建筑電氣節(jié)能設(shè)計探討

摘 要：經(jīng)濟的快速增長，使各行各業(yè)對電能的需求量呈不斷增長的勢頭，從而導(dǎo)致電能的供需之間矛盾日益突出，前幾年的“電荒”即是供需矛盾激化的結(jié)果。在此情況下，國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排，在我國的能源消耗中，建設(shè)對能源的消耗占有很大一部分，所以為了有效的緩解電力供需之間的關(guān)系，我們需從建設(shè)電氣的節(jié)能入手，充分的實現(xiàn)建筑電氣的節(jié)能減排目標(biāo)。文章分析了電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則，并進一步對電氣節(jié)能設(shè)計的內(nèi)容進行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；供配電系統(tǒng)功率因數(shù)；諧波治理；照明節(jié)能；能源管理

能源短缺已經(jīng)成為全世界共同面臨的問題，隨著工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，我國的能源短缺問題也日益嚴重，節(jié)能問題越來越成為人們關(guān)注的重要問題。隨著現(xiàn)在建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對建筑中的電氣節(jié)能設(shè)計提出了更高的要求，需要從多個方面進行綜合性的考慮，從而使建筑達到節(jié)能的需求。

1 電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)遵循的原則

建筑電氣對能源的損耗量較大，這就需要電氣設(shè)計人員在進行建筑節(jié)能設(shè)計時要更多的關(guān)注電氣節(jié)能，在設(shè)計時充分考慮電氣的安全性、可靠性、適用性和經(jīng)濟性，從而制訂科學(xué)合理的設(shè)計方案，減少建筑電氣對能源的損耗。

2 電氣節(jié)能設(shè)計包括以下幾方面內(nèi)容

2.1 合理設(shè)計供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)的運行情況對能源的損耗具有直接的影響，所以在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計時，要從用戶的需求出發(fā)，進行科學(xué)合理的設(shè)計，從而保證供配電系統(tǒng)處于最佳的運行狀態(tài)，這樣可以有效的減少能源的損耗。

2.1.1 變電所和配電所需要根據(jù)用電負荷的情況配置在負荷的中心，這樣就能使低壓供電的半徑有所縮短，從而使線路的損耗有一定程度的降低，同時對于電壓損失的減少和供電質(zhì)量的提高都有極其重要的作用，同時供配電線路的長度也要有一定的要求，通常情況下以不超過250米為宜。

2.1.2 供配電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，配電級數(shù)不宜過多，同一用戶內(nèi)，高壓配電級數(shù)不宜多于兩級；變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統(tǒng)，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。

2.1.3 合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應(yīng)考慮技術(shù)經(jīng)濟合理性及電力公司的相關(guān)規(guī)定等因素。當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10（6）kV供電。對大型公共建筑的空調(diào)冷水機組，考慮節(jié)能因素，經(jīng)方案比較盡量采用10（6）kV冷水機組，但應(yīng)考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。

2.1.4 合理選擇變壓器

電力變壓器應(yīng)當(dāng)選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應(yīng)靈活根據(jù)負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應(yīng)的變壓器，以實現(xiàn)其經(jīng)濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

2.1.5 減少線路能量損耗

在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟電流密度合理校驗、選擇導(dǎo)線截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。

2.2 降低電動機電能損耗，提高電動機使用效率

2.2.1 根據(jù)負荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數(shù)。

2.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調(diào)速器（消防設(shè)備除外），可提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。

2.2.3 通常使用較啟動器，這樣可以有效的保證電機的平穩(wěn)啟動，從而減少電壓的波動，使電網(wǎng)的電壓要規(guī)定的范圍之內(nèi)。

2.3 合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)

設(shè)計中應(yīng)通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗，采用正確的電線、電纜敷設(shè)方式，提高用電單位的自然功率因數(shù)。當(dāng)自然功率因數(shù)偏低，達不到電網(wǎng)合理運行要求時，應(yīng)采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置。

2.4 照明節(jié)能

照明節(jié)能作為電氣節(jié)能中的較為重要部分，則需要在保證作業(yè)視覺要求及正常生產(chǎn)要求的情況下，并保證原有的照明質(zhì)量，在這種情況下使照明系統(tǒng)中的光能損失盡量減少，使照明用電發(fā)揮到最佳的效能。因此在照明節(jié)能工作中需要對以下幾個方面嚴加注意：

2.4.1 照明在滿足視覺作業(yè)的要求下，需要根據(jù)不同的場所的要求來進行，符合相關(guān)的照明標(biāo)準(zhǔn)

我國地域較為遼闊，東西南北經(jīng)濟發(fā)展速度有較大的差異，同時我國還是個多民族國家，每個民族的風(fēng)俗習(xí)慣也各有不同，這樣在對照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計時，就需要根據(jù)各地的情況及現(xiàn)場的實際需求，以高、中、低值來對標(biāo)準(zhǔn)進行合理的確定，并以適度的原則來規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，并對局部照明情況進行合理的利用。

2.4.2 充分利用自然光，照明的最佳光源是陽光

在電氣節(jié)能方面可以充分的利用太陽光，太陽光是一種免費的資源，同時又能達到節(jié)能環(huán)保的效果，所以在建筑內(nèi)合理的引入太陽光，不僅有利于建筑內(nèi)生活人員的舒適和健康，同時還能有效的調(diào)動人們的熱情，使之愉快的工作、學(xué)習(xí)和生活。隨著科學(xué)技術(shù)的快速提高，許多創(chuàng)新的技術(shù)在建筑電氣節(jié)能設(shè)計上得以應(yīng)用，從而將日光引入建筑的內(nèi)部，達到節(jié)能的目的。另外在燈具的布置上也要充分考慮到日照的強弱，使燈具隨著日照的強弱來進行控制，從而達到節(jié)能的目的。

2.4.3 合理選擇光源和燈具

不同的場所對照明的質(zhì)量需求也不同，所以在燈具的選擇上，在滿足照明質(zhì)量的情況下，盡量保證光源的高光效果，使光源所發(fā)生的光得以合理的利用，所以在選擇燈具時，以高效率和高系數(shù)的燈具為主，以節(jié)能型的高功率因數(shù)的電子鎮(zhèn)流器為主。

2.4.4 照明不僅要達到節(jié)能的目的，同時還要保證照明的舒適性

所以對照明控制方式的選擇是重點，目前在照明控制方式上有手動控制和自動控制二種，所以在照明開關(guān)的應(yīng)用中，我們要根據(jù)實際的需求來進行合理的選擇，以達到節(jié)能的目的。

2.5 采用建筑設(shè)備自動化管理控制系統(tǒng)

自動控制、監(jiān)視和測量是自動化管理控制系統(tǒng)的三大要素。通過應(yīng)用信息通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動化控制等智能化技術(shù)，對建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運行實施能效管理，確保各類設(shè)備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。

3 結(jié)束語

電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能中的極其重要的一部分，在電氣設(shè)計是要進行充分的考慮。所以作為建筑電氣設(shè)計人員，需要在設(shè)計時進行綜合的分析和考慮，從而把節(jié)能貫穿于電氣設(shè)計的全過程，把節(jié)能的理念落實到實處，從而達到節(jié)能降耗的目的，為我國建設(shè)節(jié)約型社會打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034-2004）中國建筑工業(yè)出版社2004.

[2]建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)措施.上海現(xiàn)代建筑設(shè)計（集團）有限公司編，2009.

[3]任紅.建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施[J].建筑電氣，2008（2）.