試析民用建筑電氣中的主要節能措施

孫麗麗 楊紅 趙璐

（哈爾濱平房物業供熱有限責任公司，黑龍江，哈爾濱，150000）

試析民用建筑電氣中的主要節能措施

孫麗麗 楊紅 趙璐

（哈爾濱平房物業供熱有限責任公司，黑龍江，哈爾濱，150000）

我國提倡節約型社會的背景下，建筑行業在節能方面也愈加重視。民用建筑的節能項目是必要手段之一，在建筑設計階段對所設計的建筑進行能好分析，以此來評價建筑是否節能。本文從民用建筑能源的浪費表現開始說起，對相應的節能措施進行深入探討。

民用建筑；節能；電氣

全球資源日益緊張已然成為現實，在社會環境順應發展的條件下，我國能源較為緊張。在大力提倡能源節約的同時，在探索節約能源設計的過程中，民用建筑應對電氣節能設計進行有效的設計，緩解我國能源短缺現狀，特別是以電能供需矛盾的問題進行主要研究。

一、民用建筑的能源浪費表現

1、不合理的設計導致空調能耗高

不合理的建筑設計與建筑通風導致空調冷量過高。在能耗較高的一些辦公樓和綜合商廈等建筑中發現，由各種方式（如開窗通風、機械排風等）造成的室內外通風換氣形成的冷負荷，有時可占總的冷負荷的50%以上。

2、不合理的系統等原因造成空調能耗高

不合理的系統和設備選型以及運行方式，導致空調系統效率過低。不合理的運行制度導致空調能耗高，不合理的運行制度導致空調系統運行時間過長。下班后系統繼續運行，或部分設備持續運行，消耗大量電力。

3、其它設備存在著能耗高的現象

采暖、通風、給水、排水等設備都存在設備選型和運行方式的不合理從而導致能耗高的情況。照明系統存在著能耗高的現象，照明光源、控制方式選擇的不合理導致照明系統能耗高；照明系統存在著盲目的提高照度標準的情況。

二、民用建筑的電氣能耗現狀

隨著我國社會經濟的飛速發展和人民生活水平的提高,居民對建筑的要求也越來越高,如滿足空調、電視機、熱水器、電腦、各種裝飾燈具等的供電需求。此外,在大中城市中出現的高檔豪華住宅,戶均用電量幾倍甚至幾十倍與普通住宅。此類高能耗住宅的飛速增多,成為我國建筑能耗增長的一個重要因素。具統計,我國建筑能耗已占全國總能耗的30%左右,因此,建筑節能具有重要的經濟和社會意義?！吨腥A人民共和國節約能源法》、國務院《民用建筑節能條例》等相關法規的出臺也對民用建筑節能作了強制的規定。為了有效解決建筑能耗問題,需要在民用建筑電氣設計時就充分考慮節能設計,結合實際,在有效降低能耗的基礎上提高民用建筑電氣的可靠性。

三、節能措施在建筑電氣設計中的體現

在建筑電氣設計中,既要注意節能,又不能降低標準和忽視安全,而應在保證安全可靠的前提下采取合理措施提高資源的使用率,以達到節能的目的。

1、合理的進行電負荷計算

用電負荷計算方法宜按下列原則選取:在方案設計階段可采用單位指標法,在初步設計階段及施工圖設計階段,宜采用需要系數法,對于住宅建設,在設計的各個階段均可采用單位指標法和單位面積法。

2、合理的設置變配電所

變配電所的位置應盡可能靠近負荷中心,以縮短配電半徑,減少線路損耗。根據總用電量決定系統的供電電壓等級,用電單位總用電量在 250kw及以上或變壓器容量在160kVA及以上時,宜以10(6)kV供電,以下可用低壓供電。合理選擇變壓器,使其處在經濟運行狀態。變壓器處于經濟運行狀態時,電力系統的有功損耗為最小。一般變壓器的經濟負荷系數為0.5～0.7,對于負荷系數長期偏低的變壓器,應該考慮換用較小容量的變壓器,如果運行條件許可,兩臺(或兩臺以上)并列運行的變壓器,可考慮在負荷低時切除一臺,或者采用在負荷變化自動調整運行臺數的裝置,對雙電源供電系統,宜用兩路電源同時工作的方案,以減少線路損耗。

力求配電系統的三相平衡。采用三相四線制供電方式,由于用戶較為分散,線路較長,如果三相負荷不平衡,將直接增加電能在線路的損耗:當三相負荷平衡時線損最小;當一相負荷重,兩相負荷輕的情況下線損增量較小。當一相負荷重,一相負荷輕,而第三相的負荷為平均負荷的情況下線損增量較大;當一相負荷輕,兩相負荷重的情況下線損增量最大。當三相負荷不平衡時,不論何種負荷分配情況,電流不平衡度越大,線損增量也越大。為此對三相四線制低壓系統來說,保持三相平衡是降損節能的一項有效措施,對于輸送距離比較遠的配電線路來說,效果尤為顯著。對發電機、變壓器而言,當三相負荷不平衡時,如控制最大相電流為額定值,則其余兩相就不能滿載,因而設備利用率下降,反之如要維持額定容量,將會造成負荷較大的一相過負荷,而且還會出現磁路不平衡致使波形畸變,設備附加損耗增加等。

加大無功補償力度,增加系統的有效輸出。無功補償可以改善電壓質量,提高功率因數,是電網采用的節能措施之一。配電網中常用的無功補償方式為:在系統的部分變、配電所中,在各個用戶中安裝無功補償裝置;在高低壓配電線路中分散安裝并聯電容機組;在配電變壓器低壓側和車間配電屏間安裝并聯電容器以及在單臺電動機附近安裝并聯電容器,進行集中或分散的就地補償。當配電系統中的自然功率因數達不到電網規定時,必須進行補償(國家規定值:高壓用戶 0.95,低壓用戶 0.90)。盡可能改善變配電設備的運行條件。由于變壓器、電纜、開關等設備工作時會產生大量熱量,如不及時排出,將造成配電設備降容、加速老化等,故在自然通風達不到要求時,應采用機械通風或用空調設備進行降溫。

3、合理選擇電線電纜的線徑

在選擇電線電纜的線徑時要做到既要滿足載流量和電壓降的要求,又要留有適當余量,以備后期增加負荷使用,同時可以降低阻抗,減少線損。選擇低損耗的節能型變壓器,如“9”、“10”、“11”型等系列油浸變壓器和“9”、“10”型等系列干式變壓器,其中有疊鐵心、卷鐵心和非晶合金鐵心等。此類型的變壓器比普通變壓器的自身損耗降低達 10%以上。選擇高效電機。選擇光源應從運行能耗、使用壽命、發光效率及價格等多種因素進行綜合考慮。

4、運用樓宇自動化系統

樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行。

5、利用太陽能等清潔能源

國家《電力法》規定,鼓勵各企業只用清潔能源及可再生能源,如風能、水能、太陽能等,其中利用光伏效應把太陽能直接轉化成電能的光伏發電技術是民用建筑中應用較多的節能措施。太陽能光伏發電系統目前主要應用于太陽能熱水、太陽能鍋爐、太陽能照明(太陽能路燈、庭院燈、草坪燈等)。隨著太陽能光伏發電技術的不斷發展完善和日趨成熟,該系統將得到更為廣泛的領域。

結論：

綜上所述，民用住宅建筑不論是供電系統或用電設備均蘊含著巨大的節能潛力。民用建筑的用電負荷應在變配電系統中進行合理的規劃與設計，在新技術的運用與科學管理加以協調，將民用建筑電氣的節能有效措施發揮的淋漓盡致。

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TU684

1674-3954（2011）03-0304-01