建筑電氣設計中的節能方式探討

　　摘 要： 本文提出了建筑電氣設計節能的三個原則：滿足建筑物的功能，考慮實際經濟效益，節省無謂消耗的能量，并提出了建筑電氣設計節能的途徑：減少變壓器的有功功率損耗，減少線路上的能量損耗，提高系統的功率因數，減少照明部分的能耗，注意電機在運行過程中的節能。
　　關鍵詞： 建筑電氣設計 節能方式 原則 途徑
　　
　　一、建筑電氣設計節能的原則
　　隨著人口的增加，工業的發展，生活水平的提高，能源的消耗急劇增加，能源危機迫在眉睫。因此，各行各業提出了節能的要求，節約二次能源——電能，也就成為建筑電氣節能設計的焦點。建筑電氣設計節能應堅持以下三個原則。
　　1.滿足建筑物的功能
　　滿足照明的照度、色溫、顯色指數；滿足舒適性空調的溫度及新風量，也就是舒適衛生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設施的用電，展廳的工藝照明及電力用電，等等。
　　2.考慮實際經濟效益
　　節能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
　　3.節省無謂消耗的能量
　　節能的著眼點，應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么節能措施。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。
　　因此，節能措施也應遵循實用、經濟合理、技術先進的原則。
　　二、建筑電氣節能的途徑
　　1.減少變壓器的有功功率損耗
　　變壓器的有功功率損耗如下式表示：
　　其中：
　　△Ｐb—變壓器有功損耗（kＷ）；
　?。校搿儔浩鞯挠休d損耗（kＷ）；
　　β—變壓器的負載率。
　　性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應選用節能型的，Ｐｋ是傳輸功率的損耗，即變壓器的線損，決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，即負載率β的平方成正比。因此，應選用阻值較小的繞組，可采用銅芯變壓器。
　　2.減少線路上的能量損耗
　　由于線路上存在電阻，有電流流過時，就會產生有功功率損耗。減少線路上的能耗必須引起設計重視。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。減少線路的損耗應從以下幾方面入手。
　　應選用電導率較小的材質做導線。銅芯最佳，但又要貫徹節約用銅的原則。因此，在負荷較大的二類、一類建筑中采用銅導線，在三類或負荷量較小的建筑中采用鋁芯導線。
　　減小導線長度：首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導線長度；其次，低壓線路應不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；再次，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電距離；最后，在高層建筑中，低壓配電室應靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線，不致于產生支線沿著干線倒送的現象，盡可能減少回頭輸送電能的支線。
　　增大導線截面：對于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級導線截面，使大的干線截面傳輸較小的電流，從而降低線路損耗。
　　3.提高系統的功率因數
　　提高系統的功率因數，減少自然無功、無功補償及補償裝置的安裝地點，減少無功在線路上傳輸，實現合理的選擇無功補償方式而達到節能的目的。
　　4.減少照明部分的能耗
　　因為照明用量大而面廣，所以照明節能的潛力很大，應從下列幾方面著手。
　　采用高效光源。白熾燈便宜，安裝維護簡單，它的致命弱點是發光率太低。因此目前常被各種發光率高，光色好，顯色性能優異的新光源取代。盡量不用或少用白熾燈，能達到節能的目的。
　　建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明，可采用按照度標準檢測現場照度，進行燈光自動調節。
　　在照明節能中，除了滿足照度、光色、顯色指數外，應采用高效光源及高效燈具，對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式，可達到照明節能的效果。
　　5.注意電動機在運行過程中的節能
　　在建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設備配套的，由設備制造廠商統一供應的。因此，其節能措施只能貫徹在運行過程中，除了用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應減少電機輕載和空載運行。
　　建筑的節能潛力很大，應在設計中精心考慮。但是在選用節能的新設備上，應具體了解其原理、性能、效果，從技術、經濟上進行比較后，再選定節能設備，以達到真正節能的目的。
　　總之，建筑電氣節能設計節能應貫徹實用、經濟合理、技術先進的原則。除此之外，還應盡量利用各類可再生能源，如太陽能、風能等，將各類可再生能源轉化為我們所需的熱能、電能、動能等，以解決能源危機。