論現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的若干因素

1、    論現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的若干因素    劉偉華摘 要 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能成為了建筑節(jié)能的重要組成部分。根據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)的建筑能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家平均建筑能耗的34倍。因此對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能策略的研究具有很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。文中分析了建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則，分析探討了其中幾項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的使用，希望能對(duì)建筑電氣中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用提供參考。關(guān)鍵詞 節(jié)能設(shè)計(jì)；節(jié)能原則；技術(shù)探討；方法節(jié)能工作關(guān)系到技術(shù)進(jìn)步和緩解能需矛盾，是支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的重要一環(huán)。社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加劇了能源需求與供應(yīng)之間的矛盾，能源使用中的嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象已經(jīng)引

2、起了廣泛關(guān)注。建筑電氣設(shè)計(jì)在未來(lái)的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中具有非常重要的地位，在設(shè)計(jì)中依據(jù)建造需求，除了滿足實(shí)際應(yīng)用需要之外，還要?jiǎng)?chuàng)新思路，綜合設(shè)計(jì)性能、效果，在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上實(shí)現(xiàn)高效節(jié)約、節(jié)能，多利用節(jié)能設(shè)備，以達(dá)到構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的目的。本文以建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用為主要研究對(duì)象，探討如何更好的達(dá)到節(jié)能的目的。一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則1.1 滿足建筑物的功能在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中首先要考慮建筑物的功能，只有在滿足建筑功能要求的基礎(chǔ)之上才能進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，不能僅僅為了追求建筑電氣節(jié)能而破壞建筑物的功能。1.2 經(jīng)濟(jì)效益原則在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中還必須要遵循經(jīng)濟(jì)效益原則，在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)之前必須要進(jìn)行

3、經(jīng)濟(jì)性分析，選用先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)和方案，不能為了過(guò)度追求建筑電氣的節(jié)能而造成過(guò)高的消耗投資，形成“偽節(jié)能”效果。1.3 盡可能減少無(wú)謂的能量消耗建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是減少無(wú)謂的能量消耗，因此必須要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)建筑電氣系統(tǒng)，例如在設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)照明的照度、色溫、顯色指數(shù)來(lái)選擇合適的節(jié)能燈具。同時(shí)還應(yīng)該積極利用一些自然光源來(lái)代替人工照明，這樣可以有效降低建筑電氣的耗能。二、建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)探討1.變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)既要滿足其技術(shù)運(yùn)行條件，又要保證運(yùn)行中的安全可靠性，在考慮其運(yùn)行條件和運(yùn)行需求的前提下，將成本和能耗控制到最低。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量選用以低能耗材質(zhì)為

4、主的高效節(jié)能變壓器，在考慮臺(tái)數(shù)、容量等數(shù)據(jù)時(shí)，要注意保持變壓器的負(fù)荷率在最佳數(shù)值狀態(tài)70%一85%左右。當(dāng)變壓器容量和負(fù)荷率根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)需求保持在平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)，可以盡量減少其臺(tái)數(shù)，考慮使用大容量的變壓器，這樣以來(lái)，損耗能夠大大降低，提升能源利用率，也減少能耗帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。季節(jié)性負(fù)荷較大或沖擊性負(fù)荷嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí)，設(shè)專用變壓器，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。比如空調(diào)負(fù)荷較大時(shí)可以使用單獨(dú)的變壓器作為空調(diào)變壓器，這樣空調(diào)的季節(jié)性使用特征就能夠充分發(fā)揮，也利于減少能耗，提升使用效益。1.1 選用合適的節(jié)能型變壓器變壓器

5、在整個(gè)住宅建筑電氣系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的位置，因?yàn)閺陌l(fā)電、配電、供電一直到末端的用電設(shè)備，需要經(jīng)過(guò)數(shù)次的變壓，在這個(gè)過(guò)程中變壓器自身會(huì)產(chǎn)生功率損耗。變壓器的有功損耗按計(jì)算公式為p=p。+2pk其中p為變壓器的有功損耗（kw），p。為變壓器的空載損耗（kw），pk為變壓器的短路損耗（kw），2為變壓器的負(fù)載率。pk是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗，它主要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。同時(shí)還要該根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的相關(guān)要求及負(fù)荷情況綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配選擇數(shù)量、容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器使其工

6、作在高效低耗區(qū)內(nèi)，對(duì)于季節(jié)性變化較大的負(fù)荷，住宅建筑電氣系統(tǒng)應(yīng)該裝設(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。2.配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑電氣設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。配線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑布局、系統(tǒng)分配要求、用電設(shè)備分布等情況來(lái)規(guī)劃，考慮供電半徑，減少電能損耗，合理設(shè)置機(jī)房及豎井，尤其是變配電所及供配電設(shè)備應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，縮短配電半徑，減少線路中的損耗情況，同時(shí)還要多方兼顧電源進(jìn)出線的走線情況。配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)應(yīng)從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、系統(tǒng)規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃以及當(dāng)?shù)毓╇姉l件，選擇合理供電電壓和供電方式，合理設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)，做到系

7、統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理，簡(jiǎn)單明確，減少電能損失，并便于維護(hù)和管理。2.2 配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)由于電流通過(guò)配電線路時(shí)都會(huì)產(chǎn)生損耗，其計(jì)算公式為：p=3i2r×10-3，其中i為經(jīng)過(guò)配電線路的電流，r為配電線路的電阻。從以上計(jì)算公式中可以看出，在配電線路節(jié)能設(shè)計(jì)中必須要選擇電阻率較小的導(dǎo)線，雖然銅芯電線的電阻率較低，但是鋪設(shè)成本比較高，因此在住宅建筑配電線路鋪設(shè)時(shí)應(yīng)該選擇電阻率相對(duì)較小的鋁芯電線。其次在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合及電壓降要求的前提下，盡可能選擇線截面比較大的配電線。最后就是保證配電線路盡可能的直線鋪設(shè)，這樣可以有效降低配電線路的功率損耗。3.降低線路損耗電力傳輸中的線路損耗是造成能源

8、浪費(fèi)的主要方式之一。當(dāng)電流從線路中通過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，這種損耗與線路材質(zhì)參數(shù)和負(fù)荷密切相關(guān)。線路損耗的降低可以通過(guò)多種方式來(lái)解決，比如提升電網(wǎng)的功率因數(shù)，選擇更好的材質(zhì)、減少線路中的電阻、減少電網(wǎng)的無(wú)功功率等都能降低損耗。一般來(lái)說(shuō)，常用的方法主要有以下幾種：選擇合適的線路路徑。減少線路跨越長(zhǎng)度是減少損耗的最直接手段之一，這需要對(duì)建筑電氣的線路設(shè)計(jì)有很充分的認(rèn)識(shí)，對(duì)于走線情況極為熟悉，如此才能設(shè)計(jì)出合理的線路，同時(shí)還不影響后續(xù)的操作。增大線路截面，利用季節(jié)協(xié)調(diào)線路負(fù)荷。導(dǎo)線截面可以在滿足載流量、熱穩(wěn)定及保護(hù)需求的前提下，再加大一級(jí)，這樣能夠有效降低線路損耗。季節(jié)性供電線路一般是空調(diào)使用線路或者供暖使用線路，可以對(duì)這些線路進(jìn)行改造，將其作為日常使用電路，在春秋兩季不供暖不使用空調(diào)時(shí)，這樣就能減少線路和電阻。建筑電氣設(shè)計(jì)中，節(jié)能技術(shù)使用的前景非常廣闊，實(shí)際應(yīng)用意義也很強(qiáng)。在建筑電氣建設(shè)不斷向自動(dòng)化、信息化發(fā)展的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究，有利于擴(kuò)大建筑電氣的業(yè)務(wù)范圍，降低消耗成本，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益上的雙贏，對(duì)于構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。參考文獻(xiàn)：1朱育才.電力建設(shè)項(xiàng)目與技術(shù)管理工作指南m.北京：中國(guó)水利水電出版社，2005.2中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院機(jī)電院.智能建筑電氣技術(shù)（精選）m