建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能探索

1、<p>　　建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能探索</p><p>　　摘要：建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能潛力很大, 在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)精心考慮, 采用各種措施節(jié)約電能, 同時(shí)應(yīng)滿足科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在選用節(jié)能的新設(shè)備時(shí),應(yīng)全面地了解其原理、性能、效果。本文探討了建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： T

2、U855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到節(jié)約能源與可持續(xù)發(fā)展的重要性。隨著奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，奧運(yùn)場(chǎng)館和北京奧運(yùn)的各項(xiàng)節(jié)能措施已經(jīng)普遍被應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域中。我們?cè)诿裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中也應(yīng)本著“要堅(jiān)持資源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位的方針”，在設(shè)計(jì)的各方面進(jìn)行考慮，多融入節(jié)能設(shè)計(jì)。 </p><p&

3、gt;　　1、提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù) </p><p>　　功率因數(shù)提高了可以減少線路無(wú)功功率的損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。具體方法有： </p><p>　?。? ）減少用電設(shè)備無(wú)功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動(dòng)機(jī)等，電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備（如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄簦┑取?</p><p>　?。?

4、）用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無(wú)功電流抵消用電設(shè)備的滯后無(wú)功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無(wú)功電流。在具體工程設(shè)計(jì)中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞?，可根?jù)具體情況具體分析。 </p><p><b>　　2、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能 </b></p><p>　　建筑物中使用的電動(dòng)機(jī)一般都是隨設(shè)備配套提供的，在設(shè)備選型及招標(biāo)時(shí)可以選擇高效節(jié)能的產(chǎn)

5、品，也可以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。 </p><p>　　目前電梯電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速裝置得到廣泛的應(yīng)用，交流調(diào)速性能指標(biāo)得到極大的提高，可以獲得1 0 % 以上的節(jié)能。電梯系統(tǒng)采用合理的調(diào)配與管理方式，可以減少電梯的無(wú)載運(yùn)行。永磁同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)無(wú)齒輪曳引機(jī)比交流異步電動(dòng)機(jī)+減速機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)節(jié)能達(dá)30%以上。對(duì)于人流較少場(chǎng)所的扶梯宜選用自動(dòng)扶梯相控節(jié)能裝置，自動(dòng)判斷運(yùn)行負(fù)荷和效率狀態(tài)，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行功率，還可通過(guò)紅外

6、感應(yīng)裝置增加扶梯的自動(dòng)開(kāi)停功能，在無(wú)人狀態(tài)時(shí)自動(dòng)停止，有人時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，使電機(jī)始終處于節(jié)能狀態(tài)。 </p><p>　　風(fēng)機(jī)和水泵系統(tǒng)在建筑物中的耗能比重較大，根據(jù)風(fēng)量和用水量的變化需求采用變頻調(diào)速方案可顯著節(jié)約電能，特別是供水系統(tǒng)可以節(jié)省水箱基建投資。 </p><p>　　3、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計(jì)算

7、： </p><p>　　Δ P ＝ PO ＋β 2P K </p><p>　　式中Δ P ―變壓器的有功損耗（K W） </p><p>　　P O ―變壓器的空載損耗（K W ） </p><p>　　P K ―變壓器的短路損耗（K W ） </p><p>　　β－變壓器的負(fù)載率 </p><

8、;p>　?。? ）P O 作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān)，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)，所以在選用變壓器時(shí)最好選擇節(jié)能型變壓器如S9、SL9、SC8 等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗，45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。 </p><p>　?。? ）P K 是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p

9、耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小，并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。β2P K 用微分求它極值時(shí)，是在β＝50％時(shí)每千瓦的負(fù)荷，此時(shí)變壓器的能耗最小，但在β＝ 5 0 ％負(fù)載率時(shí)僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費(fèi)，變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔浚儔浩髯罱?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75％

10、― 85％之間。 </p><p>　?。? ）在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用，對(duì)負(fù)荷合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。 </p><p><b>　　4、照明節(jié)能 </b></p><p>　　在建筑中，哪些區(qū)域或部位需要設(shè)置何種照明，需要根據(jù)建筑本身的特點(diǎn)和使用情況來(lái)確定

11、。概括起來(lái)主要從四方面進(jìn)行： </p><p>　?。? ）照明光源的選擇。主要考慮以下幾個(gè)要素：光效、色溫、顯色指數(shù)、光源壽命和價(jià)格。這是在照明設(shè)計(jì)中做到切合實(shí)際應(yīng)用很重要的要素。在民用建筑中，主要應(yīng)用的光源有白熾燈、熒光燈、H I D 燈，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，還有一些新的光源也逐漸得到應(yīng)用，例如光纖照明、L E D 等。各種光源均有其應(yīng)用范圍，但必須做到合理地應(yīng)用。有些節(jié)能光源，例如緊湊型熒光燈，它是替代白熾燈的

12、最理想光源。雖然從一次性投資來(lái)看是要高出一些，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的效果來(lái)看，即從燈具的壽命、燈具的能耗來(lái)看，其綜合效益比白熾燈要好許多。在工程實(shí)際應(yīng)用中如何合理地選擇光源，應(yīng)根據(jù)工程的具體性質(zhì)、使用的場(chǎng)所、人員的視覺(jué)要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量來(lái)確定。 </p><p>　?。? ）照明燈具及其附屬裝置的選擇。在實(shí)際的應(yīng)用中，以上各類(lèi)光源是很少單獨(dú)使用。光源必須配備各種燈具，才能真正體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值。因此在照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意選擇控

13、光效果好、效率高的燈具；還應(yīng)注意燈具的配光曲線，這是我們進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)的依據(jù)之一，以便對(duì)確切的照度值等做到心中有數(shù)。要設(shè)計(jì)好照明，應(yīng)針對(duì)不同面積和高度的房間，計(jì)算室空間比RCR（Room Cavity Ratio），然后確定選用寬、中、窄光束的照明燈具，再根據(jù)房間中天花板、墻面以及地面的反射系數(shù)，求出所選用燈具在該房間的利用系數(shù)，這才是較為科學(xué)的照明設(shè)計(jì)的方式。根據(jù)計(jì)算得出的R C R 值來(lái)確定采用何種燈具的配光，采用合理的燈具配光可提

14、高光的利用率，達(dá)到節(jié)能的效果。在附屬裝置的選擇方面主要是針對(duì)鎮(zhèn)流器。從熒光燈到HID 的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，均需采用鎮(zhèn)流器。而目前市場(chǎng)上的鎮(zhèn)流器種類(lèi)較多，主要分為普通電感型、節(jié)能型電感型、電子型三大類(lèi)。不同類(lèi)型的鎮(zhèn)流器，其功耗有所不同，在考慮照明節(jié)能時(shí)，必須認(rèn)真加以考慮，合理地選擇。 </p><p>　?。? ）照明標(biāo)準(zhǔn)值。在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》第５章給出了各類(lèi)民用和工業(yè)建筑的照明標(biāo)準(zhǔn)值，為了與國(guó)際照明委員

15、會(huì)的相一致，不同房間或場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)值僅給出一個(gè)，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)所設(shè)計(jì)的工程，參照標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。若有必要時(shí)，也可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上適當(dāng)加以調(diào)整。但不能盲目提高照度標(biāo)準(zhǔn)，以免造成不必要的能源浪費(fèi)。在照明設(shè)計(jì)中，最終的結(jié)果是要求所設(shè)計(jì)的照度值應(yīng)滿足要求。針對(duì)不同的建筑，其照度值是多少，應(yīng)根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際源、燈具、附件、照度值選定后，則可確定燈具的數(shù)量，進(jìn)行燈具的布置。 </p><p>　　（4 ）照明控制。值得注

16、意的是，在照明設(shè)計(jì)中，照明的控制方式對(duì)于照明節(jié)能同樣起到了重要的作用。現(xiàn)有的照明控制方式很多，例如：?jiǎn)螣艨刂啤⒍酂艨刂?、雙控開(kāi)關(guān)控制、樓宇自控系統(tǒng)控制、智能控制（總線控制）、其他控制方式（采用探測(cè)器控制）等。在這眾多的控制方式中，如何在照明設(shè)計(jì)中做到切合實(shí)際，是每位設(shè)計(jì)人員應(yīng)十分注意的問(wèn)題。既要做到方便，又要達(dá)到節(jié)能。 </p><p><b>　　5、減少線路損耗 </b></p&g

17、t;<p>　　由于配電線路有電阻，有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，其公式為： </p><p>　　Δ P ＝ 3I2R?10-3 </p><p>　　式中：Δ P ―三相輸電線路的功率損耗（K W ） </p><p>　?。扫D線電流（A ） </p><p>　　R ―線路相電阻（Ω） </p><p&

18、gt;　　其中R 線路電阻在通過(guò)電流不變時(shí)， </p><p>　　線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。如果在一個(gè)工程中由于線路上下縱橫交錯(cuò)，一般工程線路總的不下萬(wàn)米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，造成電能損耗是相當(dāng)可觀的，所以減少線路能耗必須引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少線損，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R＝ρL/S，即與導(dǎo)線電阻率、導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比，與導(dǎo)線截面S成反比。要減少電阻值

19、應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮： </p><p>　　（1 ）盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，鋁線次之。 </p><p>　　（2 ）盡可能減少導(dǎo)線長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心，以減少供電半徑。 </p><p>　?。? ）增大導(dǎo)線截面積，對(duì)于較長(zhǎng)的線路，在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保

20、護(hù)配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時(shí)加大一級(jí)線截面。這樣增加的線路費(fèi)用，由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時(shí)還是合算的。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]郭霞.建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施分析探討[J].四川建材,2008(4):280-282. </p><p>　　[2]中國(guó)建筑學(xué)會(huì)