現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計分析

李蒙斌

(陜西省旅游設(shè)計院有限責(zé)任公司,陜西西安 710061)

現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計分析

李蒙斌

(陜西省旅游設(shè)計院有限責(zé)任公司,陜西西安 710061)

該文簡單闡述了現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計要遵守的原則,基于這些原則,提出了現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計的有效措施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降電耗節(jié)電能的目的,供同行參考借鑒。

現(xiàn)代建筑 電氣節(jié)能設(shè)計 原則 措施

0 前言

隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗已嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。相關(guān)資料顯示，我國每年新開工建筑面積約20億平方米，同時這個數(shù)字每年都在增加，椐相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國建筑電氣消耗是發(fā)達(dá)國家的4倍，建筑工程中如何有效地降低建筑電氣能源消耗，已經(jīng)成為現(xiàn)階段建筑電氣設(shè)計研究的主要趨勢。因此現(xiàn)代建筑節(jié)能設(shè)計中需要重視電氣節(jié)能設(shè)計。

1 現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則

1.1 低無效益的能源耗損

進(jìn)行現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計時，應(yīng)先了解每一個環(huán)節(jié)的用電情況，了解所有電氣設(shè)備的功用，從而對建筑設(shè)備中重復(fù)的或者是產(chǎn)生浪費(fèi)的流程進(jìn)行改善。如建筑物內(nèi)部線路過長，造成電能在傳輸時的損耗過大，或者是變壓器選用不合理造成的損耗等，這些都是對電能的浪費(fèi)，除此之外還有建筑物內(nèi)部的電氣照明，需要運(yùn)用先進(jìn)的照明控制技術(shù)，優(yōu)化電氣照明，減少電氣照明能耗。

1.2 滿足建筑的功能需要

對于整個建筑工程項目來說，建筑功能必須要先實(shí)現(xiàn)，比如居民生活的舒適程度、用電安全以及建筑效率等，因此要確保滿足建筑資源的照明需求，照明的各項數(shù)值也要達(dá)標(biāo)；整個建筑內(nèi)部的溫度、濕度以及風(fēng)量等要滿足居民舒適性的要求；建筑內(nèi)部走道等要確保暢通；尤其是一些特殊的建筑場所，要滿足一些特殊要求，比如酒店、運(yùn)動場所以及其他專業(yè)場所等，有時還要配備專用電力管理系統(tǒng)。

1.3 滿足建筑實(shí)際設(shè)計構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)利益

建筑節(jié)能設(shè)計必須要對自身經(jīng)濟(jì)條件進(jìn)行綜合考慮，按照實(shí)際需求進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，設(shè)計中不能因為節(jié)能設(shè)計而大大增加建設(shè)成本，因此設(shè)計師要對節(jié)能設(shè)計作出整體考慮，對建筑建設(shè)時所需要的材料、設(shè)備進(jìn)行合理選擇，這樣建筑電氣節(jié)能設(shè)計才可以實(shí)現(xiàn)在某一項環(huán)節(jié)或者所有環(huán)節(jié)于短時間內(nèi)回收資金投入，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的和諧統(tǒng)一。

2 現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計措施

2.1 光源材料

在對光源材料進(jìn)行合理選用時，應(yīng)考慮照明質(zhì)量、能效問題。電氣設(shè)計要充分了解自然光源，綜合利用自然光源和人工光源，應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩者的統(tǒng)一。按照工作場所、照度要求以及使用壽命等各個方面選擇合適的節(jié)能光源，還要綜合考慮光效、色溫以及顯色指數(shù)，也要考慮節(jié)能光源的價格問題。比如：在室外照明中采用緊湊型熒光燈代替白熾燈能夠節(jié)省30%-75%的電能。商業(yè)廣場最好用陶瓷金屬鹵化物燈，對于景觀照明方面，選用壽命長、光效高以及顯色性突出的光源，一些特殊標(biāo)識、指示性照明以及輔助照明都可以采用LED光源等。除了其本身的需求之外，還要考慮燈具控制系統(tǒng)是否合理，可否采用智能照明控制系統(tǒng)。

2.2 正確選用變壓器

進(jìn)行變電所設(shè)計的時候，需要確定系統(tǒng)的供電電壓級別。如果用電單位的總用電量大于250kw，或者變壓器容量大于160kw，那么可以選擇10kv供電，如果在此數(shù)值以下，可以選用低壓供電的方式。變電所所處的位置也會對節(jié)能效果有影響，因此要合理設(shè)置變電所。

輸送電壓過程中輸送電壓和線路的損壞程度是呈反比的，換言之，就是輸送電壓越低，那么線路損害越大。合理選擇變壓器可以起到節(jié)能的作用，目前所采用的變壓器可以發(fā)揮出高效、低耗的節(jié)能特點(diǎn)，變壓器損耗占系統(tǒng)總損耗的6%，其中鐵耗會占到5.5%左右，銅耗會占0.5%左右。變壓器有功損耗公式如下所示：

ΔP = Po + βzP

ΔP—變壓器的有功損耗(KW)

Po—變壓器的空載損耗(KW)

βz—變壓器的負(fù)載率

P—變壓器的短路損耗(KW)

其中，Po是指變壓器的空載損耗，也稱之為鐵耗，鐵耗與鐵芯的制作材料、制造工藝有很大的關(guān)系，在進(jìn)行變壓器選擇時型號為S9、SL9等節(jié)能型變壓器可以有效降低鐵耗。P是指短路損耗，也稱之為變壓器損耗，電流在經(jīng)過變壓器繞組時，會由于繞組電阻而產(chǎn)生熱量造成損耗，也就是所謂的銅耗。銅耗和線路中負(fù)荷的大小有關(guān)系，隨著負(fù)載的增大而不斷增大。在進(jìn)行變壓器的選擇時，要盡可能選用阻值較小的繞組。除此之外，變壓器的容量和臺數(shù)要按照負(fù)荷運(yùn)行的時間性變化做出相應(yīng)的選擇。

2.3 線路降耗

一般來說，配電線路中的干線和支線的長度會較長，線路產(chǎn)生的損耗也不小，因此合理地進(jìn)行線路布置可以有效節(jié)省電能。線路電阻公式為R=ρl/s，其中ρ為電阻率，l是材料的長度，S是面積。因此可以看出材料電阻和材料長度成正比，和截面積成反比。因此在進(jìn)行線路選擇時，盡可能地使用電阻率較低的導(dǎo)線，比如：銅芯的導(dǎo)線。還有線路鋪設(shè)長度要盡可能的短，可以有效節(jié)省材料，鋪設(shè)時盡可能地選擇較短線路，科學(xué)合理地進(jìn)行線路鋪設(shè)是非常有利的。

2.4 無功補(bǔ)償

設(shè)備運(yùn)行中分為兩部分，一個是有用功，一個是無用功。電網(wǎng)中電力負(fù)荷包括電動機(jī)和變壓器等，都是感性負(fù)荷，在運(yùn)行過程中需要設(shè)備提供無功功率。尤其是電氣設(shè)備越來越多、能耗也不斷增大，無用功所占比例的上升會對供電質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。因此要減少感性負(fù)荷，增添動態(tài)無功補(bǔ)償、濾波設(shè)備等，可以起到制約無用功的作用。比如：集中大負(fù)荷進(jìn)行初步補(bǔ)償；使用單燈回路系統(tǒng)；加入小容量裝置無功補(bǔ)償；引入新型高壓無功補(bǔ)償動態(tài)補(bǔ)償裝置。

3 總結(jié)

總而言之，現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計是一個逐漸發(fā)展的趨勢，是逐步向智能化、信息化、自動化以及透明化方向發(fā)展的一項系統(tǒng)工程。除了以上所講的之外，建筑電氣節(jié)能設(shè)計的技術(shù)措施還有許多，如選用新型的機(jī)電節(jié)能產(chǎn)品，采用智能化系統(tǒng)等。電氣設(shè)計人員要給予建筑電氣節(jié)能理念足夠的重視，從節(jié)約能源、造價經(jīng)濟(jì)以及安全性等方面采取措施，最終達(dá)到降電耗節(jié)電能的目的。

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[4]李樹洪,寧永璐.淺談建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能減排[J].天津科技,2010(02).