建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)策略分析

沈陽

摘要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，而當(dāng)前我國的建筑節(jié)能水平因技術(shù)和投資方面的原因，使得節(jié)能建筑發(fā)展受到很多阻礙。在建筑供電中怎樣利用先進(jìn)現(xiàn)代化方式減少能耗，成了建筑業(yè)急需解決的問題。結(jié)合這些情況，本文重點(diǎn)對建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)策略進(jìn)行了深入的分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：建筑供配電線路;節(jié)能設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)原則;設(shè)計(jì)重點(diǎn)

我國屬于資源量不足，正在發(fā)展中人口大國，當(dāng)前能源消耗問題越來越嚴(yán)重。建筑業(yè)是眾多行業(yè)中能源消耗較嚴(yán)重的行業(yè)，在建筑工程施工中，合理引入節(jié)能理念及技術(shù)，對社會未來長遠(yuǎn)發(fā)展而言具有非常重要的作用和價(jià)值。所以，對建筑供配電線路節(jié)能技術(shù)加強(qiáng)研究是當(dāng)前建筑業(yè)發(fā)展的一大方向。然而需特別注意節(jié)能供配電工程的實(shí)施，一定要先確保供配電系統(tǒng)整體質(zhì)量。

1.建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)原則

1）建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵從高效節(jié)約能源原則。這樣可以為人們提供更好的服務(wù)，在設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)嚴(yán)格遵從安全穩(wěn)定原則，而且設(shè)計(jì)方案應(yīng)與室內(nèi)照明系統(tǒng)、建筑室內(nèi)用電需求相符，通過這樣確保建筑供配電運(yùn)行高效性、安全性和穩(wěn)定性[1]。

2）建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)在先確保安全穩(wěn)定的前提下，遵從經(jīng)濟(jì)性原則來實(shí)施。企業(yè)強(qiáng)化技術(shù)改革和結(jié)構(gòu)調(diào)整的最終目的便是為了在不斷變化的市場環(huán)境下可以獲得一定的生存和發(fā)展空間，只有這樣才可以得到更多經(jīng)濟(jì)利益。所以在實(shí)施建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)中，切不可僅單單為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)，而忽略經(jīng)濟(jì)效益，在實(shí)施設(shè)計(jì)前，應(yīng)對設(shè)備價(jià)格及后期使用期間的維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮。另一方面建筑供配電的節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)以可持續(xù)發(fā)展為前提，防止設(shè)計(jì)理念無法在短期內(nèi)跟上時(shí)代發(fā)展步伐。

2.建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 負(fù)荷計(jì)算一定要精準(zhǔn)

電力負(fù)荷屬于供電設(shè)計(jì)的重要參考數(shù)據(jù)。用電負(fù)荷計(jì)算所選用的計(jì)算方法合理科學(xué)，會實(shí)現(xiàn)有色金屬和能源節(jié)約的目的，如果選擇不當(dāng)，則會增大用戶投資，造成能源浪費(fèi)。用電負(fù)荷計(jì)算法選擇原則主要體現(xiàn)在以下幾方面：在方案設(shè)計(jì)過程中，可使用單位指標(biāo)法;初期設(shè)計(jì)時(shí)和施工圖設(shè)計(jì)中，較適合使用系數(shù)法;針對住宅建筑而言，在每個(gè)設(shè)計(jì)階段都可以使用單位指標(biāo)法及單位面積法。針對工業(yè)建筑來說，較適合使用二項(xiàng)式法[2]。

1）需要系數(shù)法

公式中Pi代表的是第i臺設(shè)備容量;Kd表示的是需要系數(shù)。需要系數(shù)主要是基于電氣設(shè)備性能為分類標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施分類而獲得的，所以，在使用過程中，應(yīng)先對將要計(jì)算的設(shè)備做好分類。所給出的需要系數(shù)通常都屬于一個(gè)范圍，在使用過程中，需結(jié)合設(shè)備實(shí)際數(shù)量來選定取值范圍，設(shè)備數(shù)量如果越多，那么需要系數(shù)的取值則需越小，相反則會越大。

2）二項(xiàng)式法

單組的用電設(shè)備，其組內(nèi)設(shè)備臺數(shù)在大等于3臺時(shí)，計(jì)算負(fù)荷是：

多組用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷是：

在公式中，j代表的是用電設(shè)備組序號，j=1，2...，m;max代表的是各組內(nèi)此部分的最大值，tgmax代表的是與max相對的功率因數(shù)角正切值。

3）負(fù)荷密度法

Pc=Ps公式當(dāng)中的S代表的是計(jì)算范圍使用面積，單位是m2;P代表的是負(fù)荷密度指標(biāo)，單位是kW/m2。

4）住宅用電量指標(biāo)法

Pc=K公式當(dāng)中的代表的是住宅用電量指標(biāo)，單位是kW/戶;N代表的是供電范圍之內(nèi)所有住宅戶數(shù);代表的是住宅用電用時(shí)系數(shù)。

2.2 科學(xué)選用供電電壓

相同情況下，電壓如果越高，那么相對應(yīng)的損耗就會越小。民用建用電設(shè)備的電壓等級通常都分為220V和380V，然而很多大型或是特大型民用建筑空調(diào)的主機(jī)選擇為了可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能這一目標(biāo)，通過比較方案，可選用10（6）kV制冷設(shè)備。

2.3 科學(xué)選擇供配電線路路徑降低導(dǎo)線長度

變配電室和配電箱的安裝位應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心，通過這樣縮短供配電線路供電距離，降低線路損耗。低壓線路供電半徑通常不能大于200米，如建筑物每層的面積都大一萬平方米以上時(shí)，最少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)變配電室，以降低干線長度。在高層類型的建筑當(dāng)中，低壓配電室的設(shè)置需靠近強(qiáng)電豎井，由低壓配電室向各豎井提供干線，線路應(yīng)盡可能地走直線，通過這樣縮短導(dǎo)線長度。

2.4 三相負(fù)荷的平衡

選擇使用三相四線式配電線路，在各相負(fù)荷達(dá)到平均的前提下，中性線電流應(yīng)歸零，實(shí)際上中性線并不存在能耗，也不存在電壓降，因此中性線電流越小，那么能耗便會越小。擁有三相配電系統(tǒng)的辦公樓或是住宅樓，相同負(fù)荷需平均分配在各相當(dāng)中，防止三相不平衡導(dǎo)致的能耗增加、過負(fù)荷引發(fā)的各類事故。單相供電住宅需把不同戶型的整體負(fù)荷平均的分配于各相當(dāng)中。

2.5 選擇使用電阻率低的材質(zhì)來當(dāng)作導(dǎo)線

基于經(jīng)濟(jì)性和安全性原則，在建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)對所在地區(qū)的電氣系統(tǒng)進(jìn)行深入全面的考察和分析，通過這樣選擇相對經(jīng)濟(jì)并且節(jié)能型的導(dǎo)線。銅芯材質(zhì)是導(dǎo)線的最佳選擇，然而在此需以節(jié)約用銅為首要條件。所以在負(fù)荷相對大的一類和二類建筑當(dāng)中，使用銅導(dǎo)線，而在三類或是負(fù)荷相對小一些的建筑當(dāng)中，可以選用鋁芯材質(zhì)的導(dǎo)線。

2.6 科學(xué)選用電纜和導(dǎo)線截面

在達(dá)到允許載流量、機(jī)械強(qiáng)度、運(yùn)行電壓損耗、動(dòng)熱穩(wěn)定等標(biāo)準(zhǔn)的情況下，需依據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度來確定導(dǎo)線截面，同時(shí)還需對降低電能損耗、投資及節(jié)約有色金屬等方面進(jìn)行綜合考慮。經(jīng)濟(jì)電流密度的確非常復(fù)雜?，F(xiàn)時(shí)期，我國都是基于最大負(fù)荷，借助小時(shí)數(shù)Tmax來審核經(jīng)濟(jì)電流密度，通過這樣來合理選擇電纜及導(dǎo)線截面。在確定經(jīng)濟(jì)電流密度時(shí)，還應(yīng)充分考慮負(fù)荷功率因數(shù)對經(jīng)濟(jì)電流密度所產(chǎn)生的影響、線路投資、年運(yùn)行費(fèi)用波動(dòng)等方面。

2.7 合理提升供配電系統(tǒng)功率因素

如果系統(tǒng)內(nèi)的自然功率因數(shù)無法滿足接入電網(wǎng)要求時(shí)，需采取無功補(bǔ)償法來提升功率因素，以降低能耗。具體可從以下幾點(diǎn)來實(shí)施：①在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量使用功率因數(shù)高的供電設(shè)備，以降低用電設(shè)備的無功損耗，提升用電設(shè)備功率因數(shù)。②合理安裝無功補(bǔ)償裝置?，F(xiàn)時(shí)期，在民用建筑的設(shè)計(jì)中，通常都選用變壓器的低壓側(cè)集中補(bǔ)償法，此法只可降低區(qū)域內(nèi)變電站到用戶處高壓線路中的無功傳輸，由此提升用戶端功率因數(shù)。

2.8 合理調(diào)配季節(jié)性負(fù)荷

如果把空調(diào)風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)盤管等季節(jié)性負(fù)荷與普能的照明及插座的計(jì)費(fèi)存在同一的負(fù)荷，那么可集中在一起使用同一干線來進(jìn)行供電，方便采用一個(gè)火警報(bào)警裝置來解除非消防用電，還可在春秋兩季不使用空調(diào)時(shí)，以同等大小的干線截面來傳輸小負(fù)荷電流，通過這樣降低線路損耗。

3.結(jié)語

總體來說，在城市化發(fā)展步伐不斷加快背景下，市場經(jīng)濟(jì)體制正在不斷發(fā)生著變化，各個(gè)行業(yè)為了能夠與新時(shí)代下發(fā)展環(huán)境保持相適，需不斷的調(diào)整和優(yōu)化自我發(fā)展結(jié)構(gòu)，所以不管哪個(gè)行業(yè)都需把節(jié)能發(fā)展當(dāng)作企業(yè)發(fā)展責(zé)任。建筑業(yè)在供配電線路設(shè)計(jì)中，同樣也應(yīng)嚴(yán)格結(jié)合節(jié)能理念和先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)企業(yè)和社會獲得長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹承民.建筑供配電線路的節(jié)能設(shè)計(jì)[J].中國建筑裝飾裝修，2021（6）：2.

[2]初洋.考慮季節(jié)性負(fù)荷的建筑供配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)[J].建筑與預(yù)算，2021（6）：3.