建筑電氣中的節(jié)能措施

羅金花

摘 要：隨著我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，電力供應(yīng)也越來越緊張，每年的用電高峰，供電缺口都在增大，而且我國(guó)發(fā)電所使用的主要能源是不可再生的煤，不僅對(duì)環(huán)境污染同時(shí)也不夠節(jié)約能源。所以，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源---電源。在我國(guó)，由于建筑能耗約占全國(guó)總能耗的26.7%，位居能耗首位，因此建筑節(jié)能刻不容緩， 而電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分，因此，建筑節(jié)能的關(guān)鍵在于電氣節(jié)能。

關(guān)鍵詞：民用建筑；電氣；節(jié)能措施

1 前言

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，既要注意節(jié)能，又不能降低標(biāo)準(zhǔn)和忽視安全，而應(yīng)在保證安全可靠的前提下采取合理措施提高資源的使用率，以達(dá)到節(jié)能的目的。本文簡(jiǎn)述了民用建筑的能源浪費(fèi)表現(xiàn)，重點(diǎn)闡述了電氣設(shè)計(jì)中主要節(jié)能措施。

2 民用建筑的能源浪費(fèi)表現(xiàn)

2.1 不合理的設(shè)計(jì)導(dǎo)致空調(diào)能耗高

不合理的建筑設(shè)計(jì)與建筑通風(fēng)導(dǎo)致空調(diào)冷量過高。 在能耗較高的一些辦公樓和綜合商廈等建筑中發(fā)現(xiàn)， 由各種方式 （如開窗通風(fēng)、 機(jī)械排風(fēng)等）造成的室內(nèi)外通風(fēng)換氣形成的冷負(fù)荷，有時(shí)可占總的冷負(fù)荷的50%以上。

2.2 不合理的系統(tǒng)及運(yùn)行方式等原因造成空調(diào)能耗高

不合理的系統(tǒng)和設(shè)備選型以及運(yùn)行方式，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)效率過低。不合理的運(yùn)行制度導(dǎo)致空調(diào)能耗高， 不合理的運(yùn)行制度導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)。下班后系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，或部分設(shè)備持續(xù)運(yùn)行，消耗大量電力。

2.3 其它設(shè)備存在著能耗高的現(xiàn)象

采暖、通風(fēng)、給水、排水等設(shè)備都存在設(shè)備選型和運(yùn)行方式的不合理從而導(dǎo)致能耗高的情況。照明系統(tǒng)存在著能耗高的現(xiàn)象，照明光源、控制方式選擇的不合理導(dǎo)致照明系統(tǒng)能耗高； 照明系統(tǒng)存在著盲目的提高照度標(biāo)準(zhǔn)的情況。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)中主要節(jié)能措施

3.1 合理的進(jìn)行電負(fù)荷計(jì)算

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。

3.2 合理的設(shè)置變配電所

變配電所的位置應(yīng)盡可能靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損耗。根據(jù)總用電量決定系統(tǒng)的供電電壓等級(jí)，用電單位總用電量在250kw及以上或變壓器容量在160kVA及以上時(shí)，宜以10（6）kV供電，以下可用低壓供電。

合理選擇變壓器，使其處在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。 變壓器處于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，電力系統(tǒng)的有功損耗為最小。 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。

力求配電系統(tǒng)的三相平衡。 采用三相四線制供電方式，由于用戶較為分散，線路較長(zhǎng)，如果三相負(fù)荷不平衡，將直接增加電能在線路的損耗：當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)線損最小；當(dāng)一相負(fù)荷重，兩相負(fù)荷輕的情況下線損增量較小。 當(dāng)一相負(fù)荷重，一相負(fù)荷輕，而第三相的負(fù)荷為平均負(fù)荷的情況下線損增量較大；當(dāng)一相負(fù)荷輕，兩相負(fù)荷重的情況下線損增量最大。 當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，不論何種負(fù)荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。 為此對(duì)三相四線制低壓系統(tǒng)來說，保持三相平衡是降損節(jié)能的一項(xiàng)有效措施，對(duì)于輸送距離比較遠(yuǎn)的配電線路來說，效果尤為顯著。 對(duì)發(fā)電機(jī)、 變壓器而言，當(dāng)三相負(fù)荷不平衡時(shí)，如控制最大相電流為額定值，則其余兩相就不能滿載，因而設(shè)備利用率下降，反之如要維持額定容量，將會(huì)造成負(fù)荷較大的一相過負(fù)荷，而且還會(huì)出現(xiàn)磁路不平衡致使波形畸變，設(shè)備附加損耗增加等。

加大無功補(bǔ)償力度，增加系統(tǒng)的有效輸出。 無功補(bǔ)償可以改善電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)，是電網(wǎng)采用的節(jié)能措施之一。配電網(wǎng)中常用的無功補(bǔ)償方式為：在系統(tǒng)的部分變、 配電所中，在各個(gè)用戶中安裝無功補(bǔ)償裝置；在高低壓配電線路中分散安裝并聯(lián)電容機(jī)組；在配電變壓器低壓側(cè)和車間配電屏間安裝并聯(lián)電容器以及在單臺(tái)電動(dòng)機(jī)附近安裝并聯(lián)電容器，進(jìn)行集中或分散的就地補(bǔ)償。 當(dāng)配電系統(tǒng)中的自然功率因數(shù)達(dá)不到電網(wǎng)規(guī)定時(shí)，必須進(jìn)行補(bǔ)償。

盡可能改善變配電設(shè)備的運(yùn)行條件。 由于變壓器、 電纜、 開關(guān)等設(shè)備工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，如不及時(shí)排出，將造成配電設(shè)備降容、 加速老化等，故在自然通風(fēng)達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)或用空調(diào)設(shè)備進(jìn)行降溫。

3.3 合理選擇電線電纜的線徑

在選擇電線電纜的線徑時(shí)要做到既要滿足載流量和電壓降的要求，又要留有適當(dāng)余量，以備后期增加負(fù)荷使用，同時(shí)可以降低阻抗，減少線損。

3.4 選用節(jié)能型設(shè)備

選擇低損耗的節(jié)能型變壓器，如“9”、“10”、“11”型等系列油浸變壓器和“9”、“10”型等系列干式變壓器，其中有疊鐵心、 卷鐵心和非晶合金鐵心等。此類型的變壓器比普通變壓器的自身損耗降低達(dá)10%以上。

選擇高效電機(jī)。如Y2系列。由于電機(jī)的選擇通常都是按極端運(yùn)行環(huán)境考慮， 而實(shí)際運(yùn)行時(shí)多是處于輕載狀態(tài)，因而造成資源利用率底下。 通過選用高效電機(jī)，配以變頻技術(shù)和計(jì)算機(jī)模糊控制理論等技術(shù)，可以大大降低電機(jī)的電能損耗。

照明設(shè)計(jì)中的光源選擇。 選擇光源應(yīng)從運(yùn)行能耗、 使用壽命、 發(fā)光效率及價(jià)格等多種因素進(jìn)行綜合考慮。 ①根據(jù)不同的場(chǎng)合，優(yōu)先選用細(xì)直管熒光燈（T8、T5），緊湊型熒光燈（H型、U型、 螺旋型）、 金屬鹵化物燈、 高壓鈉燈及發(fā)光二極管LED等。 ②所配燈具的效率應(yīng)不低于國(guó)家有關(guān)規(guī)定。敞開式為75%，格柵或透光罩為55%～65%。③選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

3.5 運(yùn)用樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)

樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)的主要目的在于將建筑內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷，采用最優(yōu)化的控制手段，對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，使各子系統(tǒng)設(shè)備始終處于有條不紊、協(xié)同一致和高效、有序的狀態(tài)下運(yùn)行，在創(chuàng)造出一個(gè)高效、舒適、安全的工作環(huán)境中，降低各系統(tǒng)造價(jià)，盡量節(jié)省能耗和日常管理的各項(xiàng)費(fèi)用，保證系統(tǒng)充分運(yùn)行。

4 結(jié)束語

總之，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，如何節(jié)約能源是保證可持續(xù)發(fā)展的必要條件，民用建筑節(jié)能特別電氣節(jié)能也是非常重要組成部分。 在民用建筑工程中，要合理計(jì)算民用建筑的用電負(fù)荷，達(dá)到節(jié)材、 節(jié)能的目的，合理設(shè)置計(jì)量裝置，合理選擇電線、 電纜截面和照明控制方式，要在民用建筑中推廣節(jié)能燈具和高效電器，同時(shí)提倡各種行為節(jié)能措施，使建筑能耗降低。

參考文獻(xiàn)：

[1] 甘寶元. 電氣行業(yè)節(jié)能減排新途徑探討[J].硅谷， 2011（22）.