節(jié)能建筑工程中的電氣技術(shù)研究

吳翔

摘 要 隨著社會發(fā)展和科技進(jìn)步，人類活動對于自然環(huán)境的影響能力日益加大。“節(jié)能環(huán)保”的倡議在社會上獲得普遍認(rèn)可。建筑工程是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在建筑行業(yè)大力推行電氣節(jié)能技術(shù)，有利于節(jié)約資源、改善環(huán)境、提高人們的生活質(zhì)量。文章對建筑工程中電氣節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)思路、電氣設(shè)計(jì)等內(nèi)容進(jìn)行討論，為建筑電氣設(shè)計(jì)人員提供工作參考。

關(guān)鍵詞 電氣技術(shù)；節(jié)能建筑；變壓器；照明設(shè)備

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）08-0060-01

能源是人類社會發(fā)展的基礎(chǔ)，能源短缺是目前全世界都在面臨的發(fā)展問題。建筑工程的能源消耗在人類活動的能源消耗中占有很大的比重。通過發(fā)展電氣節(jié)能技術(shù)，促進(jìn)資源合理使用，提高資源的利用率，對于解決目前的能源危機(jī)具有很大的作用。為此，應(yīng)該在建筑電氣工程的設(shè)計(jì)、建造和使用的各個階段加強(qiáng)控制，采用合理的技術(shù)設(shè)計(jì)方法，提高節(jié)能工程的效率。

1 開發(fā)電氣節(jié)能技術(shù)的意義

我國是能源資源的儲備大國，在世界能源資源占有量中占第三位，但是我國也是能源資源匱乏的國家，由于人口基數(shù)龐大，人均能源占有量嚴(yán)重不足，能源的利用率很低。近些年來隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，對于能源的消耗量與日俱增。作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，在建筑業(yè)中大力倡導(dǎo)“節(jié)能環(huán)保”，實(shí)施電氣節(jié)能措施，降低建筑能源消耗，提高資源的使用效率，杜絕電氣資源浪費(fèi)的問題，這對于改變目前電氣資源浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)狀具有重要作用。

2 節(jié)能建筑電氣設(shè)計(jì)方案

節(jié)能建筑電氣設(shè)計(jì)方案為節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)、施工提供參照依據(jù)，在方案中對建筑的設(shè)計(jì)、施工、整改和應(yīng)用等各個環(huán)節(jié)均要考慮清楚，設(shè)定明確的目標(biāo)，之后在設(shè)計(jì)施工中運(yùn)用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)、節(jié)能材料和裝備進(jìn)行施工，實(shí)現(xiàn)保溫、制熱的節(jié)能效果。

1）配電線路上導(dǎo)體材料的選取。在建筑的配電線路中因?yàn)榫€路存在一定的電阻，造成一定的能源消耗。那么要想減少電能在運(yùn)行中的損耗就應(yīng)該從導(dǎo)線的材料與截面積上下功夫，使電能損耗下降，具體的方法包括：①可以選擇電阻率較低的銅作為輸電線路的制作材料，相對于鋁制材料來講，銅質(zhì)材料可以減少40%的電阻，進(jìn)而有效的減少電能損耗；②在制作導(dǎo)線時(shí)可以適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大截面積，降低線路產(chǎn)生的電阻，將線路上的電壓控制在合理的區(qū)間內(nèi)，提高電壓的穩(wěn)定性，起到節(jié)能的效果；③在供電時(shí)可以適當(dāng)?shù)脑龃蠊╇姽β剩绱丝梢栽黾泳€路上電流的傳播速度，降低電能損耗。

2）建筑節(jié)能控制系統(tǒng)的分類。①分布式的智能控制系統(tǒng)。現(xiàn)代自動化操控技術(shù)的發(fā)展為電氣工程的智能化操控提供了便利，分布式的智能控制系統(tǒng)的核心部件是微處理器和控制端，并采用了多種自動控制技術(shù)，其功能包括：燈光的軟啟動技術(shù)，減少在開關(guān)燈時(shí)電壓的劇烈變化對燈具的損害，從而延長了燈具的使用年限；自動調(diào)節(jié)光照，通過調(diào)節(jié)電壓對光源進(jìn)行控制，運(yùn)用電子鎮(zhèn)流器調(diào)節(jié)光通量，滿足不同場合的光照需要。②照明控制系統(tǒng)。照明控制系統(tǒng)的功能主要包括輸入控制和輸出控制兩個部分，輸入控制主要是指結(jié)合不同場景的需要，通過操作系統(tǒng)來調(diào)節(jié)燈管的明暗效果；輸出控制則是指在具體環(huán)境的要求下，調(diào)控照明設(shè)備開關(guān)和供電裝置，運(yùn)用相位控制晶閘管來調(diào)節(jié)燈光的明暗，通過燈光來烘托氣氛。③智能調(diào)光系統(tǒng)。智能調(diào)光系統(tǒng)能夠針對不同的活動場所對光照的需求，運(yùn)用電氣鎮(zhèn)流器調(diào)節(jié)靠窗的熒光燈照明功率，在保障照明需求的同時(shí)降低能耗。

3）建筑照明光源的選擇。節(jié)能建筑的照明光源應(yīng)該從綠色環(huán)保、節(jié)能高效的角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)際光源參數(shù)來確定光源的選擇。在現(xiàn)代建筑中，為遵循節(jié)能高效的原則，設(shè)計(jì)和施工人員通常都會選擇照明效果好、能源消耗量小的照明設(shè)備，比較常見的包括：LED燈、HID燈、緊湊型熒光燈等照明設(shè)備。在國家相關(guān)的行業(yè)規(guī)定中，指出了建筑中如果是直管形的熒光燈，那么可以選擇節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；倘若活動場所需要電壓很大，那么應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況選擇功率適合的鎮(zhèn)流器。

3 節(jié)能建筑的施工電氣設(shè)計(jì)

在節(jié)能建筑中，要想達(dá)到電氣工程的節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，應(yīng)該注意以下幾個方面。

1）將變配電所設(shè)置在合適的位置。建筑物內(nèi)的用電量是比較大的，像泵房、冷凍機(jī)房等用電量大的部分一般都需要設(shè)計(jì)與之相配套的變配電所。從而使輸電線路的長度縮短，這樣輸電設(shè)備就不需要提供太大的電壓就可以將電能輸送到位，降低了輸電過程中的電能損耗。另外在選擇輸電線時(shí)，要注意挑選電阻較小的材質(zhì)，并適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大線路截面積，減小電阻強(qiáng)度。

2）供電設(shè)備的無功補(bǔ)償設(shè)置。在建筑中充足的供電功率是保證各種設(shè)備正常運(yùn)行的前提，可是像變壓器和電動機(jī)等設(shè)備本身在運(yùn)行時(shí)會發(fā)生電流感應(yīng)，進(jìn)而會產(chǎn)生一些無功功率，這就造成了一些不必要的能源損失。另外供電系統(tǒng)的電流在經(jīng)過輸電線路運(yùn)送到設(shè)備上的過程中，也會產(chǎn)生相當(dāng)?shù)碾娔芟摹Υ耍瑧?yīng)該采取電氣節(jié)能措施，盡量減少電能無功功率的產(chǎn)生，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。在常見的三相供電線路中，無功功率的計(jì)算公式表示為：

無功功率損耗QL=3 IC2X×10-3（kVar）

有功功率損耗PL=3 IC2R×10-3（kW）

其中，X表示為供電線路感抗；QL表示設(shè)備的無功功率；I為電流。

在設(shè)備的運(yùn)行過程中，要想減少在電流運(yùn)行過程的功率損耗，可以提高用電設(shè)備的補(bǔ)償功率，也可以采取手段降低設(shè)備運(yùn)行的無功功率。當(dāng)變配電所距離設(shè)備較遠(yuǎn)時(shí)，可以使用就地進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)姆绞絹頊p少運(yùn)行能耗損失。

3）電動機(jī)設(shè)備的節(jié)能設(shè)置。建筑供電系統(tǒng)的電動機(jī)是重要的供電設(shè)備，在選擇過程中應(yīng)該注意其負(fù)荷性，盡量選用功率高一些的電動機(jī)。另外對于異步電動機(jī)的選用，要堅(jiān)持以機(jī)器的負(fù)載需求為前提，通過電壓的調(diào)節(jié)，保證電動機(jī)處于正常的工作狀態(tài)。同時(shí)可以在不影響異步電動機(jī)工作的情況下，實(shí)施就地功率補(bǔ)償，減少在輸電線路上造成的電能損耗。

在工程設(shè)計(jì)過程中，建筑設(shè)計(jì)師和電氣工程師要保持彼此合作，從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā)，綜合考量各種節(jié)能因素，制定節(jié)能計(jì)劃，提高電氣設(shè)備的節(jié)能技術(shù)水平，使電氣節(jié)能成為節(jié)能建筑的重點(diǎn)支撐。

4 總結(jié)

節(jié)能建筑是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向，在建筑施工中大力推行電氣節(jié)能技術(shù)，減少電能的損耗，提高電氣資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)建筑施工的節(jié)能環(huán)保目標(biāo)，這對于建筑行業(yè)和國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有積極意義。為此，在節(jié)能建筑電氣工程的設(shè)計(jì)、施工和使用各個階段，應(yīng)積極研究電氣節(jié)能技術(shù)的有效措施，制定合理的設(shè)計(jì)、運(yùn)行方案，合理高效的利用電氣資源，推進(jìn)節(jié)能建筑的可持續(xù)發(fā)展。

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