建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗措施研究

王 麗 國策眾合（北京）建筑工程設(shè)計(jì)有限公司晉城太行分公司

1 前言

能源在現(xiàn)代社會發(fā)展中是重要支柱之一，所以各行各業(yè)在發(fā)展的過程中都應(yīng)注重節(jié)能降耗問題，在節(jié)能降耗的理念下開展各項(xiàng)工作。而建筑業(yè)作為社會中能源消耗最高的產(chǎn)業(yè)之一，自然更要如此。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中，電氣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)電氣系統(tǒng)也是建筑中的主要能耗部分，因而必須基于節(jié)能降耗來進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)，以最大限度地提高工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

2 基于節(jié)能降耗的建筑電氣設(shè)計(jì)的必要性

眾所周知，自然界中的能源并非取之不盡、用之不竭的，而是有限的，如果人們一味地對能源不加節(jié)制地開采和使用的話，早晚會遭到大自然的反噬。因此，現(xiàn)代任何行業(yè)的發(fā)展都必須以節(jié)能降耗為基本理念，建筑行業(yè)亦然。建筑行業(yè)是一個(gè)能源消耗巨大的行業(yè)，建筑能耗在社會總能耗中占有極大比重，而電氣系統(tǒng)作為建筑中最重要的系統(tǒng)之一，其能耗也非常巨大。所以，若想達(dá)到降低建筑能源消耗的目的，首先應(yīng)對建筑電氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能降耗設(shè)計(jì)。而且，能源花費(fèi)也往往是一筆較大支出，一旦建筑中的能源消耗量過大，則建筑的運(yùn)行成本也會有所提高，因此基于節(jié)能降耗的建筑電氣設(shè)計(jì)還有助于降低建筑成本，提高建筑效益。綜上，基于節(jié)能降耗的建筑電氣設(shè)計(jì)是十分具有必要性的。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施應(yīng)遵循的原則

3.1 實(shí)用性原則

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提升，人們對于居住的質(zhì)量、公共場所建筑的質(zhì)量都有了更高的要求，因此，現(xiàn)階段的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)堅(jiān)持以人為本的發(fā)展理念，結(jié)合人們的實(shí)際需求，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的節(jié)能，保障用戶在使用節(jié)能建筑時(shí)的安全。

3.2 成本控制原則

節(jié)能技術(shù)在建筑電氣中應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)對成本進(jìn)行有效控制，不能達(dá)到降耗的目的卻提高成本，應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型的電氣設(shè)備，合理使用資金。對于應(yīng)用過程，應(yīng)該時(shí)刻跟進(jìn)和監(jiān)督，避免問題的產(chǎn)生，花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)是必須的，合理的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，提高資源的利用效率，從而獲取最大化的節(jié)能效果。

3.3 發(fā)展性原則

目前節(jié)能技術(shù)的使用還存在著一些問題，需要設(shè)計(jì)者根據(jù)自身的狀況加以改進(jìn)，更好的推進(jìn)建筑電氣節(jié)能降耗的目的，同時(shí)還應(yīng)堅(jiān)持用發(fā)展的眼光看問題，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的節(jié)能經(jīng)驗(yàn)，并在自身的建筑工程設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，降低建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗的措施

4.1 變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器是高層建筑電氣系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，通過合理設(shè)計(jì)變壓器，可以有效降低電氣能耗。分析變壓器的能源損耗可知，其主要包含了兩類損耗：一類是有功損耗，另一類是無功損耗。而為了最大限度地降低變壓器的能源損耗，應(yīng)在其設(shè)計(jì)過程中結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，將以上兩種損耗情況都考慮在內(nèi)。變壓器的負(fù)荷率極大地影響著負(fù)載損耗，一般情況下，將建筑電氣系統(tǒng)的負(fù)荷率控制在0.75～0.85范圍內(nèi)即可滿足節(jié)能降耗需求。總而言之，在變壓器設(shè)計(jì)中始終都要以實(shí)際需求為導(dǎo)向，根據(jù)實(shí)際需求來合理選擇變壓器容量及臺數(shù)等，這樣才能夠有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。

4.2 配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑電氣設(shè)計(jì)中有一個(gè)環(huán)節(jié)十分重要，即對配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與許多方面有關(guān)聯(lián)，既要統(tǒng)籌全局規(guī)劃，也要根據(jù)具體情況，滿足建筑的布局以及系統(tǒng)更新方面分配的要求，要統(tǒng)籌建筑面積中各項(xiàng)用電設(shè)備的分布情況才能實(shí)現(xiàn)規(guī)劃。在規(guī)劃過程中要考慮綜合的供電范圍半徑，實(shí)現(xiàn)電能的低耗，并且機(jī)房和豎井的設(shè)置也要合理和實(shí)用。在建筑中，要明確電力負(fù)荷中心，變配電所以及供配電設(shè)備要在其附近，這樣，可以縮短配電的半徑，也能減少一些電路上的損耗。電源的進(jìn)出點(diǎn)也需要細(xì)節(jié)的兼顧。因此配電系統(tǒng)需要進(jìn)行綜合的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，要將負(fù)荷、用電容量以及實(shí)際工程、規(guī)模和供電實(shí)際情況以及最終的發(fā)展規(guī)劃納入統(tǒng)籌的條件。另外，還需要綜合經(jīng)濟(jì)效益，做到實(shí)際的減能減耗，最終選擇最合適、合理的供電方式，設(shè)置配電系統(tǒng)，并為維護(hù)和管理打下基礎(chǔ)。

4.3 降低線路損耗

造成能耗損失的另一情況就是電力傳輸過程中線路上的消耗。電力傳輸上的損耗一般和線路的材料、質(zhì)量以及電路的承載、負(fù)荷有關(guān)，因此，在傳輸過程中會有不同的消耗。在實(shí)際節(jié)能操作中會通過提升功率因數(shù)、使用優(yōu)良材質(zhì)的線路、減少電阻、減少無功功率來進(jìn)行解決。一般有兩種方法：（1）為電力傳輸設(shè)計(jì)最優(yōu)良的傳輸線路，縮短線路路徑長度。為此在電路設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員需要對線路走向十分熟悉，對建筑實(shí)際電路設(shè)計(jì)也能有較好的認(rèn)識，才能將線路設(shè)計(jì)合理，在減少線路損耗的同時(shí)，又便于操作。（2）精確電流輸送所需要的線路橫截面積，為保證不同時(shí)間段、不同季節(jié)在使用時(shí)電流的阻力都最小，線路橫截面積可以比需要的再大一級。另外，可以將季節(jié)供暖、供涼線路與一般生活用電的線路分開，在不使用供暖、空調(diào)等大功率時(shí)就使用一般的日常線路，這樣就可以有效減少電阻和損耗。

4.4 電動機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)

電動機(jī)設(shè)計(jì)是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化中的一個(gè)部分，其在實(shí)際應(yīng)用的過程中，產(chǎn)生損耗的主要原因是其在實(shí)際應(yīng)用過程中的連續(xù)負(fù)荷，且輸出功率在提升的背景下不匹配建設(shè)用地的負(fù)荷量。而在對電動機(jī)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)從兩個(gè)方面來進(jìn)行優(yōu)化，其分別為電動機(jī)的工作效率與功率因素。在對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)整的過程中可以采取變頻裝置對其工作效率進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)電動機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中所需承擔(dān)的負(fù)荷量來控制電動機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。而通過電動機(jī)功率因數(shù)的提升，使其自身的輸出效率得到提高，也同樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。例如，某設(shè)計(jì)人員對電動機(jī)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的過程中，首先對其負(fù)荷的性質(zhì)進(jìn)行了明確，在發(fā)現(xiàn)其為連續(xù)負(fù)荷后，采取了對應(yīng)的措施，使電動機(jī)的輸出功率能夠與其具體的負(fù)荷量相匹配，并通過對風(fēng)門與閥門的控制，使電動機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)玫搅私档停瑥亩铍妱訖C(jī)的電能消耗得到了控制。

4.5 建筑電氣照明系統(tǒng)中的節(jié)能設(shè)計(jì)

4.5.1 建筑電氣照明系統(tǒng)需采用高效光源

在建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，施工人員需要盡可能地采用高效節(jié)能光源。我國傳統(tǒng)電氣照明系統(tǒng)中所采用的白熾燈，由于其安裝維護(hù)簡單、光色好、便宜等一系列的特點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。但是隨著目前節(jié)能環(huán)保理念的深入人心，白熾燈由于其耗能量過大，已逐漸地被建筑電氣照明系統(tǒng)所棄用。目前，首先，白熾燈只應(yīng)用于局部的藝術(shù)照明和古董字畫的照明中；其次，在工廠和體育館照明中，施工人員通常采用低壓鈉燈和高壓鈉燈，由于該照明設(shè)備光亮度較高且色溫較低，所以在應(yīng)用過程中具有量大面廣的特點(diǎn)；最后，在商場和展廳照明過程中，施工人員通常采用三基色熒光燈和稀土金屬熒光燈，由于這種照明設(shè)備色溫范圍較廣且顏色失真度較小，因此，在商場和展廳照明應(yīng)用中可以凸顯物品和人的皮膚。

4.5.2 建筑電氣照明系統(tǒng)需盡量結(jié)合自然采光

在建筑電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中，施工人員需要盡可能地結(jié)合自然采光。在建筑物靠近室外的部分，施工人員可以將門窗進(jìn)行擴(kuò)大，并采用透光率較好的玻璃門窗，這樣就可以在日常使用的過程中，充分地利用外界的自然光進(jìn)行照明。對于在教室、商場、大廳等大空間場所進(jìn)行照明的過程中，施工人員可以在燈具的設(shè)計(jì)過程中采用與外窗平行的方式進(jìn)行分級控制，這樣就可以在照明的過程中充分地利用雙側(cè)的自然光，節(jié)約照明系統(tǒng)應(yīng)用過程中消耗的電能。

5 結(jié)語

綜上所述，在建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇合理的方式方法，探索新的節(jié)能手段，減少能源的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，還應(yīng)積極參考居民的意見和建議，保證安全性的同時(shí)兼具實(shí)用性，不斷創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，有效降低建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，提高能源的利用率，進(jìn)而推動我國經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展。