淺談建筑電氣設計中的節(jié)能技術研究

摘要：隨著我國建筑業(yè)的迅速發(fā)展，節(jié)能逐漸成為建筑電氣設計的主題，符合當前我國可持續(xù)發(fā)展的長遠戰(zhàn)略，本文結合建筑電氣節(jié)能技術的特點，對建筑電氣節(jié)能技術的設計做簡要的探討。

關鍵詞：建筑電氣，設計，節(jié)能技術

一、引言

現(xiàn)階段全社會對建筑節(jié)能重要性的認識顯著提高，對技術研究也不斷加強，設計標準逐漸完善，管理水平不斷提升，節(jié)能的理念在人們的心中也為逐步加深，這都為建筑節(jié)能的推廣及應用提供了強有力的基礎。但在電氣節(jié)能全面系統(tǒng)目前還沒完全被建筑節(jié)能設計標準所納入，多數(shù)人通常都認為建筑節(jié)能只與建筑圍護結構、采暖或空調方面有關，與其他專業(yè)無關，認為電氣節(jié)能無足輕重。即便是某些省級建設標準，也僅偏重于對采暖通風空調的監(jiān)測與控制工作，缺少對電氣節(jié)能方面的指導及操作措施。其實電氣節(jié)能是一項非常復雜的工作，甚至在很多建筑智能化系統(tǒng)都難以得到應用，如果缺少對其進行系統(tǒng)、全面的分析和實施，節(jié)能的工作將難以順利開展。長此以往，勢必會帶來巨大能源的浪費。

二、建筑電氣節(jié)能方案設計

2.1、優(yōu)化供配電系統(tǒng)

2.1.1、供配電過程中節(jié)能

在實際應用中，供電系統(tǒng)操作要簡單，性能要可靠，盡量合理設計和選擇供配電系統(tǒng)。在離用電中心近的地方設計變配電所設，就可以降低在電能傳輸過程中線路上的損耗；變壓器的臺數(shù)及每臺的容量應根據(jù)現(xiàn)實的需要進行合理地配置與選擇，有利于在不同的用電季節(jié)靈活的投切變壓器，降低輕載引起的電能損耗。

2.1.2、變壓器節(jié)能的設計

變壓器在電力系統(tǒng)中是必不可少的設備，只有變壓器的型號和運行方式選擇合理了，由變壓器引起的電能損失就能減少。在設計中，可考慮使用節(jié)能型的變壓器，如SCB11；盡量選用電阻值小的繞組；應綜合考慮線路中的負荷情況，選擇與電路負荷相當?shù)淖儔浩?，對負荷進行合理的規(guī)劃、分配，從而減少電能的損耗。

2.1.3、線路上電能損耗的降低

在線路中，只要有電流通過，就會出現(xiàn)電能的耗損，為降低電能的損失：（1）導線選擇電阻率低的。銀線是電阻率最低的材料，銅線其次，銀線因價格相比較太貴，所以銅線就在線路上大量使用，有時選擇鋁線也是不錯的；（2）導線的長度盡可能短。要盡量避免在建筑電氣設計中讓導線繞彎路，這樣電路中導線的長度會減少；（3）增大導線橫截面。在建筑電氣設計中，橫截面相對較粗的導線應盡量選用 這樣做線路導線的支出在最初安裝過程中會增加，但線路中電能的損耗可以降低，從長期用。電的角度計算還是經(jīng)濟實惠的。

2.1.4、功率因數(shù)適當提高

在供配電系統(tǒng)中，要達到節(jié)能的目的，必須提高功率因數(shù)，減少線路中無功功率造成的電能損失。因此，設計中采取方法如下：（1）增大用電設備的功率因數(shù)。最好選擇功率因數(shù)相對較高的電器設備，具有電感性的用電設備，選用時考慮具有補償電容器的設備；（2）靜電電容器的使用。在線路中，實現(xiàn)無功補償使用靜電電容器，它就會超前產(chǎn)生無功電流，可以抵消這部分的無功電流，既提高了功率因數(shù)，又減少了整體無功電流。

2.2、優(yōu)化照明系統(tǒng)

2.2.1選擇合適的電光源

建筑電氣在民用設計時，首先要滿足《建筑照明設計標準》，然后依據(jù)建筑物地點的特性，電光源的特點，照明設備最好選用高效率、經(jīng)濟合理的，可以降低照明時的電能消耗，達到節(jié)能的目的。

2.2.2、合理的使用照明用具

選擇照明燈具時，首先要考慮建筑物周圍的光分布，也不能有眩目現(xiàn)象產(chǎn)生，其次要對燈具的效率進行充分的考慮，盡可能選擇燈具的效率最高。在當前普遍用于室內照明是熒光燈，用于室外照明是汞燈，如果混合使用這兩種燈，就會產(chǎn)生高的光效、電能的耗費就減少，對人的視覺也有益處。除混合使燈外，配光在燈具設計應盡量使用，如在照明程度不變的情況下，白熾燈的燈具可以省電量20%。

2.2.3、合理選擇的照明度

在照明滿足標準照度的要求時，設計中可以合理地選擇普通照明、局部以及混合照明，進行搭配使用，從而降低電能的消耗。例如在大型的工廠車間，照明采用的如果全部是普通型，即使燈具的使用量很多，讓人滿意的照度值也很難達到，但如果既要能滿足照明度，又要節(jié)省電能，最好安裝一些局部照明設備。

2.2.4、科學管理照明用電

節(jié)約用電應該宣傳教育持續(xù)進行，節(jié)約用電要建立制度，單位要將節(jié)約用電程度納入員工的考核中，這樣節(jié)約用電的意識就能建立起，照明用電的浪費就會自覺控制。對于照明設施安裝在住宅樓道內的，電量的消耗必須計入用個人電表，這樣住戶就會主動的節(jié)約。

2.3、優(yōu)化設備節(jié)能系統(tǒng)

規(guī)模較大的及重要建筑物可采用樓宇自控系統(tǒng)，對空調、給排水、電動機等進行監(jiān)控，實現(xiàn)節(jié)能目的。空調系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)需要與暖通及給排水專業(yè)在方案及施工圖階段重點配合，使控制方案更趨于合理。在設備選擇上，合理采用節(jié)能型電動機及變頻調速風機、水泵等節(jié)能設備，才能發(fā)揮明顯的節(jié)能效果。變頻風機通過變頻方式調節(jié)空調箱的送風量，使之與室內負荷相匹配，能夠在滿足空調要求的同時，大幅節(jié)約風機電耗。對電梯，可設群控或其他節(jié)能控制模式，自動扶梯設節(jié)電感應控制。車庫內選用帶一氧化碳自動探測器的誘導風機，自動聯(lián)動排風機；全空氣空調系統(tǒng)中選用設置二氧化碳傳感器，據(jù)現(xiàn)場環(huán)境情況控制、調節(jié)新風量。

減少電動機在運行過程中的耗能。除了用就地補償電容器以減少無功損耗外，還應減少電機輕載和空載運行。因為，在這種情況下，電機的效率是很低的，消耗的電能并不與負載的下降成正比。采用變頻調速器，使其在負載下降時，采用變頻的方式，自動調節(jié)轉速，使其與負載的變化相適應，提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。但是，這種設備的價格仍偏高，因此在應用中受到一定的限制。另一種節(jié)能方式是采用軟起動器，軟起動器設備是按起動時間逐步調節(jié)可控硅的導通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調節(jié)，因此起動平穩(wěn)，起動完畢，則全壓投入運行。它可用在電動機容量較大，又需要頻繁起動的設備，以及附近用電設備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場合。因為它從起動到運行，其電流變化不超過三倍，可保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內。但它是采用可控硅調壓，正弦波未導通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會返回電網(wǎng)。因此，它要求散熱、通風措施完善。其價格比變頻器便宜，目前已取得較廣泛應用。

2.4、開發(fā)利用新能源及綠色能源

在低碳環(huán)保的理念下，電氣設計的要求將會變得越來越高，這樣新能源的開發(fā)最近幾年發(fā)展得很快。如已經(jīng)廣泛使用的太陽能蓄電板、風能發(fā)電站，在上海世博會中，太陽能光伏發(fā)電在園區(qū)內的累計達到120萬kW·h；能將人踩踏的能量轉化為電能“發(fā)電地板”，可以充分利用客流的“踩踏”能量。采用的“發(fā)電膜”技術，首次在日本館外墻使用的太陽能電池，能夠使外墻自主產(chǎn)生能源。開發(fā)和利用新能源是一個極具探索性的全新的課題，設計人員在設計中只有對新能源有充分的了解，才會有獨特的設計創(chuàng)意。

三、結束語

通過本文對建筑電氣節(jié)能方面的設計，加深了我們隊節(jié)能概念的理解，使得我們知道無論在供電系統(tǒng)方面，還是在用電設備方面，都存在著巨大的節(jié)能可能性。所以，為實現(xiàn)節(jié)能的目的，在進行建筑電氣設計工作時，要正確地設計供配電系統(tǒng)，科學地選擇節(jié)能電氣產(chǎn)品， 以實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的最終目的。

參考文獻

[1] 林毅宏.智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設計研究[J].自動化與儀器儀表.2011（03）

[2] 張弘.淺談建筑電氣設計的節(jié)能措施[J].科技創(chuàng)新導報.2011（12）

[3] 沈利英.現(xiàn)代住宅建筑電氣設計的節(jié)能措施[J].民營科技.2010（08）

[4] 方賢貴.建筑電氣的節(jié)能方法[J].中國新技術新產(chǎn)品.2010（11）