摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，能源問題被提到越來越重要的地位，其中建筑電力能耗問題尤為突出。作為一名電氣設(shè)計工作人員，本文結(jié)合建筑設(shè)計的特點，從建筑照明及其控制的節(jié)能、供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能入手，探討了建筑電氣的相關(guān)節(jié)能措施。

　　關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計,節(jié)能策略,供配電系統(tǒng),節(jié)能設(shè)計

　　0 引言

　　伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，能源問題被提到越來越重要的地位，相關(guān)行業(yè)主管部門也接連出臺了不少關(guān)于節(jié)約能源的系列政策和文件。但據(jù)有關(guān)資料顯示，建筑能耗占到全社會能源總消耗量的30% 左右，且有持續(xù)上漲的趨勢。建筑電力能耗問題尤為突出，如何“節(jié)電能、降電耗”，進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計已勢在必行，建筑電氣節(jié)能是一項技術(shù)性很強(qiáng)，影響因子復(fù)雜的工程。所以，電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)該引起電氣設(shè)計人員足夠的重視，認(rèn)真的搞好電氣工程的設(shè)計工作，在建筑電氣設(shè)計中將節(jié)約能源的思想貫徹始終。為此，本文結(jié)合建筑設(shè)計的特點，從建筑照明及其控制的節(jié)能、供配電系統(tǒng)及電器產(chǎn)品的節(jié)能入手，探討了建筑電氣的相關(guān)節(jié)能措施。

　　1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則

　　1.1 應(yīng)滿足建筑物的使用功能

　　這些功能包括滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適性空調(diào)的溫度及進(jìn)風(fēng)量;滿足上下左右的運(yùn)輸通道暢通無阻;滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設(shè)施的設(shè)備用電，展廳的藝術(shù)照明及動力用電等。

　　1.2 考慮實際經(jīng)濟(jì)效益

　　節(jié)能應(yīng)按照國情考慮實際經(jīng)濟(jì)效益，不能因為節(jié)能而過高的消耗投資，及運(yùn)行費用，而是讓該部分增加的投資盡可能在幾年甚至更短的時間內(nèi)用節(jié)能減少的運(yùn)行費用進(jìn)行回收。

　　1.3 節(jié)省無謂消耗的能量

　　節(jié)能的著眼點，應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無關(guān)，再考慮采取相應(yīng)的措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路的功率損耗都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明，采用先進(jìn)技術(shù)成果使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應(yīng)該貫徹實用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。

　　1.4 節(jié)能需滿足環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)性原則。以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定設(shè)計方案。通過正確的計算，合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式，盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。

　　2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的策略研究

　　2.1減少變壓器的能量損耗。

　　首先根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和設(shè)備運(yùn)行費用，對負(fù)荷進(jìn)行合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其工作在高效區(qū)內(nèi)。變壓器效率與變壓器負(fù)荷和損耗有關(guān)，也與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)，選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能耗的變壓器。據(jù)統(tǒng)計選用節(jié)能型變壓器與無勵磁調(diào)壓變壓器相比，1OkV 系列其空載損耗和短路損耗分別降低41%和l3%。

　　同一變電站的變壓器盡量并聯(lián)運(yùn)行，根據(jù)負(fù)荷的變化調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的臺數(shù)。在負(fù)荷變化的情況下，如投運(yùn)變壓器臺數(shù)和數(shù)量不變，其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變化，使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍，因此要及時投入或切除部分變壓器，以防止變壓器輕載和空載運(yùn)行。對長期輕載( 負(fù)荷率在3O%以下) 的變壓器，必要時應(yīng)按實際負(fù)荷更換小容量變壓器，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。另外，還需考慮控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波，降低高次諧波值，降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度，平衡三相負(fù)荷，合理選擇變壓器的接線方式等因素。

　　2.2減少線路上的能量損耗。

　　據(jù)統(tǒng)計，線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響線路損耗的主要是供電方式和導(dǎo)線截面積。因此在滿足允許載流量、運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)的前提下，根據(jù)建筑的規(guī)模、用電負(fù)荷性質(zhì)及容量，使電氣位置合理的靠近用電負(fù)荷中心，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇電纜及導(dǎo)線的截面，從降低電能損耗、減少投資等方面綜合進(jìn)行選擇。具體措施有: ①盡量選用電阻率P 較小的導(dǎo)線，如銅芯線和鋁線。但又要貫徹節(jié)約用銅的原則，在負(fù)荷較大的一類、二類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。②盡可能減少導(dǎo)線長度，在設(shè)計中線路應(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。③增大導(dǎo)線截面積，對于較長的線路，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，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費用，從而達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的目的。另外利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，這些用戶不用時，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。

　　2.3提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

　　系統(tǒng)中的用電設(shè)備，如電動機(jī)、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產(chǎn)生滯后的無功，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功相抵消，這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，在線路上就產(chǎn)生了有功損耗，具體措施如下:①減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備，如同步電動機(jī)，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)臒晒鉄簟＂谟渺o電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流，從而達(dá)到提高功率因數(shù)，同時又減少整體無功電流。

　　3 照明系統(tǒng)節(jié)能

　　(1)照明的節(jié)能設(shè)計。照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能。通常的節(jié)能措施有以下幾種：①充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設(shè)計中電氣設(shè)計人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能;②選用高效光源。照明設(shè)計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等。照度標(biāo)準(zhǔn)不可隨意更改，這就需要有效地控制單位面積燈具安裝功率。光源的效率與電力消耗最為密切，在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般場所應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育場館的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源;③推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等，公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補(bǔ)償?shù)臒艟撸�緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器;④采用合理的控制方式。充分利用天然光的照度變化，決定電氣照明點亮的范圍，實行一般照明的分區(qū)控制和適當(dāng)增加照明開關(guān)點，改變?nèi)�開習(xí)慣，在給定的時間和地點控制照明提供的照度，可有效地節(jié)能;采用各種類型的節(jié)電開關(guān)，如在旅館客房設(shè)置節(jié)能控制型總開關(guān)，對居住建筑有天然采光的樓梯間、走道燈(應(yīng)急照明除外)采用節(jié)能自熄開關(guān)等;公共場所、室外照明，可采用集中控制遙控管理的方式或采用自動控光裝置;

　　(2)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)提高了可以減少線路無功功率的損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。具體方法有：①減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動機(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?等;②用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)，同時，又減少整體無功電流。在具體工程設(shè)計中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞剑�可根�?jù)具體情況具體分析。

　　4 結(jié)語

　　建筑電氣節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，逐漸向著自動化、節(jié)能化、信息化和智能化方向發(fā)展。建筑電氣節(jié)能設(shè)計的措施還有很多，如提高電網(wǎng)功率因數(shù)、采用智能化系統(tǒng)、采用新型節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品等。電氣設(shè)計專業(yè)人員應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計理念，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析，全面掌握并運(yùn)用有效的節(jié)能措施，拿出一套既符合各種技術(shù)指標(biāo)又能夠滿足功能需求，行之有效而又切實可行的節(jié)能措施，從而真正實現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的目的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]曹國熙.建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施.建材技術(shù)與應(yīng)用2006

　　[2]徐水欣，張松濱.談建筑電氣的節(jié)能策略[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2008

　　[3]朱林根.2l世紀(jì)建筑電氣設(shè)計手冊[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2009