建筑電氣節(jié)能探討

盛建平

摘 要：分析了電氣節(jié)能的重要性和電氣節(jié)能方面存在的問題，并著重探討了電氣方面的節(jié)能措施。

關(guān)鍵詞：民用建筑；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能；照明

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）07-0097-02

我國是能源大國，同時(shí)也是能源消耗大國。長期以來，我國經(jīng)濟(jì)都是粗放式發(fā)展，與之相伴的是高能耗、高污染和諸多社會問題。國家“十二五”規(guī)劃明確提出要求，要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，由此節(jié)能已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略。

“節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理，采用技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理以及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加有效、合理地利用能源。”隨著城市建設(shè)的發(fā)展，建筑能耗越來越受到人們的關(guān)注，因此如何降低建筑能耗已經(jīng)成為迫切需要解決的問題。而在建筑能耗中電氣設(shè)備損耗占很大一部分，所以節(jié)能首先應(yīng)從電氣節(jié)能做起。在日常應(yīng)用中，應(yīng)深化節(jié)能理念，策劃電氣節(jié)能方案，使用先進(jìn)的技術(shù)，并盡可能選擇節(jié)能型設(shè)備，以此來降低電氣設(shè)備能耗。

1 電氣節(jié)能方面存在的問題

近年來，國家對節(jié)能設(shè)計(jì)的倡導(dǎo)力度逐步加大，各方面的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也逐步提升，這就要求設(shè)計(jì)人員選用新型高端技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證節(jié)能產(chǎn)品達(dá)到最新設(shè)計(jì)要求。但是，這種設(shè)計(jì)勢必會造成設(shè)計(jì)成本的提升。因此，在節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員還要加強(qiáng)對于節(jié)能設(shè)計(jì)需求的研究，選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，盡可能在保證設(shè)計(jì)產(chǎn)品達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，降低節(jié)能設(shè)計(jì)的成本，使用戶獲得切實(shí)的節(jié)能收益。

當(dāng)前，民用建筑的電氣線路敷設(shè)、電氣設(shè)備選擇、電氣設(shè)計(jì)原則的貫徹等都存在著一些問題，致使電氣設(shè)計(jì)存在著嚴(yán)重的用電浪費(fèi)現(xiàn)象。例如，未區(qū)分客廳、臥室、衛(wèi)生間等不同功能分區(qū)不同的用電需求和照明設(shè)備的差異性配備。同時(shí)，我國目前還缺乏足夠的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)專項(xiàng)政策，技術(shù)研發(fā)方面也處于較為落后的階段，例如應(yīng)用于民用建筑的節(jié)能電氣設(shè)備，主要包括聲控和光控的開關(guān)、節(jié)能燈具、節(jié)能控制柜等幾種簡單的產(chǎn)品，與國家的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)還存在較大的差距。

2 建筑電氣節(jié)能的措施

2.1 充分利用太陽光

太陽光是用之不竭的能源。在建筑前期規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮太陽光，采用太陽光和照明相結(jié)合的方式。例如在燈具控制方面，根據(jù)建筑的位置、朝向等對燈具分別進(jìn)行控制，這樣既保證了的室內(nèi)照明，又節(jié)約了電能。

2.2 充分利用太陽能燈具

在了解了太陽光的優(yōu)勢并對太陽光有充分的認(rèn)知之后，與太陽能相關(guān)的新技術(shù)、新產(chǎn)品也逐步出現(xiàn)。在日常應(yīng)用中或在方案確定前期，可以考慮將景觀燈、路燈等改成太陽能節(jié)能型，這樣在保證美觀的基礎(chǔ)上，既節(jié)約了電能，又節(jié)約了成本。

2.3 選用合適的照明方式

照明方式應(yīng)當(dāng)遵循一般照明、局部照明、混合照明、現(xiàn)代化的智能控制照明和分區(qū)分組照明等原則進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。局部照明是指照明應(yīng)當(dāng)滿足客廳等重點(diǎn)照明部位對大功率燈具的使用；混合照明是指在民用建筑內(nèi)綜合協(xié)調(diào)一般照明和局部照明，根據(jù)不同功能分區(qū)的用電需求進(jìn)行優(yōu)化照明設(shè)計(jì)；而智能控制照明則是以先進(jìn)的電磁調(diào)壓和電子感應(yīng)等技術(shù)作為主要手段，對建筑供電實(shí)施實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控和跟蹤，同時(shí)，對建筑電路的電流和電壓進(jìn)行平滑、自如的調(diào)整，以完善照明電路存在的不平衡負(fù)荷的問題，減少由不平衡負(fù)荷帶來的額外功率消耗，使線路和燈具的工作溫度得以降低，從而優(yōu)化供電照明。

3 供電方式和設(shè)備節(jié)能選擇

3.1 供配電系統(tǒng)節(jié)能

3.1.1 變配電功能區(qū)的位置

在確定供配電系統(tǒng)時(shí)，可以結(jié)合供電距離、設(shè)備的特點(diǎn)、設(shè)備的位置分布、負(fù)荷的容量情況等，盡可能地將變配電的功能區(qū)設(shè)置在與負(fù)荷中心距離較近的位置，從而提高供配電運(yùn)行的可靠性，減少供配電的線損。此外，在確定變電所、變壓器位置時(shí)，可以將其安置在靠近用電負(fù)荷的中心位置，這樣也可以減少資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)投資成本的有效應(yīng)用。

3.1.2 電器設(shè)備的選擇

適當(dāng)提高供配電系統(tǒng)中電氣設(shè)備的功率因數(shù)，或者選擇有較高功率因數(shù)的設(shè)備，以減少設(shè)備產(chǎn)生的無功電流和無功損耗，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。以電梯配電為例，選擇功率因數(shù)高的設(shè)備或采取就地?zé)o功補(bǔ)償措施，例如在終端箱設(shè)置無功補(bǔ)償柜，提高功率因數(shù)，以減小設(shè)備的運(yùn)行電流，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.1.3 降低線路損耗

通過提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少電網(wǎng)的無功功率和導(dǎo)線中的電阻等措施，能夠降低電網(wǎng)中的線損。具體措施為：①合理規(guī)劃線路結(jié)構(gòu)。選擇合理的敷設(shè)線路，盡可能選擇沿直線敷設(shè)，以縮短導(dǎo)線長度。②確定變配電室的位置。變壓器盡可能接近負(fù)荷中心或重心，以減小供電半徑。③選擇適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線截面面積。眾所周知，導(dǎo)線截面面積與電能損耗成反比關(guān)系，所以增加導(dǎo)線截面面積能夠減少電能損耗，但增加導(dǎo)線截面積同時(shí)會增加投資成本，所以在選擇導(dǎo)線截面積時(shí)，二者要綜合考慮，在保證供電合理、經(jīng)濟(jì)、安全的前提下，根據(jù)最大負(fù)荷電流選定導(dǎo)線截面積，然后按照電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度等進(jìn)行校核。

3.2 供電設(shè)備節(jié)能

3.2.1 節(jié)能型開關(guān)

調(diào)整燈具的控制方式，推動節(jié)能型開關(guān)的使用，也可以達(dá)到燈具節(jié)能的效果。例如，臥室采用具有調(diào)光開關(guān)的床頭燈，而樓梯等部位選擇自動感應(yīng)啟停燈。 同時(shí)，選擇燈具的附屬部件時(shí)也要選擇節(jié)能高效的材料，比如鎮(zhèn)流器等。國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034—2004）中明確規(guī)定不應(yīng)使用電感鎮(zhèn)流器，但同時(shí)規(guī)定直管熒光燈應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。例如熒光燈的電子鎮(zhèn)流器，使用20～60 kHz頻率供給燈管，使燈管光效比工頻高，且自身功耗低，燈的總輸入功率下降約20%，節(jié)能效果更佳。節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器通過優(yōu)化鐵芯材料和改進(jìn)工藝等措施降低自身功耗，使燈的總輸入功率下降。此外，還可以在燈具上并聯(lián)一個(gè)電容器實(shí)現(xiàn)燈具的電容補(bǔ)償，提高燈具功率因數(shù)。

3.2.2 變壓器的選擇

選用節(jié)能型變壓器，降低變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗。盡量選用電阻值較小的繞組，或者是減少繞組的匝數(shù)，以降低變壓器的線損。另外，還要根據(jù)季節(jié)性的供電負(fù)荷變化狀況，對變壓器的容量和臺數(shù)進(jìn)行選擇。就季節(jié)性的用電負(fù)荷節(jié)能來說，可以采用不同負(fù)載的變壓器對建筑的照明、空調(diào)、動力設(shè)備等進(jìn)行供電，以減少空調(diào)等設(shè)備停運(yùn)狀態(tài)下變壓器由于運(yùn)行的負(fù)載率過低而導(dǎo)致的自身工作效率下降，進(jìn)而延長變壓器的使用壽命。

4 結(jié)束語

建筑電氣節(jié)能是一項(xiàng)長期的、系統(tǒng)的工程，涉及到建筑的各方面和各環(huán)節(jié)，也體現(xiàn)在工作和生活中的方方面面。我們應(yīng)從生活中日常小事做起，培養(yǎng)節(jié)能意識，深化節(jié)能理念，使節(jié)能意識深植在我們腦海。在日常工作中，我們應(yīng)加強(qiáng)節(jié)能研究，策劃節(jié)能方案，使用高效節(jié)能產(chǎn)品，并加強(qiáng)節(jié)能學(xué)習(xí)宣傳教育，使我們每個(gè)人都參與到節(jié)能行動中。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕