣配電系統(tǒng)節(jié)能發(fā)展與西方發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在著較大的差距。為此，加強建筑電氣配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，在建筑節(jié)能發(fā)展過程中，顯得尤為重要。在建筑工程中，建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計可以有效地節(jié)約電能，極大地降低能源消耗，使建筑行業(yè)朝著低能耗的方向發(fā)展，這對于我國提出的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來說，具有十分重要的意義。我國建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計發(fā)展過程中，注重可持續(xù)發(fā)展和“綠色生活”兩個發(fā)展目標(biāo)，可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)即是實現(xiàn)能源資源可持續(xù)發(fā)展，促進社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一;“綠色生活”這一概念，則是注重建筑的綠色節(jié)能發(fā)展，滿足人們舒適度的同時，最大限度地降低能源消耗。

建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計在發(fā)展過程中，將遵循以下原則：

（1）電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計必須滿足建筑物的實際需要。電氣供配電系統(tǒng)的目的就是滿足照明、色溫等需要，使人們在居住過程中，能有一個較好的舒適度。

（2）節(jié)能設(shè)計要滿足實際經(jīng)濟效益。建筑電氣供配電系統(tǒng)技能設(shè)計要與建筑過程中的經(jīng)濟效益保持著緊密的聯(lián)系，要在考慮建筑施工的經(jīng)濟效益基礎(chǔ)上，考慮其設(shè)計是否符合這一目標(biāo)。若是節(jié)能設(shè)計的費用需要大量投資以及相關(guān)運行費用，節(jié)能設(shè)計的目標(biāo)將難以實現(xiàn)。

（3）節(jié)能設(shè)計要注重節(jié)約無謂消耗的能量。在建筑耗能當(dāng)中，有些耗能是必然的，而有些耗能則是可有可無的，節(jié)能設(shè)計將針對于無謂消耗的能量，通過節(jié)約這些能量，保證資源能夠得到有效地利用，進而實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

2、建筑電氣供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的措施

2.1優(yōu)選高效節(jié)能變壓器實現(xiàn)節(jié)能

選擇合適的變壓器容量和型號是提高變壓器電能轉(zhuǎn)換效率、降低運行能耗的重要措施。在電氣節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際負(fù)荷需求，按照略高于變壓器最佳負(fù)荷率來確定變壓器容量，通常應(yīng)設(shè)置負(fù)荷率在70%左右較為經(jīng)濟合理。另外，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，某一型號或系列的變壓器，新型號的自身損耗應(yīng)比前一個型號低10%。例如，S10型比S9型的空載、負(fù)載損耗低10%。因此，在選型時，應(yīng)優(yōu)選空載、負(fù)載損耗相對較小的節(jié)能型變壓器，如S11、S13等節(jié)能型變壓器用卷鐵芯改變常規(guī)疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)，可大大降低磁阻，其空載電流可減少約60%～80%，有效提高了變壓器的電能轉(zhuǎn)換效率及供配電系統(tǒng)的電能功率因數(shù)，降低了系統(tǒng)線損，使變壓器空載損耗降低約20%～35%，節(jié)能效果十分顯著。

2.2配電器容量與臺數(shù)優(yōu)化

配電變壓器容量與臺數(shù)選擇需要綜合考慮損耗與投資費用，為了保證配電變壓器設(shè)計方案能夠預(yù)留必要的容量，要求變壓器設(shè)計負(fù)載率在75%-85%之間，在保證技術(shù)經(jīng)濟性的同時滿足后期的擴容，延長變壓器使用壽命。編制配電變壓器經(jīng)濟調(diào)度方案，進行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計需要根據(jù)負(fù)荷特性合理分配用電電荷，經(jīng)過計算確定配電器數(shù)量與容量，保證配電變壓器能夠長時間運行在健康工況下，降低配電變壓器運行總功耗。與此同時，為了降低配電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗，如果有兩臺以上變壓器聯(lián)合運行，需要按照系統(tǒng)負(fù)荷波動情況，形成聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度運行方式。

2.3合理布線避免迂回供電問題

在進行變配電所選址、線路布線、負(fù)荷位置優(yōu)化設(shè)計過程中，應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)合理進行供電線路綜合布線，盡量將變配電所設(shè)置在負(fù)荷中心，將低壓配電室設(shè)置在靠近強電豎井部位，將大容量負(fù)荷設(shè)置在離電源點較近、易于供電的區(qū)域，以縮短線路的供電距離，降低線路運行損耗。低壓線路其設(shè)計供電半徑應(yīng)控制在200m范圍內(nèi)，而當(dāng)建筑物每層面積超過10000m2時，應(yīng)結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)平面設(shè)置2個以上變配電臺區(qū)，提高供電可靠性和減少供電干線長度，降低線損。對于供電距離超過經(jīng)濟范圍區(qū)時，應(yīng)在滿足額定載流量、動熱穩(wěn)定、電壓降等基本條件的基礎(chǔ)上，合理增大一級供電線路線纜截面，以降低線路損耗。

2.4照明的節(jié)能設(shè)計

建筑物照明節(jié)能設(shè)計中，首先必須充分地利用自然光，具體的設(shè)計中電氣人員需要與建筑專業(yè)相互配合，將自然光與室內(nèi)照明充分的結(jié)合，可以說，這在一定程度上節(jié)約了電能。照明設(shè)計中規(guī)范確定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率等等。電能的照度標(biāo)準(zhǔn)不能夠隨意降低，也不易隨意提高，需要在充分控制單位面積燈具的安裝功率后，在有效地滿足照明質(zhì)量的前提下，一般場所首先采取高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型的熒光燈。此外，建筑物如果是廠房、體育場等大空間的室內(nèi)照明，可采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，包括電子變壓器和電子觸電器等。另外，在公共場所中，熒光燈適用于選擇無功補償?shù)臒艟?，緊湊型的熒光燈采用電子鎮(zhèn)流器等等。此外，可對燈具的控制方式進行改進，運用節(jié)能開關(guān)和裝置形式行之有效的節(jié)電方法。利用照明使用的特點和有效區(qū)分控制燈光。臥室、客房的燈要用調(diào)光開關(guān)，公共場所及室外照明燈采用光電、聲控開關(guān)，可以說，這些都在一定程度上起到節(jié)電作用。

結(jié)語：

建筑節(jié)能工作需要從多個方面同時入手，是多專業(yè)配合的系統(tǒng)工程，建筑供配電系統(tǒng)作為建筑電氣節(jié)能工作中非常關(guān)鍵的部分，有著很大的節(jié)能潛力，供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計工作需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)實際情況，編制可行、經(jīng)濟、操作靈活的設(shè)計方案，積極采用先進的節(jié)能降耗技術(shù)和節(jié)能設(shè)備，才能有效降低建筑電氣供配電系統(tǒng)的耗能。

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