探究實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的多種措施

黨劍

【摘要】電氣工程中的節(jié)能技術(shù)，再配合上電網(wǎng)企業(yè)對輸電、供電、用電等方面開展節(jié)能改革活動，將對實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能產(chǎn)生良好效果，不但節(jié)約了資源成本，還保護環(huán)境，有利于建立可持續(xù)發(fā)展社會。文章介紹了當(dāng)前節(jié)能現(xiàn)狀及建筑電氣中的節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；電氣節(jié)能；節(jié)能措施

1、節(jié)能現(xiàn)狀

目前，全球進入能源緊缺時期，我國的能源與其他國家相比更顯貧乏。然而，我國處于高速發(fā)展中，對能源的需求十分巨大，與之相應(yīng)的，能源浪費十分嚴重，能源利用率一直不高。能源問題越來越受到國家的重視，如何解決好能源不足的問題嚴重影響著國家未來的發(fā)展。我國人口基數(shù)大，新增人口多，近年來建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，建筑業(yè)的能源消耗更顯劇烈，超出世界平均能源消耗水平的1 ～ 2 倍，其中電氣消耗占了非常大的比例大約在60% ～ 90% 之間，多數(shù)民用建筑的電氣能耗更高，大約在80%左右。因此，在世界能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)改變的大趨勢下，降低建筑電氣能源消耗、符合環(huán)保節(jié)能要求已經(jīng)成為建

筑業(yè)的趨勢，在進行建筑設(shè)計之前每一個建筑電氣專業(yè)人員首先必須要考慮節(jié)能的問題，不做建筑節(jié)能設(shè)計而建造的房屋，最后都會因為其落后的能源供應(yīng)系統(tǒng)，達不到節(jié)能要求而被逐步淘汰。要做到建筑節(jié)能，最根本的解決方法就是研究發(fā)展新能源，逐步減少對石油、天然氣等不可再生資源的依賴，運用科學(xué)技術(shù)合理地進行建筑節(jié)能，使建筑滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，構(gòu)建和諧社會。

2、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能的主要措施

2.1照明節(jié)能

照明的節(jié)能設(shè)計照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求和照明質(zhì)量的前提下，盡量減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地利用光能，通常的照明節(jié)能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光，電氣設(shè)計者應(yīng)多與建筑專業(yè)配合，做到充分有效的利用自然采光使之與室內(nèi)人工照明有機地結(jié)合，有條件的利用各種導(dǎo)光和反光裝置將天然光引入室內(nèi)進行照明，以減少屯量的消耗。

（2）嚴格遵循《建筑照明設(shè)計標準》，在標準中規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等，照度標準是不可隨意降低或提高，要有效控制單位面積燈具安裝功率。

（3）照明設(shè)計可采用高效的光源，一般場所應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈（如T5、T8管）、緊湊型熒光燈及LED光源，高大車間、廠房及體育館場等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

（4）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，公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器，燈具功率因數(shù)不小于0。90。

（5）改進燈具控制方式，通過采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置進行節(jié)電。根據(jù)照明使用特點采取分區(qū)控制燈具或適當(dāng)增加照明開關(guān)點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)，公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)，在樓梯、過道、廁所等處可裝上自動控制開關(guān)，并應(yīng)盡量選擇小容量的燈泡。

2.2 供配電系統(tǒng)節(jié)能

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計中，供配電系統(tǒng)是設(shè)計工作的重點，根據(jù)負荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點等因素合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，盡量做到系統(tǒng)簡單、可靠、操作方便。

（1）減少變壓器的能量損耗，變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備，其損耗大約占總耗量的6%，主要分為鐵耗（又稱為空載損耗）和銅耗，鐵耗與負荷大小無關(guān)，是與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān)，而銅耗與負荷的大小有關(guān)，對用電負荷精準計算后合理的進行分配，選擇變壓器的運行參數(shù)與臺數(shù)，應(yīng)使變壓器的負載率最佳，以保證能夠降低電壓器的容量、延長變壓器使用壽命。

（2）減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動機等，電感性用電設(shè)備可選用有補償電容器的用電設(shè)備（如配有電容補償?shù)臒晒鉄舻龋Ｊ褂渺o電電容器進行無功補償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達到提高功率因數(shù)同時又減少整體無功電流。

（3）對配電位置進行合理設(shè)計，變配電所應(yīng)靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗。

（4）對非線性用電設(shè)備進行控制，降低設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波值，降低變壓器的運行環(huán)境溫度，平衡三相負荷，合理選擇變壓器的接線方式。

（5）峰谷調(diào)節(jié)能量的控制，在用電高低峰期進行有效的調(diào)節(jié)控制，靈活控制，以達到節(jié)省電氣能源。

2.3 降低線路損耗

當(dāng)電能傳輸時，線路的損耗約占輸入電能的4%左右，影響線路損耗的主要是供電方式、負載的大小、導(dǎo)線長度和截面積等相關(guān)。因此在滿足允許載流量、運行電壓損失等各種技術(shù)指標的前提下，盡量提高系統(tǒng)的功率系數(shù)、減少導(dǎo)線電阻，從而降低其損耗。主要措施有：

（1）線路路徑的選擇要合理，盡可能減小導(dǎo)線長度，合理確定電氣用房所在位置，變配電間應(yīng)盡可能地靠近負荷中以減少供電半徑。

（2）合理選擇導(dǎo)線截面積，對于較長線路，在滿足載心、流量、熱穩(wěn)定、保護配合和電壓降要求的情況下，可使導(dǎo)線的截面積加大1～2級。

（3）盡量選用電阻率較小的銅導(dǎo)線。

2.4 軟啟節(jié)能

電機硬啟動對電網(wǎng)造成嚴重的沖擊，而且對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時產(chǎn)生的大電流和震動時對擋板和閥門損害極大，對設(shè)備和管路的使用壽命極為不利。當(dāng)用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的維護費用。從理論上講，變頻器可以用在所有帶有電動機的機械設(shè)備中，電動機在啟動時，電流會比額定高5-6倍，不但會影響電機的使用壽命而且消耗較多的電量。設(shè)計時在電機選型上會目有一定的余量，電機的速度是固定不變，但在實際使用過程中，有時要以較低或較高的速度運行，因此進行變頻改造是非常必要的。變頻器可實現(xiàn)電機軟啟動、補償功率因素、通過改變設(shè)備輸入電壓頻率達到節(jié)能調(diào)速的目的，而且能給設(shè)備提供過流、過壓、過載等保護功能。

2.5 充分利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

太陽能是環(huán)保的可再生能源，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池板、控制器和蓄電池和逆變器組合而成。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)主要應(yīng)用于建筑物的部分用電設(shè)備上，如：環(huán)境照明（庭院燈和草坪燈等）、道路照明和體育場照明等。在系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計中，應(yīng)考慮下列主要因素：用電負荷的性質(zhì)、用電量和每天所需的工作時間；系統(tǒng)輸出時電壓的等級設(shè)計：陰雨及霧霾天氣時，保證系統(tǒng)能夠處于連續(xù)工作的狀態(tài)：建筑物所處位置的日照時間和太陽能輻射量等。

3、 結(jié)語

為了實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，把電氣節(jié)能技術(shù)實際運用到建筑節(jié)能中，已經(jīng)是建筑施工單位不可忽略的重要部分，建筑節(jié)能已經(jīng)是大勢所趨。建筑電氣節(jié)能可以貫穿整個生產(chǎn)周期，在項目的設(shè)計、施工、投產(chǎn)、使用等過程中都可以進行節(jié)能技術(shù)改造，節(jié)能效果十分顯著。建筑電氣節(jié)能既要考慮能源和成本的節(jié)約，而且要滿足建筑功能，因此在選擇設(shè)計方案時要合理，盡量減少電能消耗，提高能源利用率和建筑的可持續(xù)發(fā)展性。

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