建筑工程電氣節(jié)能有效途徑分析

蔡學(xué)成（大連大雪集團(tuán)房屋開發(fā)有限公司,遼寧　大連116200）

建筑工程電氣節(jié)能有效途徑分析

蔡學(xué)成
（大連大雪集團(tuán)房屋開發(fā)有限公司,遼寧大連116200）

摘要：針對我國面臨的能源危機(jī)和建筑能耗巨大的情況，做好建筑工程的電氣節(jié)能非常有必要。本文首先分析了我國建筑能耗的現(xiàn)狀，闡述了建筑能耗的結(jié)構(gòu)形式，然后針對建筑能耗的現(xiàn)狀，從建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能、建筑電氣照明節(jié)能、建筑動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能這三個(gè)方面，提出了建筑工程電氣節(jié)能的有效途徑。

關(guān)鍵詞：建筑工程；電氣節(jié)能；有效途徑

0　引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，建筑工程日益增多，對能源的消耗急劇增加，為了解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗之間的矛盾，國家提出建設(shè)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。做好建筑工程電氣節(jié)能工作，成為建筑工作者義不容辭的責(zé)任。

1　我國建筑能耗的現(xiàn)狀分析

隨著近年來我國城鎮(zhèn)化率的不斷推進(jìn)，建筑的高能耗問題日益嚴(yán)重。根據(jù)《2014年度中國建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究年度報(bào)告》，目前建筑與工業(yè)、交通運(yùn)輸并列為我國的三大高能耗行業(yè)。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部數(shù)據(jù)，我國建筑行業(yè)的運(yùn)行能耗占全社會(huì)總能耗的27.5%，我國單位面積建筑能耗相當(dāng)于氣候條件相近的發(fā)達(dá)國家的2-3倍。

目前，我國的建筑能耗主要集中在采暖、水電等方面，具體能耗形式見下圖。

目前，雖然我國積極推行綠色建筑的發(fā)展理念，但眾多開發(fā)商考慮到節(jié)能建筑的周期較長、新能源成本較高等因素，仍然堅(jiān)持開發(fā)傳統(tǒng)建筑，我國建筑工程的節(jié)能之路依舊任重而道遠(yuǎn)。

2　建筑工程電氣節(jié)能有效途徑分析

建筑工程的節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及到建筑能源利用的每一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等不同方面，考慮發(fā)電、供配電、照明等多個(gè)系統(tǒng)，全方位地貫徹建筑工程電氣節(jié)能的理念。

2.1 建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能

首先，在進(jìn)行建筑供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮相應(yīng)的用電負(fù)荷類型和負(fù)荷容量，考慮總體的節(jié)能方案。建筑的變配電設(shè)施應(yīng)該靠近整個(gè)建筑的用電負(fù)荷中心，并盡可能地縮短系統(tǒng)的供電半徑，降低電能在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的損耗，提升節(jié)能降耗水平。

其次，提升配電變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，優(yōu)先選用節(jié)能型的配電變壓器，使用最新的非晶態(tài)磁性節(jié)能材料，如非晶合金的鐵芯變壓器。隨著綜合性建筑物中非線性負(fù)載日益增多，供配電系統(tǒng)內(nèi)部的諧波電流也不斷增大，這部分諧波負(fù)荷不僅影響電壓質(zhì)量，還耗費(fèi)了大量的電能。因此，選擇配電變壓器容量時(shí)，應(yīng)該略高于最佳負(fù)荷率，并考慮到長期發(fā)展的預(yù)留，將配電變壓器的負(fù)荷率控制在50-70%左右的最佳水平。

此外，選擇適宜的供電線路型號、敷設(shè)方式、導(dǎo)線截面來進(jìn)行優(yōu)化選型，增加供電線路的導(dǎo)線半徑，降低系統(tǒng)中的無功損耗，選擇能夠隨季節(jié)性負(fù)荷波動(dòng)而變化的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)供配電方案。在用電波谷期，選擇線路輕載運(yùn)行，正確選用系統(tǒng)中的變流裝置，提升設(shè)備的功率因素，以提高電能輸送效率，降低線路損耗。

2.2建筑電氣照明節(jié)能

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在綜合性建筑體中，建筑電氣照明的能耗占據(jù)了總能耗的33%，僅次于暖通和空調(diào)的損耗，如果能夠做好建筑電氣的照明節(jié)能，將能夠極大地提高建筑節(jié)能水平。筆者認(rèn)為，對建筑電氣照明的節(jié)能可以從以下幾個(gè)方面考慮：

首先，在滿足基本的照度、色溫、顯色等要求下，應(yīng)盡可能地使用高效節(jié)能燈具。根據(jù)我國建設(shè)部發(fā)布的“十二五城市綠色照明工程規(guī)劃綱要”，我國十二五期間將大力推廣節(jié)能燈具，要求應(yīng)用率達(dá)到85%。因此，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合建筑的不同功能分區(qū)，選用高效節(jié)能燈具，降低照明的單位耗電率。

其次，充分利用自然光源，將人工照明與自然照明進(jìn)行結(jié)合。一方面，可以提升對白天陽光的利用率，另一方面，可以考慮新能源的應(yīng)用，選擇用太陽能、生物質(zhì)能等新能源提升光能的轉(zhuǎn)換效率，如在建筑物頂端安裝太陽能光伏陣列，來進(jìn)行供熱和采暖，利用太陽能蓄電池系統(tǒng)，白天積蓄光能，晚上供給照明。新能源清潔、高效、環(huán)保，不僅有利于節(jié)約電能，還能夠起到環(huán)保的作用。

此外，選擇合適的照明方式，例如：使用反射系數(shù)較高的裝飾面來增加室內(nèi)亮度；根據(jù)功能分區(qū)不同選擇不同的照明強(qiáng)度，對辦公區(qū)可以采用中強(qiáng)度照明，而資料室、休息區(qū)可以采用低強(qiáng)度照明，洗手間、電梯間等可以采用智能感應(yīng)開關(guān)，在滿足功能應(yīng)用基礎(chǔ)上達(dá)到節(jié)約用電作用。

2.3建筑動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能

建筑動(dòng)力系統(tǒng)主要包括水泵和風(fēng)機(jī)等，動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能主要考慮電動(dòng)機(jī)的調(diào)速問題，根據(jù)公式（1）：

其中，p表示電動(dòng)機(jī)的功率，n為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

由公式可見，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低，電動(dòng)機(jī)的功率將以三次方的速度降低，起到良好的節(jié)能效果。可以利用新興的變頻技術(shù)，用于建筑用水泵和風(fēng)機(jī)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，通過改變頻率控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之能夠動(dòng)態(tài)跟蹤建筑動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部負(fù)荷變化，限制系統(tǒng)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行，保持電動(dòng)機(jī)始終以最優(yōu)轉(zhuǎn)速運(yùn)行，最終提升設(shè)備運(yùn)行效率，降低設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，達(dá)到最終的建筑節(jié)能目的。

3　結(jié)語

建筑工程是一項(xiàng)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體工程，包括動(dòng)力、照明、電氣、采暖、空調(diào)等眾多環(huán)節(jié)，要提升建筑工程電氣節(jié)能效率，除了做好建筑工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)、采用新工藝和新材料、引入新能源外，提升我國民眾的節(jié)能意識才是最根本的解決措施。只有節(jié)能、低碳、環(huán)保的理念深入人心，才能真正實(shí)現(xiàn)我國建筑工程的電氣節(jié)能。

參考文獻(xiàn)：

[1]工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(第三版)[M].中國電力出版社，2005(10).

[2]全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—節(jié)能專篇（2007）電氣[M].中國計(jì)劃出版社，2007(03).

[3]民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16—2008版[S].中國建筑工業(yè)出版社，2008(06).