實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的思考

摘要:電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的一種方式，本文討論了對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，包括合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)、選用節(jié)能變壓器以及進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)等措施。

關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能設(shè)計(jì) 照明節(jié)能

0 引言

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，能源消耗也不斷增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明:我國國民生產(chǎn)總值每增長1%，能源消耗就要增長1.5%，與其合理的比例:國民經(jīng)濟(jì)每增長1%，能源消耗只增長0.8%，相差較遠(yuǎn)。中國經(jīng)濟(jì)的快速增長不能建立在高能耗的基礎(chǔ)上，這樣得不償失。節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境是我國長期的重大方針，也是全世界所關(guān)注的重要課題。

對(duì)于一個(gè)電氣設(shè)計(jì)師而言，電氣設(shè)計(jì)已經(jīng)并不像過去那樣僅僅是為了滿足建筑物的供配電和照明需求，而是要綜合考慮節(jié)能、環(huán)保、舒適等諸多因素，將這些節(jié)能理念貫穿于設(shè)計(jì)始終。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)并不意味著降低工作或生活的標(biāo)準(zhǔn)，更不能以犧牲建筑功能、減少甚至損害使用功能及需求為代價(jià)，也不能盲目增加無謂的投資為節(jié)能而節(jié)能。如何進(jìn)行合理的電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能，是每一位電氣設(shè)計(jì)師都應(yīng)深思的課題。本文將在此探討對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

1 合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)

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)，使供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中的損耗減至最低，系統(tǒng)工作在最佳運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到節(jié)能的目的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮。

1.1 供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡單可靠，同一電壓等級(jí)供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于三級(jí)。

1.2 合理選擇供電電壓。民用建筑用電設(shè)備電壓等級(jí)大部分為220V/380V，但一些大型或特大型民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了達(dá)到節(jié)能目的，可選擇10(6)KV的制冷設(shè)備。

1.3 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以內(nèi)。

1.4 根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù)，變壓器負(fù)載率宜為0.7～0.85。

1.5 合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。

1.6 提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

2 選用節(jié)能型變壓器

據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，全國電網(wǎng)上每年運(yùn)行的35kV和10kV及以下配電變壓器總電能損耗約占當(dāng)年總發(fā)電量的2%～3%。因節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)。采用節(jié)能變壓器能節(jié)約能源和減少溫室氣體排放，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選高效低損的節(jié)能變壓器。

3 照明節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 推廣使用高光效光源 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、人員的視覺要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量來確定。應(yīng)在滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)間等要求條件下，從發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長、啟動(dòng)可靠、方便快捷、性能價(jià)格比高等方面選擇高光效光源。

建議按以下幾個(gè)方面選擇光源:①燈具安裝高度較低的場(chǎng)所選用熒光燈。除有裝飾性要求的場(chǎng)所外，一般情況下，都應(yīng)選用直管熒光燈，并推薦采用T5，T8細(xì)管。②燈具安裝高度較高的場(chǎng)所宜用金鹵燈，也可用中顯色高壓鈉燈，對(duì)于顯色性要求高的場(chǎng)所，可以采用陶瓷金鹵燈;對(duì)于沒有顯色性要求的工業(yè)場(chǎng)所，可以用高效、壽命長的高壓鈉燈。③限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應(yīng)用。④LED光源的使用，由于壽命長、耗能少、體積小、響應(yīng)快、抗震抗低溫、污染小等突出的優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。初步計(jì)算，未來中國每年采用LED照明節(jié)省的電力相當(dāng)于三峽電站全年的發(fā)電量，同時(shí)可減少8000萬噸CO2、65萬噸SO2和32萬噸NO2的排放，稱之為“人類照明史上的革命”并不為過。

3.2采用高效率節(jié)能燈具 燈具的效率對(duì)節(jié)能的影響很大。燈具選擇不當(dāng)、效率太低，將使能量損失高達(dá)30%～40%，這是用其他方法都無法補(bǔ)救的;反之，燈具效率高，可使單位面積耗電量下降，降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，從而節(jié)能。

燈具的選型考慮以下幾個(gè)方面:①采用利用系數(shù)高、效率高的的燈具。②合理的燈具配光可使光的利用率提高，以實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。③優(yōu)先選用塊板燈具。④設(shè)計(jì)中應(yīng)選用低能耗性能優(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。

3.3 選擇合理的照明設(shè)計(jì)方案

3.3.1 確定合理的照度和照明方式 根據(jù)GB50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)范要求，不同的建筑類型和工作區(qū)域均有相適宜的照度標(biāo)準(zhǔn)值與照明功率密度值，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)。

選擇合理的照明方式，按照分區(qū)、分組、營業(yè)、非營業(yè)、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重點(diǎn)) 照明、均勻?qū)ΨQ布置、適宜的距高比等等。例如大型商場(chǎng)應(yīng)采用一般照明和局部重點(diǎn)照明、地下車庫宜采用車行道和車位分區(qū)分控照明、道路照明應(yīng)采用半夜燈照明方式。此外，每個(gè)開關(guān)所控光源不宜太多，所控?zé)袅信c窗平行(即利用自然光) ，樓梯走道采用節(jié)能延時(shí)開關(guān)。在有條件的場(chǎng)所還應(yīng)該采用智能照明控制系統(tǒng)。

3.3.2 減小照明線路上的能量損耗 在做設(shè)計(jì)時(shí)，布線過程中應(yīng)考慮減少照明線路上的能量損耗，而減少線路損耗可以從減少導(dǎo)線長度和增大導(dǎo)線截面兩方面入手。第一，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線長度;第二，低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失;第三，變壓器、配電箱盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離，當(dāng)建筑物每層平面在10000m2左右時(shí)，至少要設(shè)2個(gè)變配電所;第四，在高層建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。第五，對(duì)于比較長的線路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級(jí)導(dǎo)線截面。

3.3.3 照明控制方式 在實(shí)際工程中，我們可根據(jù)建筑物特點(diǎn)、建筑功能、使用要求采用分散、集中、手動(dòng)、自動(dòng)等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理有效的控制。例如:公共建筑、辦公、學(xué)校、賓館、商場(chǎng)等宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光采取分區(qū)、分組控制、影劇院、多功能廳、報(bào)告廳及展示廳宜采用調(diào)光控制;大開間辦公樓、圖書館、廠房等宜采用智能照明控制系統(tǒng)，在有自然光區(qū)域采用恒照度控制，靠近外窗的燈具隨自然光線變化自動(dòng)點(diǎn)燃關(guān)閉。

4 結(jié)束語

目前，電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)能是建筑節(jié)能所倡導(dǎo)的，電氣設(shè)計(jì)師通過選擇合理的供配電方案、使用節(jié)能變壓器、采用高光效、壽命長、污染小的光源、燈具以及選用合理的照明設(shè)計(jì)方案等措施為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間，使居住者真正感受到綠色節(jié)能建筑的存在。

參考文獻(xiàn):

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