工業(yè)與民用建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能方法

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摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)工民建筑行業(yè)也迎來了全新的發(fā)展時(shí)期。在工業(yè)與民用建筑電氣設(shè)計(jì)中合理地進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算、變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、合理設(shè)置計(jì)量裝置、合理選擇電線，電纜截面以及照明節(jié)能方法。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；變壓器損耗；功率因數(shù)；照明節(jié)能

前言

由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源——電能，也就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。在建筑設(shè)計(jì)方面，應(yīng)把能源消耗指標(biāo)作為全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的重要組成部分。同時(shí)，節(jié)約電能，又不能片面降低標(biāo)準(zhǔn)和忽視安全，而應(yīng)在保證使用的前提下，以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑。

1合理地進(jìn)行用電負(fù)荷計(jì)算

用電負(fù)荷計(jì)算方法選擇得當(dāng)，會(huì)達(dá)到節(jié)材、節(jié)能的目的，若選擇不當(dāng)，會(huì)給用戶帶來不必要的投資和能源浪費(fèi)。關(guān)于用電負(fù)荷計(jì)算方法宜按下列原則選取：在方案設(shè)計(jì)階段可采用單位指標(biāo)法，在初步設(shè)計(jì)階段及施工圖設(shè)計(jì)階段，宜采用需要系數(shù)法，對(duì)于住宅建設(shè)，在設(shè)計(jì)的各個(gè)階段均可采用單位指標(biāo)法和單位面積法。

（1）單位面積法

2變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

通過變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，能使電力系統(tǒng)有功損耗為最小，對(duì)于已投入運(yùn)行的變壓器，由實(shí)際負(fù)荷系數(shù)與經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)Kjib差值情況即可認(rèn)定運(yùn)行是否經(jīng)濟(jì)，等于或相近時(shí)為經(jīng)濟(jì)，相關(guān)較大時(shí)肯定不經(jīng)濟(jì)。

要解變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)，應(yīng)先計(jì)算出設(shè)備無(wú)功損耗的電力系統(tǒng)引起有功率損耗的增加變量，為此，引入換算系數(shù)，無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量（Kq）這一概念，表示電力系統(tǒng)每多輸1千乏無(wú)功功率時(shí)，在電力系統(tǒng)中增加的有功功率損耗（kW）。Kq值與電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和計(jì)算點(diǎn)有關(guān)，見表1。

將變壓器本身的有功損耗和無(wú)功損耗在電力系統(tǒng)中引起的有功損耗，稱為變壓器有功損耗的換算值。

一臺(tái)變壓器在負(fù)荷為S時(shí)的有功損耗換算值為

要使變壓器運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷Sjib下，就必須滿足變壓器單位容量的有功損耗換算值 為最小的條件，因此，設(shè) 可得變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為

變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)荷為額定容量的比值，稱為變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)或最佳負(fù)荷系數(shù)，用Kjib表示，由上式得變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)為

一般變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷系數(shù)為0.5～0.7，對(duì)于負(fù)荷系數(shù)長(zhǎng)期偏低的變壓器，應(yīng)該考慮換用較小容量的變壓器，如果運(yùn)行條件許可，兩臺(tái)（或兩臺(tái)以上）并列運(yùn)行的變壓器，可考慮在負(fù)荷低時(shí)切除一臺(tái)，或者采用在負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行臺(tái)數(shù)的裝置，對(duì)雙電源供電系統(tǒng)，宜用兩路電源同時(shí)工作的方案，以減少線路損耗。

3合理設(shè)置計(jì)量裝置

民用建筑電器設(shè)計(jì)中的計(jì)量裝置宜按下列原則設(shè)置：

（1）單元總配電箱設(shè)于首層，內(nèi)設(shè)總計(jì)量表，層配電箱內(nèi)設(shè)分戶表，由總配電箱至層配電箱宜采用樹干式配電，層配電箱至各戶分戶箱采用放射式配電。

（2）單位不設(shè)總計(jì)量表，只在分層配電箱內(nèi)設(shè)分戶表，其配電干線、支線的配電方式同上項(xiàng)。

（3）分戶計(jì)量表全部集中于首層（或中間某層）電表間內(nèi)，配電支線以放射式配電至戶內(nèi)。

多層住宅照明計(jì)量應(yīng)一戶一表，其公用走道，樓梯間照明計(jì)量可采取：當(dāng)供電部門收費(fèi)到戶時(shí)，可設(shè)公用電度表，如收費(fèi)到樓總表時(shí)，一般不另設(shè)表。

4合理選擇電線，電纜截面

合理選擇電線、電纜截面，在用電負(fù)荷計(jì)算時(shí)要盡可能算得準(zhǔn)確，電線、電纜截面與保護(hù)開關(guān)的配合原則一般是：對(duì)于25A以下的保護(hù)開關(guān)，電線、電纜載流量應(yīng)大于或等于保護(hù)開關(guān)整定值得0.85倍。對(duì)于25A以上的保護(hù)開關(guān)，電線、電纜載流量應(yīng)大于或等于保護(hù)開關(guān)整定值的1倍。

5照明節(jié)能

節(jié)約照明用電不能單靠減少燈具數(shù)量或降低功率，要充分利用自然光，改善環(huán)境的反射條件推廣應(yīng)用新光源和改進(jìn)照明燈具的控制方式。

5.1應(yīng)用高效電光源

在燈具懸掛較高的場(chǎng)所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮(zhèn)流高壓熒光汞燈，除特殊情況外，不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈。

燈具懸掛較低的場(chǎng)所照明采用熒光燈。除特殊功能建筑物（如博展館、影劇院、高級(jí)飯店等場(chǎng)所）外，不宜采用白熾燈。

5.2改善照明器的控制方式

照明器的控制，要根據(jù)各房間使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)別對(duì)待，盡可能做到使用方便，又為節(jié)電創(chuàng)造條件。

（1）面積較小的居住，辦公用房或類似的房間，宜采用一燈一控或二燈一控的方式，在經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)可采用變光開關(guān)。

（2）面積較大的房間宜采用多燈一控的方式當(dāng)整個(gè)房間有均勻照度要求時(shí)，可采用隔一控一的方式，無(wú)均勻照度要求時(shí)可分區(qū)控制，此時(shí)，應(yīng)考慮適當(dāng)數(shù)量的單控?zé)簟?/p>

（3）居住、辦公建筑內(nèi)的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用定時(shí)開關(guān)控制。

（4）在遠(yuǎn)離側(cè)窗的天然采光不足的區(qū)域內(nèi)的電器照明，宜采用光電控制的自動(dòng)調(diào)光裝置，以隨天然光的變化而自動(dòng)地調(diào)節(jié)電器照明的強(qiáng)弱，保證室內(nèi)照明的穩(wěn)定。

（5）室外照明宜采用光電自動(dòng)開關(guān)或光電定時(shí)開關(guān)控制，按預(yù)定的照度和預(yù)定的時(shí)間自動(dòng)接通或斷開電源。

6結(jié)束語(yǔ)

關(guān)于民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施還有很多，如提高電網(wǎng)功率因數(shù)，采用節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品，智能化系統(tǒng)以及各工種之間的密切配合等。從民用建筑電氣設(shè)計(jì)方面，只要掌握以上措施，便能達(dá)到節(jié)約能源的理想效果。