建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

莫丹怡

摘 ? ?要：在我國現(xiàn)代化城市進(jìn)程不斷加快的背景下，為建筑行業(yè)發(fā)展提供了新的機(jī)遇，建筑工程的數(shù)量、規(guī)模都在不斷擴(kuò)大。建筑節(jié)能是是建筑工程電氣設(shè)計(jì)的重中之重。需要積極應(yīng)用各種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)及措施，才能獲得良好的節(jié)能效果?；诖?，本文結(jié)合理論實(shí)踐，在簡要闡述應(yīng)用節(jié)能技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上，分析了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)思路，并提出節(jié)能技術(shù)在建筑電氣設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑工程;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能技術(shù);線路損耗

1 ?引言

建筑工程和人民的日常生活息息相關(guān)，保證建筑工程施工質(zhì)量，是建筑工程施工單位追求的首要目的。電氣設(shè)計(jì)是建筑工程施工建設(shè)的主要組合部分，設(shè)計(jì)效果對(duì)建筑能源的使用量，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展皆有非常大的影響。因此，在進(jìn)行建筑工程電氣設(shè)計(jì)中，必須合理應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，以節(jié)約能源資源，提升建筑工程的整體效果?；诖?，開展建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究就顯得尤為必要。

2 ?建筑電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的重要性

能源消耗是制約目前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，各大行業(yè)都在積極開展節(jié)能環(huán)保工作，綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展理念愈發(fā)深入人心，在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中得到了廣泛應(yīng)用。雖然我國現(xiàn)有資源和能源儲(chǔ)備量比較豐富，但人均占有量比較少。建筑行業(yè)的能耗大戶，并且和人們生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系，在施工建設(shè)中，能源浪費(fèi)情況也比較嚴(yán)重，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境都造成了不同程度的影響，因此，在電氣設(shè)計(jì)中融入節(jié)能技術(shù)勢(shì)在必行[1]。不但可以節(jié)約各項(xiàng)社會(huì)資源，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，而且還能促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的不斷創(chuàng)新，全面提升建筑電氣設(shè)計(jì)效果，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益。

3 ?建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)思路

3.1 ?必須滿足建筑工程的基本功能需求

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，必須立足建筑工程自身的需求，也只有滿足建筑基本功能需求，才能最大限度上發(fā)揮出電氣設(shè)計(jì)的應(yīng)有的作用和價(jià)值。基本功能需求包括：暖通工程需求、基本照明亮需求、建筑工程樓道用電需求等。還要根據(jù)建筑工程的特性，滿足特殊照明系統(tǒng)的需求。

3.2 ?綜合分析經(jīng)濟(jì)效益

在建筑工程電氣設(shè)計(jì)中，既要滿足建筑工程基本功能需求，還要綜合考慮其應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益，盡量避免盲目設(shè)計(jì)，不能過度追求節(jié)能效果，致使大量資金無故浪費(fèi)。

3.3 ?將不必要的能耗控制在最小限額中

現(xiàn)代化建筑多為高層建筑，樓層比較多，人口也比較多，需要消耗的資源和能源也比較大，在設(shè)計(jì)和施工中必然會(huì)形成一些不必要的資源能源浪費(fèi)。這就需要電氣設(shè)計(jì)人員，在電氣設(shè)計(jì)中必須采取行之有效的方式和手段，減少無故能源的消耗[2]。設(shè)計(jì)人員只有全面掌握建筑工程各環(huán)節(jié)電氣使用情況，才能有針對(duì)性的選擇和應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，提升能源節(jié)約效果。

4 ?建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 ?合理降低線路無故損耗

電網(wǎng)在輸送電能時(shí)，必然會(huì)形成功率損耗，其損耗大小和電路的輸送參數(shù)、運(yùn)行負(fù)荷等因素密切相關(guān)，合理提升電網(wǎng)的功率因數(shù)、減低無功功率、減少導(dǎo)線電阻等都可以有效降低電網(wǎng)線損量，主要包括以下途徑：

第一，在建筑電氣設(shè)計(jì)中，要科學(xué)合理的選擇線路路徑，為減少導(dǎo)線實(shí)際長度，盡量按照直線布置，避免曲線和回頭線。

第二，合理布置電氣設(shè)備用房，比如：將變壓器安裝負(fù)荷中心，降低線路供電半徑。在高層建筑工程電氣設(shè)計(jì)中，低壓配電室要盡量靠近豎井，在布局上盡量選擇分向前送的方法，減少回頭輸送電能線路長度。

第三，合理增加輸電線路導(dǎo)線的截面積，可利用季節(jié)性負(fù)荷線路，通過計(jì)算實(shí)際用電量，按照滿足載流量、熱穩(wěn)定、電壓損失等實(shí)際情況，合理選擇輸電導(dǎo)線的截面積。選擇季節(jié)性負(fù)荷線路為供電線路，可大幅度降低線路長度和運(yùn)行電阻，從而達(dá)到降低線損的效果。比如：可將空調(diào)分機(jī)、風(fēng)機(jī)盤、照明系統(tǒng)等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷集中到一起設(shè)計(jì)，并采用相同的干線供電，春季、秋季溫度適宜，空調(diào)用量比較少，通過相同干線截面積傳輸比較小的電流，可有效降低線路損耗[3]。

4.2 ?合理提升供電系統(tǒng)的功率因數(shù)

在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)是一項(xiàng)非常重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，電氣設(shè)備在消耗有功功率時(shí)，需要一定量的無功功率從電源送向供電負(fù)荷，而功率因數(shù)就可以有效反映用電設(shè)備消耗有功功率時(shí)所需的無功功率。簡而言之，功率因數(shù)的高低，直接關(guān)系到輸配電線路、電氣設(shè)備的實(shí)際供電能力，同時(shí)也會(huì)影響其實(shí)際的功率損耗。比如：建筑工程電氣系統(tǒng)中，變壓器、燈具鎮(zhèn)流器、家用電器等多為感性負(fù)載，功率因數(shù)比較低，對(duì)電力線路、變壓器的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行有較大影響，科學(xué)合理的配置無功功率補(bǔ)償設(shè)備，可有效提升電力系統(tǒng)的功率因素，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的，具體而言，可從以下幾個(gè)方面同時(shí)入手：

第一，合理提升用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，在建筑工程電氣設(shè)計(jì)中，要合理選擇電動(dòng)機(jī)機(jī)變壓器的容量，以降低線路中的感抗，如果電氣功率條件允許，盡量采用同步電動(dòng)機(jī)，以提升自然功率因數(shù)，比如：針對(duì)高層建筑工程而言，為保證各電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，所選擇的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行負(fù)荷不能低于額定容量的40%，而變壓器負(fù)荷則要控制在額定容量的75%～85%之間。

第二，合理選擇并聯(lián)電力電容器補(bǔ)償，作為電氣系統(tǒng)中人工無功補(bǔ)償裝置時(shí)，為有效降低無故線損和電壓損失，要盡量選擇平衡補(bǔ)償，低壓部分的無功功率通過低壓電容器進(jìn)行補(bǔ)償，反之高壓部分的無功功率，則可以通過高壓電容器進(jìn)行補(bǔ)償。通常情況下，在變電所低壓側(cè)需要合理設(shè)置低壓側(cè)無功功率集中自動(dòng)補(bǔ)償裝置，且經(jīng)過補(bǔ)償之后，功率因素不能低于0.95[4]。為獲得更大的節(jié)能效果，在建筑工程電氣設(shè)計(jì)中，低壓補(bǔ)償電容器要盡量選擇干式全膜金屬化電容器，并進(jìn)行分步投切，并增設(shè)過電壓自動(dòng)切除保護(hù)裝置。

4.3 ?建筑工程內(nèi)部配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

對(duì)建筑工程而言，內(nèi)部配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)效果，對(duì)建筑工程總體節(jié)能效果有較大影響。因此，電氣設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)之前，需要對(duì)建筑工程的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，掌握內(nèi)部配電系統(tǒng)的實(shí)際容量、電氣設(shè)備的特點(diǎn)、功能、配電距離等參數(shù)，盡量縮短變電所和負(fù)荷中心之間的距離[5]。通過此種設(shè)計(jì)思路，既能有效節(jié)約電源輸電材料，也可以對(duì)輸電過程的實(shí)際電能消耗合理控制，從而獲得節(jié)能效果。建筑電氣設(shè)計(jì)人員還要按照實(shí)際需求，合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量，合理調(diào)整變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在提升節(jié)能效果的同時(shí)，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 ?照明節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

照明系統(tǒng)是建筑工程的主要電氣系統(tǒng)，也是耗費(fèi)能源資源較大的電氣系統(tǒng)，具有很大的節(jié)能潛力。在具體設(shè)計(jì)中，需要盡量選擇功率低、節(jié)能效果好的燈具，比如：LED燈、高壓鈉燈、熒光燈等，比傳統(tǒng)白熾燈具有更強(qiáng)的節(jié)能效果，并且比較安全，使用和維護(hù)也比較簡單。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合理論實(shí)踐，分析了建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，分析結(jié)果表明，建筑電氣能耗非常大，是我國主要的能源大戶，在具體設(shè)計(jì)中科學(xué)合理的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，既能獲得良好的節(jié)能效果，也可以獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益，符合我國低碳、綠色、環(huán)保發(fā)展理念的需求，值得大范圍推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉卓然.關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探討[J].低碳世界，2019（6）：156～157.

[2] 秦創(chuàng)振.在建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（14）：99～100.

[3] 左龍.建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能設(shè)計(jì)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（13）：234.

[4] 錢夢(mèng)佳.現(xiàn)代化背景下建筑電氣在住宅節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探微[J].科學(xué)與信息化，2017（31）：106～107.

[5] 成榮杰，王輝.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（1）：225.