建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施探討

劉鐘煒

摘 要：該研究以建筑電氣設(shè)計(jì)工作為平臺(tái)，對(duì)建筑電氣的配電系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、線(xiàn)路、變壓器、功率因數(shù)照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了研討，提供了做好建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。

關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì) 電氣系統(tǒng) 配電系統(tǒng) 照明系統(tǒng) 變壓器

中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（a）-0074-01

建筑電氣系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)建筑功能、建筑節(jié)能、建筑智能的基礎(chǔ)，應(yīng)該在建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出節(jié)能與功能并重的策略，從配電系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、線(xiàn)路、變壓器、功率因數(shù)照明系統(tǒng)等環(huán)節(jié)入手，做到對(duì)建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能的有效保障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能。

1 建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布以及用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線(xiàn)路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。

2 建筑電氣系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)

減少電動(dòng)機(jī)能損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)選用高效率的電動(dòng)機(jī)，但是在具體工程中電動(dòng)機(jī)通常都是水暖及建筑等專(zhuān)業(yè)設(shè)備所配套的，由設(shè)備制造商統(tǒng)一供應(yīng)的，所以節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過(guò)程中。除了就電容器補(bǔ)償以減少線(xiàn)路損耗外，主要是減少電動(dòng)機(jī)輕載和空載運(yùn)行，因?yàn)樵谳p載運(yùn)行下電動(dòng)機(jī)效率是極低的，切實(shí)可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)使其在負(fù)載率變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負(fù)載變化相適應(yīng)以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。

3 建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)該將主要目標(biāo)放在如何控制線(xiàn)損之上。

3.1 控制建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路長(zhǎng)度

在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該控制線(xiàn)路的長(zhǎng)度，采用優(yōu)化的測(cè)量對(duì)建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路進(jìn)行調(diào)整，盡量形成直線(xiàn)供電，避免建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路出現(xiàn)迂回送電的問(wèn)題。此外，在建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路設(shè)計(jì)做到對(duì)線(xiàn)路供電半徑的控制，控制因線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的無(wú)功損耗。

3.2 控制建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路材料

線(xiàn)路材料性質(zhì)不同，電阻值大小差異很大，應(yīng)該在建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路設(shè)計(jì)中控制材料的種類(lèi)和性質(zhì)，優(yōu)先選用電阻率較小的導(dǎo)線(xiàn)作為建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路的用線(xiàn)類(lèi)型。一般在建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路設(shè)計(jì)中選用銅芯導(dǎo)線(xiàn)，這有利于控制建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)損。

3.3 控制建筑電氣系統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)橫截面

在線(xiàn)路長(zhǎng)度和線(xiàn)路材料一定的情況下，還可以通過(guò)增大導(dǎo)線(xiàn)橫截面的方式控制線(xiàn)損。應(yīng)該在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中在線(xiàn)路損耗和線(xiàn)路造價(jià)兩方面取得平衡控制，加大對(duì)建筑電氣系統(tǒng)線(xiàn)路的投入，提高建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能效果，通過(guò)長(zhǎng)期的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)建筑電氣系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。

4 建筑電氣系統(tǒng)變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)

4.1 控制建筑電氣系統(tǒng)的鐵損

在選擇建筑電氣系統(tǒng)變壓器時(shí)應(yīng)該優(yōu)選具有先進(jìn)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，避免因結(jié)構(gòu)接縫密閉性不強(qiáng)而出現(xiàn)變壓器漏磁，降低變壓器運(yùn)行效率。利用矽鋼片的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，控制變壓器鐵芯渦流損耗，降低因變壓器鐵損而形成建筑電氣系統(tǒng)能耗增加的可能。

4.2 優(yōu)化建筑電氣系統(tǒng)變壓器設(shè)計(jì)

要根據(jù)建筑電氣系統(tǒng)的實(shí)際狀況和建筑功能的需要合理選擇變壓器的容量，確定變壓器的數(shù)量；通過(guò)變壓器的彼此配合使建筑電氣系統(tǒng)符合做到有效調(diào)整和分配，將變壓器置于高效率工作的區(qū)間內(nèi)，做到對(duì)變壓器功能、節(jié)能目標(biāo)的有效保障。

5 提高建筑電氣系統(tǒng)功率因數(shù)

從電工學(xué)的角度看，提高功率因數(shù)有助于控制電路無(wú)功損耗，做到對(duì)建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的保證，這是電氣系統(tǒng)降低線(xiàn)損的重要措施。在建筑電氣系統(tǒng)中變壓器、鎮(zhèn)流器、整流器、電動(dòng)機(jī)會(huì)在運(yùn)行中產(chǎn)生電感，這會(huì)產(chǎn)生無(wú)功電流，進(jìn)而會(huì)增加建筑電氣系統(tǒng)功率的損耗。應(yīng)該在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)此類(lèi)問(wèn)題加強(qiáng)防范，以確保建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能化、穩(wěn)定化運(yùn)行。可以在建筑電氣系統(tǒng)中設(shè)置電容器進(jìn)行系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償，通過(guò)電容器產(chǎn)生的電容抵消變壓器、鎮(zhèn)流器、整流器、電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電感，進(jìn)而控制建筑電氣系統(tǒng)的無(wú)功電流。也可以在建筑電氣系統(tǒng)縮短變電器與電氣設(shè)備的距離，采用分散與集中兩種方式相配合的補(bǔ)償手段，有效降低建筑電氣系統(tǒng)能耗。要做好建筑電氣系統(tǒng)無(wú)功損耗的控制設(shè)計(jì)，在電氣設(shè)備附近采用設(shè)置有補(bǔ)償電容器的設(shè)計(jì)，以此來(lái)控制建筑電氣系統(tǒng)總體的能耗，為建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能提供系統(tǒng)性和設(shè)備基礎(chǔ)。

6 做好建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

6.1 選用低能耗照明系統(tǒng)

在建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該推廣低能耗、高效率的光源，在變壓器、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)的選擇中應(yīng)該使用具有節(jié)能效果的產(chǎn)品。在建筑公共部分的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該采用無(wú)功部分的方式，以此來(lái)提高照明系統(tǒng)的發(fā)光效率，做到對(duì)能耗的有效控制。

6.2 充分利用陽(yáng)光

建筑照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)該與其他專(zhuān)業(yè)進(jìn)行密切配合，利用陽(yáng)光使建筑照明系統(tǒng)得到有機(jī)地調(diào)整，在人工照明和陽(yáng)光相互補(bǔ)充的基礎(chǔ)上，滿(mǎn)足建筑照明的需求，做到對(duì)建筑照明系統(tǒng)能耗的有效控制，降低建筑照明系統(tǒng)長(zhǎng)期工作而出現(xiàn)的能源消耗過(guò)大。

6.3 改進(jìn)建筑照明系統(tǒng)控制方式

在建筑照明系統(tǒng)控制方式的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該將節(jié)能作為重點(diǎn)進(jìn)行考慮，針對(duì)建筑分區(qū)、建筑功能的不同，采用節(jié)能裝置、節(jié)能系統(tǒng)和節(jié)能開(kāi)關(guān)控制建筑照明系統(tǒng)，做到智能化和人性化的調(diào)整和控制。應(yīng)該在公共場(chǎng)所設(shè)置自動(dòng)化開(kāi)關(guān)，在樓梯、過(guò)廊設(shè)置聲控設(shè)備，在建筑物室內(nèi)采用調(diào)光開(kāi)關(guān)，以此來(lái)降低建筑照明各部分和各系統(tǒng)的能耗。

7 結(jié)語(yǔ)

建筑電氣種類(lèi)眾多、功能復(fù)雜，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)可以發(fā)揮電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)建筑自動(dòng)化和智能化的設(shè)計(jì)目標(biāo)，同時(shí)確保電氣節(jié)能和低耗的效果，為建筑功能、建筑成本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供有力地支持。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑電氣中應(yīng)該立足于節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)精心設(shè)計(jì)和綜合考慮形成電氣設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案，在彼此互補(bǔ)和借鑒的前提下，最終形成行之有效的電氣設(shè)計(jì)，在確保建筑電氣功能的前提下，真正實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的目標(biāo)。

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