建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的探討

摘 要:節(jié)約能源已成為每位公民的責(zé)任和義務(wù)。筆者僅對建筑電氣節(jié)能設(shè)計中的照明節(jié)能設(shè)計方面，談?wù)劷ㄖ姎夤?jié)能的一些措施。

關(guān)鍵詞:建筑電氣節(jié)能照明設(shè)計控制系統(tǒng)

中圖分類號:TU85文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0039-01

目前全世界都存在能源短缺，而我國又是一個能源消耗大國，每年要從國外進口大量石油和天然氣等，我國人均資源和能源相對貧乏，不到世界人均水平的一半，而我國能源利用率又低，大約為30%(日本的能源利用率可達到57%)。我國單位建筑面積能耗相當(dāng)于發(fā)達國家的2～3倍，由此可見節(jié)能工作潛力很大。節(jié)能工作又關(guān)系到技術(shù)進步和緩解能需矛盾，是支持國民經(jīng)濟迅速發(fā)展的重要一環(huán)。建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅持的三個原則是:①滿足建筑物的功能。②考慮實際經(jīng)濟效益。③節(jié)省無謂消耗的能量。因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。

1 照明設(shè)計中的節(jié)能措施

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，從而最大限度地利用光能，通常的相應(yīng)節(jié)能措施有以下幾種。

(1)高效節(jié)能光源的選用。應(yīng)合理選擇燈具的配光，以提高利用系統(tǒng)。設(shè)計時辦公室主張采用T8或T5稀士三基色熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數(shù)和光效，光衰小、壽命長、用汞量少，更符合節(jié)能、環(huán)保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈，達到節(jié)約能源的目的。

(2)高效節(jié)能照明燈具的選用。燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。①燈具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維護和更換光源。一般辦公區(qū)優(yōu)先選用直接式燈具，在有吊頂?shù)霓k公場所優(yōu)先選用高光效格柵燈具。②合理選擇燈具的配光。

(3)高效節(jié)能電器附件的選用。1)使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器: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。一般電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為光源的10%～15%，而電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低，并且有恒功率輸出的特點。對于一體化節(jié)能燈和單端小功率熒光燈(功率不大于25W)，由于對它們的諧波要求、異常保護功能以及預(yù)熱要求均比較低，應(yīng)優(yōu)選電子鎮(zhèn)流器。對于25～65W的直管熒光燈，優(yōu)選節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。2)實行單燈電容補償:燈具單燈補償就是在每套燈具上并聯(lián)一個電容器進行補償，將熒光燈、氣體放射燈功率因數(shù)均提高到0.9以上，這樣既能減少電路無功功率，又能降低線損和電壓損耗，同時由于線路電流的降低，還可以減小導(dǎo)線的截面面積。

2 電氣節(jié)能的方法

(1)充分利用天然光源。照明節(jié)能工程中的一個較為主要的內(nèi)容是如何充分利用天然光源。隨著人們對能源和環(huán)境保護的日益關(guān)注，建筑物中如何充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節(jié)能的實施工程中，應(yīng)當(dāng)充分加以利用，制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)，確定采光方式，將采光和照明有機地結(jié)合起來。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時，室內(nèi)引入陽光，既能大大節(jié)約照明能耗，亦有助于提高室內(nèi)溫度，對于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實意義。

(2)目前應(yīng)用的方法主要有。1)導(dǎo)光管法。2)采光擱板。3)反射高窗。4)棱鏡窗。高效的照明控制系統(tǒng)設(shè)計:照明控制是照明設(shè)計中一個重要的內(nèi)容，是照明設(shè)計基礎(chǔ)理論的一部分，與燈具、光源一樣是照明節(jié)能實施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個方面:①能營造良好的光環(huán)境。通過控制光環(huán)境來劃分空間，同一空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍，體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。②可節(jié)能。使用者需要時才開啟照明，盡可能減少不必要的開燈時間、數(shù)量和過高的照度，以有利于照明的節(jié)能。雖然我國現(xiàn)有的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中有很多關(guān)于照明控制的具體內(nèi)容，但對照明控制也沒有給予應(yīng)有的重視，工程設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)充分認識到它的重要性。

(3)科學(xué)合理地利用太陽能照明技術(shù)與產(chǎn)品。其一、太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用，可節(jié)省資源，減少廢氣排放，減少對地球資源的使用和破壞，保護地球環(huán)境。科學(xué)合理地利用太陽能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。其二、太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，提供給照明負荷。

(4)建筑電氣設(shè)備的節(jié)能。1)空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括:①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制;②冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制，現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究，對于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率，促進冰蓄冷技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用具有決定性的意義;③熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制;④變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。2)給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。3)電動機。包括電動機的正確選型、調(diào)速方法、基于負載檢測的臺數(shù)控制。4)電梯。包括電梯的合理選型、停層計劃及群控策略。5)電動門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。

(5)能源的綜合利用。1)太陽能光伏電源系統(tǒng)。GB 16895.3-2004《建筑物電氣裝置》第7-712部分:特殊裝置或場所的要求《太陽能光伏(PV)電源供電系統(tǒng)》規(guī)定了太陽能光伏電源系統(tǒng)的適用環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)計方法、電池技術(shù)要求、逆變器的技術(shù)指標(biāo)、控制系統(tǒng)技術(shù)要求等技術(shù)原則。2)冰蓄冷系統(tǒng)。提出了冰蓄冷系統(tǒng)的常用控制策略及系統(tǒng)配置。另外，一些其他節(jié)能方法還可以利用:①減少變壓器的功率損耗，合理選擇變壓器的負載率。②減少線路能量損耗。所以在線路上消耗的有功功率相當(dāng)大，必須減少線路能耗。③提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。一是變壓器無功功率損耗很多，應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進行無功補償;二是應(yīng)用目前比較成熟的建筑設(shè)計中絕大部分所采用的二次集中補償。④減少照明系統(tǒng)光能損失。其一，要電氣設(shè)計要與建筑設(shè)計配合。其二，要合理選擇照明器具。最后是合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用系數(shù)。

3 結(jié)語

我國在建筑電氣節(jié)能領(lǐng)域中面臨著新的挑戰(zhàn)，因為國外的設(shè)計公司在設(shè)計過程中十分重視環(huán)保和節(jié)能，如果我們在設(shè)計過程中不重視節(jié)能，就有可能被淘汰出局。而節(jié)電節(jié)能工作牽涉的面又十分廣泛，從發(fā)電廠開始到線路末端的用戶都應(yīng)該高效地使用電能以減少損失。對于設(shè)計者而言，就是要合理的選用設(shè)備(變壓器，電動機，電纜，照明光源等)，合理確定供電電壓等級以及采用新材料，新技術(shù)等。建筑電氣節(jié)能設(shè)計潛力很大，應(yīng)精心考慮設(shè)計方案，選擇高效節(jié)能設(shè)備，應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù)，按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)計。在為人類提供健康、舒適、安全的居住、工作和生活空間的同時，又能行之有效地節(jié)約能源。

參考文獻

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