小議建筑電氣節(jié)能分析及措施

范恩宏

摘要：在我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，對能源的需求也是越來越高。然而能源、資源的緊缺也是現(xiàn)在各國面臨的重要問題。能源的安全是實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展及社會進步的必要保障。如何利用電能降低能源，提高經(jīng)濟效益，這對促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要的意義。本文主要對建筑工程電氣節(jié)能進行簡要的分析概述。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能原則；節(jié)能措施

前 言

隨著我國經(jīng)濟體制改革的不斷深入，在進一步推動國內(nèi)各個行業(yè)發(fā)展的同時，有效提高、改善了社會百姓的收入水平、生活質(zhì)量，使得人們越發(fā)關(guān)注現(xiàn)代建筑功能性、環(huán)保性、安全性以及節(jié)能性。對此，雖然各建設(shè)企業(yè)給予了足夠的重視，更多的應(yīng)用了新的設(shè)計理念、生產(chǎn)技術(shù)、建設(shè)材料，但由于電氣節(jié)能設(shè)計有著較強的專業(yè)性、技術(shù)性、復(fù)雜性，受在崗人員的意識、素質(zhì)以及能力影響，實際的節(jié)能設(shè)計往往缺乏一定的可行性與有效性，難以實現(xiàn)建筑項目與參建企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文針對現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能問題，從多個角度出發(fā)，逐一探討、闡述具體的節(jié)能措施。

一 建筑電氣節(jié)能的重要性

我國社會主義可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中極重要一環(huán)便是能源的節(jié)約再利用及為保持“持續(xù)”發(fā)展所必須重視的低碳的生活方式和經(jīng)濟模式。隨著城鎮(zhèn)化水平的提高，建筑能耗的比例將逐年提高。建筑電氣節(jié)能是各種節(jié)能途徑中最有潛力，節(jié)能效果最明顯的方式之一，也是緩解我國能源緊張、促進社會經(jīng)濟發(fā)展的有效措施之一。只有采取較好的建筑電氣節(jié)能措施，才能實現(xiàn)降低建筑能耗的終極目標。

二、建筑電氣節(jié)能原則

1、建筑電氣節(jié)能原則

（1）適用性。應(yīng)滿足建筑物的使用功能，即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適衛(wèi)生；滿足上下左右的運輸通道通暢無阻；滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設(shè)施的設(shè)備用電，展廳的藝術(shù)照明及動力用電等。

（2）實際性。節(jié)能應(yīng)按國情充分考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使節(jié)能增加的投資能在較短時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用收回。

（3）節(jié)能性。節(jié)能的著眼點，應(yīng)是節(jié)省無謂損耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無關(guān)的，再考慮采取相應(yīng)的措施節(jié)能。

三、建筑電氣能耗分析

在建筑電氣系統(tǒng)中，能量損耗主要發(fā)生在電動機、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)的電力電纜之中。

1、電力變壓器的損耗主要分為三個方面：空載損耗、負載能耗、和雜散損耗。通過有效的方法保證變壓器的總擁有費用最低，從而達到節(jié)約資金的目的。

2、電力電纜截面應(yīng)以確定導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度為根本，就是在已知負荷的情況下，選擇最佳的導(dǎo)線截面；或是在已選定導(dǎo)體截面的情況下，確定經(jīng)濟的負荷范圍，以尋求投資的最優(yōu)方案，取得最理想的經(jīng)濟效益。

3、電動機在總用電量中占的比重也很大，其產(chǎn)生的能耗也是相當可觀的。分析高效電動機的節(jié)能效果以及不同的電動機系統(tǒng)對能耗的影響情況，選擇高效電機，搭建合理的電機系統(tǒng)是關(guān)鍵。

4、燈具照明應(yīng)盡量選用新型的智能照明節(jié)電器，包括選擇高效的光源及附件（鎮(zhèn)流器等）。我國執(zhí)行“綠色照明工程”的目的是為了照明工程中最大程度地節(jié)約能源。

四、建筑電氣節(jié)能的主要內(nèi)容及有效途徑

1、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

空調(diào)系統(tǒng)的能耗占建筑能耗的40-60%，而且目前空間設(shè)備的選型普遍偏大，節(jié)能空間較大。

（1）建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BA）

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BA）主要是對建筑物的空調(diào)設(shè)備，包括冷熱源（制冷主機、鍋爐）、水泵（冷凍泵、冷卻泵、熱水泵、補水泵）、冷卻設(shè)備（冷卻塔）、末端設(shè)備（新風機組、組合式空調(diào)機組、風機盤管）的監(jiān)控。從節(jié)能角度而言，在保證環(huán)境舒適、保證一定的室內(nèi)溫度和濕度的前提下，盡可能減少機組的運行，以節(jié)約能源。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)（BA）在大多數(shù)智能建筑中使用，經(jīng)過了十多年的經(jīng)驗積累，逐漸成熟，理論上其節(jié)能效果可達20-30%。但由于這種系統(tǒng)涉及空調(diào)技術(shù)和自動控制技術(shù)，需要很好的配合和現(xiàn)場二次編程，同時由于后期維護技術(shù)要求高、成本高等因素，系統(tǒng)的開通率和運行尚未理想，有待完善。

（2）主機房模糊控制系統(tǒng)

此技術(shù)主要是通過全面的參數(shù)采集，運用現(xiàn)代模糊控制技術(shù)，對主機房的主機組、冷凍水系統(tǒng)的水泵和冷卻水系統(tǒng)的水泵進行控制，實現(xiàn)空調(diào)冷媒流量跟隨負荷的變化而動態(tài)調(diào)節(jié)，確保整個空調(diào)系統(tǒng)保持高效協(xié)調(diào)運行，降低能耗。這種系統(tǒng)的特點是只集中于主機房的設(shè)備，容易實現(xiàn)，節(jié)能效果顯著，逐步得到推廣。

（3）蓄冰空調(diào)技術(shù)

冰蓄冷空調(diào)是指在夜間用電低谷時段，開啟制冷主機，將建筑物所需空調(diào)冷量制備好，并以冰的形式儲存起來。在白天用電高峰時段，關(guān)閉制冷主機，進行融冰供冷，達到同樣降溫的效果。采用該技術(shù)的意義在于，為用戶降低電費的同時，達到電網(wǎng)移峰填谷的目的。

2、電梯的節(jié)能

（1）合理選擇電梯

按建筑物性質(zhì)、面積、層數(shù)、高度、人流量等綜合因數(shù)選擇適當電梯，避免電梯載重量過大、速度過高。

（2）提高電梯運輸效率

①選擇恰當?shù)目刂葡到y(tǒng)，對兩部并列的電梯選用并聯(lián)控制，對相鄰三部以上的電梯使用群控控制，選用變頻變壓調(diào)速（VVVF），高層建筑電梯合理分區(qū)（高、低區(qū)或單、雙層）均可以提高電梯的運輸效率。

②利用電梯交通計算（流量分析），合理確定電梯的臺數(shù)、速度、載重及分區(qū)。對一個大型建筑物多臺電梯系統(tǒng)而言，主要看兩個指標：乘客候梯時間（電梯運行間隔）和電梯輸送能力（五分鐘輸送能力）。

（3）選用節(jié)能電梯

節(jié)能電梯一般指利用永磁同步電機作為曳引機的電梯。傳統(tǒng)的電梯曳引起由交（直）流電動機、曳引輪、制動器、減速機構(gòu)等組成。近年來，隨著永磁同步電機的生產(chǎn)技術(shù)日漸成熟，永磁同步電機有取代傳統(tǒng)交流異步電機的趨勢。永磁同步電機在低速時仍有較大的轉(zhuǎn)矩，可以無須一套減速機構(gòu)而直接驅(qū)動曳引輪，實現(xiàn)無齒曳引，減少了相應(yīng)的機械損耗。

（4）電梯能源再生系統(tǒng)

將運動中負載上的機械能通過能量回饋器變成電能（再生成能）并送回給交流電網(wǎng)，供附近其它用電設(shè)備使用，使電機拖動系統(tǒng)在單位時間消耗電網(wǎng)電能下降。能源再生技術(shù)實現(xiàn)了“節(jié)”能到“造”能的轉(zhuǎn)變，將電梯的能耗降低20%～60%。

3、供配電系統(tǒng)的節(jié)能

（1）正確的負荷計算

供電設(shè)計中，負荷計算是確定建筑物容量選擇設(shè)備的基礎(chǔ)，也是節(jié)電的基礎(chǔ)，負荷計算偏大，必須導(dǎo)致設(shè)備選型過大而浪費資源及耗電。目前的負荷計算常用單位指標法和需要系數(shù)法。單位指標法是按不同建筑物提出的單位面積變壓器容量裝置指標，適用在方案設(shè)計及初步設(shè)計時估算負荷用。需要系數(shù)法引自工業(yè)企業(yè)的負荷計算，現(xiàn)在民用建筑中套用，在施工圖設(shè)計階段中用作負荷計算用，作為選擇變壓器和導(dǎo)線的依據(jù)。

（2）合理選擇變壓器負荷率

變壓器每天24 小時運行，本身有一定損耗，包括兩部分，產(chǎn)生于鐵芯的鐵損和繞組的銅損。制造廠設(shè)計時，負載為50～60%范圍內(nèi)，變壓器處于經(jīng)濟運行區(qū)，即運行最經(jīng)濟，這是降低變壓器損耗的一種方法。

結(jié)束語：

建筑電氣的節(jié)能潛力很大，它不僅能有效地緩和電力供需矛盾，保證國民經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定和健康的發(fā)展，而且經(jīng)濟效益顯著。建筑電氣節(jié)能過程，貫穿于項目的決策、設(shè)計、施工、使用等整個生命周期。在整個建筑設(shè)計過程中應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟性及節(jié)能性等方面進行綜合考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，從技術(shù)、經(jīng)濟上進行比較后，再選定節(jié)能設(shè)備，以達到真正節(jié)能的目的。

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