淺談建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源問(wèn)題開(kāi)始成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。除了繼續(xù)開(kāi)發(fā)新能源，節(jié)能也成為一種社會(huì)共識(shí)。本文對(duì)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾個(gè)要點(diǎn)做了詮釋。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：建筑電氣;節(jié)能 </p><p>　　Abstract: With the continuous develop

2、ment of global economy, the energy issue has become a bottleneck constraining economic development. In addition to the development of new energy, energy saving has become a social consensus. In this paper, for building e

3、lectrical energy saving several key points in the design has made the annotation. </p><p>　　Key words: electrical construction; energy saving </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU201.5 </p><p>　　引言：經(jīng)濟(jì)

4、的發(fā)展始終伴隨著能源的大量消耗。能源供求矛盾的日益突出，制約了經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和人民生活水平提高的步伐。建設(shè)部于2006年發(fā)布了《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施節(jié)能專(zhuān)篇》，提出了建筑電氣節(jié)能的原則，并提出了電氣節(jié)能的途徑。本文主要討論如何合理的進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)并配置電氣設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)能的目的。 </p><p>　　一、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的幾大原則 </p><p>　　1、滿(mǎn)足建筑物的功能 &

5、lt;/p><p>　　作為建筑行業(yè)的輔助專(zhuān)業(yè)，建筑電氣必須滿(mǎn)足建筑物的主要功能。如滿(mǎn)足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿(mǎn)足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿(mǎn)足建筑物的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻，如疏散照明；滿(mǎn)足特殊工藝要求，如娛樂(lè)場(chǎng)所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。 </p><p>　　2、考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益 </p><p>　　節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)

6、濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。 </p><p>　　3、節(jié)省無(wú)謂消耗的能量 </p><p>　　節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線(xiàn)路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗，又如量大面

7、廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。 </p><p><b>　　4、合理的規(guī)劃 </b></p><p>　　設(shè)計(jì)中常見(jiàn)設(shè)計(jì)師僅負(fù)責(zé)單體建筑的配電，對(duì)于小區(qū)的總體供電方案關(guān)注不夠或忽視。缺乏用發(fā)展的眼光看待建筑電氣的設(shè)計(jì)。負(fù)荷設(shè)計(jì)偏小或過(guò)大，供電方案不太合理等。比如，負(fù)荷設(shè)計(jì)偏小導(dǎo)致竣工后不能滿(mǎn)足使用要求，需要再次投入資金和人力對(duì)建筑供電進(jìn)行修改；負(fù)荷設(shè)計(jì)過(guò)

8、大則短期內(nèi)造成投資浪費(fèi)。可見(jiàn)，盡管不直接涉及能源消耗，但重復(fù)花費(fèi)的物力、財(cái)力、人力等，客觀(guān)上也是一種對(duì)能源的浪費(fèi)。 </p><p>　　二、做好供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)用電負(fù)荷容量及其分布、用電設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷等級(jí)，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行。設(shè)計(jì)應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮。 </p><p>　　1、供

9、配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，同一電壓等級(jí)供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于2級(jí)，盡量減少變電級(jí)數(shù)過(guò)多產(chǎn)生的電能損耗。 </p><p>　　2、合理選擇供電電壓 </p><p>　　同等情況下，電壓越高，損耗越小。民用建筑用電設(shè)備電壓等級(jí)大部分為220/380V，但一些大型或特大型的民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了達(dá)到節(jié)能目的，經(jīng)方案比較，可以選擇l0(6)kV的制冷設(shè)備。 </p><p

10、>　　3、變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心，低壓配電間應(yīng)靠近電氣豎井，合理分布供電網(wǎng)絡(luò)，使低壓供電半徑控制在200m以?xún)?nèi)，供電線(xiàn)路的電壓損失已滿(mǎn)足規(guī)范的允許值，減少線(xiàn)路電壓損失，提高供電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　4、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>&l

11、t;p>　　5、合理選擇電纜、導(dǎo)線(xiàn)截面 </p><p>　　在滿(mǎn)足允許載流量、運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇導(dǎo)線(xiàn)截面，并應(yīng)從降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬等方面綜合衡量。此外，對(duì)于環(huán)形供電方式，為降低線(xiàn)路的電阻值，將開(kāi)式網(wǎng)運(yùn)行改為閉式網(wǎng)運(yùn)行，同樣可明顯降低線(xiàn)路損耗。 </p><p>　　6、合理地提高供配電系統(tǒng)的功率因素 </p>

12、<p>　　若系統(tǒng)自然功率因素達(dá)不到接入電網(wǎng)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因素，減少能量損耗。具體方法下面二種。 </p><p>　　(1)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。 </p><p>　　(2)用電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。 </p><p>　　三、變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì) </p&

13、gt;<p>　　變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)通常要考慮以下幾點(diǎn)： </p><p>　　1）.變壓器的負(fù)載率。 變壓器負(fù)載率通常宜選擇在65%~85%之間。變壓器的選擇既要滿(mǎn)足負(fù)載要求，又要考慮留有裕量，還要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。設(shè)計(jì)師需要在這三者之間綜合考量，選擇合理的變壓器負(fù)載率。2）負(fù)載損耗。變壓器的損耗主要分為兩部分 </p><p>　　a.與負(fù)載無(wú)關(guān)的空載損失；b.與負(fù)載成平方比的

14、負(fù)載損失。變壓器有載時(shí)，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過(guò)一次、二次線(xiàn)圈的電阻損耗。變壓器越大，則空載損耗則越大，如果變壓器容量選擇過(guò)大，不僅增加初期投資，而且由于變壓器長(zhǎng)期在空載下運(yùn)行使空載損耗比重增加，也增加了變壓器能耗。同時(shí)，當(dāng)選用多臺(tái)小容量變壓器的總空載損耗要比總?cè)萘肯嗟鹊囊慌_(tái)大型變壓器的空載損耗大。對(duì)于季節(jié)性變化較大的負(fù)荷，從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度考慮，宜裝設(shè)兩臺(tái)變壓器，當(dāng)負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間較低時(shí)可停用1臺(tái)，以保持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 </p&g

15、t;<p>　　3）選擇節(jié)能型變壓器。如SGBll一R系列卷鐵芯干式變壓器。對(duì)比SC(B)9系列產(chǎn)品，年耗電量平均降低約10.85％。由于SGB11系列變壓器的卷鐵心結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵芯結(jié)構(gòu)，使空載損耗降低20％～35％，空載電流減少60～80％。因此宜大力推廣此類(lèi)節(jié)能產(chǎn)品。 </p><p>　　四、照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　在保證不降低照明質(zhì)量的要求下

16、，照明設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少照明電路中能量的損失，從而達(dá)到能量利用的最大化。照明節(jié)能設(shè)計(jì)的措施通常一般有以下幾種：①照明方式選擇：應(yīng)當(dāng)充分利用自然光，這是節(jié)省照明能耗的重要方式之一，即在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量考慮到自然光與人工照明的充分結(jié)合，從而從很大程度上節(jié)省了照明電能；②選擇合理的光源：其最基本的原則就是應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇不同的光源。例如一般的房間應(yīng)當(dāng)選用熒光燈。但是在顯色性要求較高的場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)采用稀土節(jié)能熒光燈，三基色熒光燈，小功率高

17、顯色型鈉燈等光源。室外場(chǎng)所的照明則應(yīng)當(dāng)選用高壓鈉燈等使用時(shí)間較長(zhǎng)的氣體光源；③ 選擇恰當(dāng)?shù)恼彰鞣绞交蜓b置也是一種可行的節(jié)電能的方法。根據(jù)照明使用的要求分別采用各種節(jié)能型開(kāi)關(guān)，如病房、臥房可采用調(diào)光開(kāi)關(guān)；室外場(chǎng)所和公共場(chǎng)所的照明則可采用光電、聲控開(kāi)關(guān)；走道、走廊等場(chǎng)所可采用節(jié)能聲控開(kāi)關(guān)；路燈、車(chē)庫(kù)等設(shè)置定時(shí)開(kāi)關(guān)定時(shí)控制等等。④ 選擇合理的整流器及補(bǔ)償。對(duì)于直管熒光燈應(yīng)選擇電子整流器或節(jié)能型電感整流器，高壓鈉燈，金屬鹵化物燈應(yīng)選用節(jié)能型電感

18、整流器。氣體放電燈宜在線(xiàn)路或燈具內(nèi)設(shè)置電容補(bǔ)償裝置。 </p><p>　　五、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能 </p><p>　　公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50％以上,系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循一下原則：機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制；變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制；冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制；與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制；參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制, 包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2 濃

19、度控制新風(fēng)量等。隨著科技的不斷發(fā)展，采用智能化控制將是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的一項(xiàng)重要措施。 </p><p>　　六、系統(tǒng)運(yùn)行管理的節(jié)能措施 </p><p>　　1、用電峰谷調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。由于電能是不可儲(chǔ)存的，合理用電，充分發(fā)揮電力資源的綜合效益，利用電力系統(tǒng)的低谷電能，實(shí)行避峰用電，也是一種間接的節(jié)能降耗辦法。 </p><p>　　2、通過(guò)抑制電力諧波達(dá)到節(jié)能效果。民

20、用建筑，尤其是現(xiàn)代智能建筑中，存在的大量3次諧波污染，不僅會(huì)嚴(yán)重影響電能質(zhì)量，還將增加功率損耗，造成電能的浪費(fèi)。抑制諧波的措施主要有以下幾點(diǎn)。 </p><p>　　(1)改善配電系統(tǒng)。選用D.Yn11接線(xiàn)組別的三相配電變壓器，為3次諧波電流提供環(huán)流通路;盡可能保持三相電壓平衡;對(duì)諧波源負(fù)荷采用專(zhuān)用回路供電，減少諧波對(duì)其他負(fù)荷的影響，也有助于集中抑制和消除諧波。 </p><p>　　(2

21、)降低諧波源的諧波含量。在諧波源設(shè)備選型上，盡量選用諧波含量少的設(shè)備，最大限度地避免諧波的產(chǎn)生。 </p><p>　　(3)在諧波源處安裝濾波器，吸收諧波電流。 </p><p>　　(4)防止并聯(lián)電容器組對(duì)諧波的放大。當(dāng)并聯(lián)電容器組附近有諧波源，諧波電流超過(guò)規(guī)定允許值時(shí)，應(yīng)在回路中設(shè)置串聯(lián)電抗器，或?qū)㈦娙萜鹘M的某些支路改為濾波器，還可以采取限定電容器組的投入容量，避免電容器對(duì)諧波的放大

22、。 </p><p>　　七、合理推廣成熟的清潔能源的使用 </p><p>　　化石類(lèi)能源是不可再生的，但是諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)?、潮汐、核能等清潔的能源還具有很大的開(kāi)發(fā)空間。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，清潔能源的使用或許也是建筑電氣節(jié)能的一個(gè)發(fā)展方向。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]