建筑電氣工程的節(jié)能原則與設(shè)計(jì)

葉曉芳

摘 ?要：隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)達(dá)，人民對(duì)生活質(zhì)量要求愈來(lái)愈高，建筑行業(yè)也隨之不斷地提高。電氣工程及其自動(dòng)化作為建筑行業(yè)的主要部分，在工程建設(shè)中占據(jù)著十分關(guān)鍵性地位，其設(shè)計(jì)與施工技術(shù)直接影響著人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髻|(zhì)量，所以要想使建筑行業(yè)在激烈競(jìng)爭(zhēng)中處于不敗之地，就需要進(jìn)一步提高對(duì)建筑物電氣工程與智能化的建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平，以實(shí)現(xiàn)降低能源消耗、降低能耗、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)?；诖?，本文對(duì)建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)的原則和措施進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以期進(jìn)一步提高建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：建筑行業(yè);電氣工程;節(jié)能原則;設(shè)計(jì)

引言

電氣工程也是建筑施工中的重要環(huán)節(jié)，它在整個(gè)建筑當(dāng)中占有著十分關(guān)鍵的作用，同時(shí)也對(duì)人們生活產(chǎn)生很大影響。而節(jié)能電氣的設(shè)計(jì)和使用也是建筑電氣工程及其自動(dòng)化的核心組成部分，它不但能夠有效減少建筑能量的損耗、節(jié)約資源，同時(shí)還能夠有效增加建筑能量的使用率，為人們生活提供更多優(yōu)質(zhì)、便利和安全可靠的電能。因此，有關(guān)人員在設(shè)計(jì)建筑節(jié)能電器的過(guò)程中一定要嚴(yán)格地按照相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，并根據(jù)電氣工程的實(shí)際情況對(duì)建筑電氣工程進(jìn)行合理有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，以達(dá)到最大程度上減少能源消耗和節(jié)約資源，為人們的生活提供更優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。

1 建筑電氣工程設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的節(jié)能原則

達(dá)成滿足建筑物所提出的功能需求。做到電氣節(jié)能應(yīng)該將建筑具有的基本功能作為前提條件，在建筑電氣工程進(jìn)行節(jié)約設(shè)計(jì)的過(guò)程中，既不要以犧牲節(jié)約資源為代價(jià)，又不要破壞建筑物的總體質(zhì)量，不應(yīng)該因?yàn)楣?jié)約就盲目的擴(kuò)大投入，而忽略建筑物的安全、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。因此，首先要考慮電氣設(shè)計(jì)的適用性原則，在滿足電氣工程的安全、環(huán)保和經(jīng)濟(jì)等方面的要求前提下，盡可能地降低能源消耗、節(jié)約資源，使其在節(jié)能設(shè)計(jì)中發(fā)揮更好作用，為建筑電氣設(shè)備的良好運(yùn)行提供可靠的保障，保證建筑電氣設(shè)備的電能質(zhì)量、負(fù)荷容量的可靠性，從而充分發(fā)揮出電氣設(shè)備的功能與作用[1]。其次要考慮電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)的安全性，避免造成人員傷亡事故。例如電力線路的絕緣強(qiáng)度、距離、復(fù)合能力、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定裕度的充足，以確保配電裝置、供水設(shè)施、供電裝置等可以平穩(wěn)、安全的工作。同時(shí)需要提高防雷措施設(shè)備、技術(shù)的安全性，在特殊情況下還必須具有特別的抗浪涌、防靜電水功能和保護(hù)措施，以保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。最后，要嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)性原則，嚴(yán)禁出現(xiàn)盲目增加成本、增加設(shè)備和投資的行為，必須要兼顧客戶與施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，盡可能的降低電氣工程的投資與施工過(guò)程中的能耗，使建筑電氣工程的節(jié)能目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)利益達(dá)到最大化。

2 建筑電氣工程中的節(jié)能技術(shù)

2.1變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

在對(duì)變壓器進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮到目前的技術(shù)水平，同時(shí)要保證變壓器的運(yùn)行安全。因此，在變壓器運(yùn)行的過(guò)程中，首先要保證滿足變壓器的所有運(yùn)行條件，再考慮變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)，保證將能源消耗和成本控制在最小化。具體而言，應(yīng)盡量選用各種規(guī)格的低能耗、高效節(jié)能型的變壓器，再充分考慮到在變壓器設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中的數(shù)量和容量，使變壓器的設(shè)計(jì)合格數(shù)值盡可能地控制在70%-85%之內(nèi)[2]。其次，要根據(jù)建筑電氣工程實(shí)際情況，要對(duì)變壓器的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行充分考慮，在能滿足容積和負(fù)載的情況下可以適當(dāng)降低變壓器的使用數(shù)量，也可以選用相對(duì)而言容積大的變壓器，這樣不但可以合理減少功率損失，還可以大大提高變壓器的工作效能。與此同時(shí)，在夏季或者是冬季時(shí)，當(dāng)電力中出現(xiàn)了沖擊性負(fù)載甚至是負(fù)載電流過(guò)大之時(shí)，為防止對(duì)電力的品質(zhì)造成負(fù)面影響，需要對(duì)變壓器的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行充分考慮，當(dāng)達(dá)到負(fù)荷和電壓的規(guī)定后，選用適當(dāng)型式和容量的變壓器，在保證電源穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益的條件下盡可能降低能耗。

2.2配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能設(shè)計(jì)的目的是在滿足照明質(zhì)量和節(jié)約電能、減少用電消耗量，因此在進(jìn)行建筑電氣工程的設(shè)計(jì)中，配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)也是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)與諸多方面都有著非常密切的聯(lián)系，配電系統(tǒng)主要包括了變電站主變壓器、斷路器和母線等設(shè)備，比如配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量電能消耗和浪費(fèi)現(xiàn)象，這也是造成能源浪費(fèi)的重要原因，所以在進(jìn)行配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到這些因素，同時(shí)要充分考慮到節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系。在對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行布局的過(guò)程中，首先要根據(jù)電氣工程的實(shí)際情況，在充分滿足建筑布局以及系統(tǒng)分配的基礎(chǔ)上，控制建筑中配電系統(tǒng)布局的合理性，并對(duì)建筑的負(fù)荷進(jìn)行有效地分析，在滿足建筑功能的基礎(chǔ)上選擇出最佳配電系統(tǒng)，例如整體的供電規(guī)模、電能的消耗水平、豎井與機(jī)房設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)用性與合理性等[3]。其次還需要了解到建筑中電氣符合的中心，例如供電設(shè)施與變配電所應(yīng)在機(jī)房和豎井的附近，以此來(lái)降低供電系統(tǒng)的半徑，有效降低部分電路的損耗，還能夠有效地降低電能在配電所中不必要消耗。

2.3減少線路損耗設(shè)計(jì)

導(dǎo)致能源損失較大的另外一個(gè)原因，是電氣在傳輸?shù)倪^(guò)程中在線路方面出現(xiàn)的能源消耗，從而造成電力資源浪費(fèi)。電氣在傳輸過(guò)程中的能源消耗主要有電能、電力電纜以及電氣設(shè)備等，通常與線路的質(zhì)量、材料的材質(zhì)、電路的負(fù)荷以及承載方面有著直接的關(guān)系，所以會(huì)在傳輸過(guò)程中造成電能的損耗。在具體的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以提高功率的因數(shù)，并選擇質(zhì)量相對(duì)較好的電線、管路、電纜和敷設(shè)的方式，來(lái)降低無(wú)功功率和電阻。通常情況下由兩種解決方式：一是在設(shè)計(jì)電力傳輸?shù)倪^(guò)程中選擇最合適的傳輸路線，以此來(lái)減少傳輸線的長(zhǎng)度損耗。這就需要電力設(shè)計(jì)人員對(duì)電氣工程的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)地考察，從而設(shè)計(jì)出選擇合適的導(dǎo)線、管路以及敷設(shè)方案，這樣不僅能夠減少線路的經(jīng)濟(jì)損失，還可以為后期的施工提供較大的便捷性。二是在利用具有季節(jié)性性負(fù)荷線路的過(guò)程中，當(dāng)用戶不使用時(shí)可以將其作為普通電路使用，能夠區(qū)分供涼線路、解決供暖線路、普通生活用電等方面的線路進(jìn)行分開(kāi)，當(dāng)空調(diào)、供暖等大功率電器運(yùn)行的過(guò)程中，可以有效區(qū)分大功率電器與平時(shí)的線路，并能夠保證其在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生損耗，這樣可以減少不必要的電能浪費(fèi)[4]。

2.4提高功率因數(shù)設(shè)計(jì)

功率因數(shù)的設(shè)計(jì)是節(jié)能環(huán)保工程中非常關(guān)鍵的一步，它可以使建筑電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和有效利用。電氣工程在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，有很多設(shè)備會(huì)產(chǎn)生大量的能源消耗與浪費(fèi)，所以可以從以下兩個(gè)方面利用功率因素減少損耗問(wèn)題：一是使設(shè)備的自然功率因素提高，從而減少設(shè)備無(wú)功率運(yùn)行的基本需求。由于異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行功率、容量較大，容易被功率因素的電機(jī)所代替，因此可以在考慮經(jīng)濟(jì)效益的條件下，將同步電機(jī)、異步電機(jī)交替配置，以電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率來(lái)進(jìn)行功率因數(shù)控制。二是利用無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備減少無(wú)功功率的傳輸，保證無(wú)功補(bǔ)償裝置在建筑中能夠得到廣泛的運(yùn)用，同時(shí)還能夠做到節(jié)能的目的，從而實(shí)現(xiàn)建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)約能源、提高質(zhì)量和效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

建筑電氣工程中的節(jié)能設(shè)計(jì)與應(yīng)用是建筑電氣工程的重要組成部分，建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)是為了保證能源消耗和減少環(huán)境污染，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)等可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要結(jié)合建筑電氣工程的特點(diǎn)，嚴(yán)格遵循電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，使電氣工程的能耗達(dá)到最小化，推動(dòng)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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