建筑電氣設(shè)計(jì)在節(jié)能技術(shù)上的應(yīng)用

郭磊

【摘要】隨著我國社會、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源的需求量和消耗量大幅度增加，能源短缺問題已成為制約社會發(fā)展的因素之一。為此，本文在介紹建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)遵循原則的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的節(jié)能措施。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)

Building electrical design of energy-saving technology applications

Guo Lei

（Chengdu Fang reference Architectural Design Co.， Ltd. Xi'an BranchXi'anShanxi710000）

【Abstract】With our society， economy continues to develop， the demand for and consumption of energy has increased considerably the energy shortage problem has become one of the factors of social development. Therefore， this article describes the design of building electrical energy-saving technology to follow based on the principles put forward appropriate energy saving measures.

【Key words】Electrical construction；Design；Energy-saving technologies

如今社會人們的生活離不開電能、企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營離不開電能，電力在國民生活中占有重要地位。電力技術(shù)的發(fā)展使其運(yùn)用的領(lǐng)域逐漸拓寬，在當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)中尤為注重合理、科學(xué)的電氣設(shè)計(jì)。合理良好的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅能有效保障人民的生活質(zhì)量水平，還能滿足建設(shè)節(jié)約型社會的需要。

1. 建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)遵循的原則

（1）滿足建筑自身的功能需要原則。

對整個建筑來說，其建筑的功能必須要優(yōu)先滿足，比如說居民生活的舒適度、用戶用電安全性、建筑效率；所以首先要完全滿足建筑資深的照明需要，各項(xiàng)數(shù)值要完全符合使用標(biāo) 準(zhǔn)；建筑空間內(nèi)的溫度和風(fēng)量等也必須要滿足其舒適性；整個 建筑內(nèi)部各個走道和樓梯都必須要保持完全的通暢和路徑優(yōu)化；特殊建筑場所要滿足其特殊需求，例如酒店、運(yùn)動場以及 一些其他專業(yè)的建筑場所，這些場所都必須要安裝相應(yīng)的電力 管理系統(tǒng)等等。

（2）滿足建筑實(shí)際設(shè)計(jì)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)效益原則。

在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的國產(chǎn)中，必須要考慮到自身的經(jīng)濟(jì)條件 和需求，根據(jù)實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益需求來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的 過程中不能為了追求較高標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能設(shè)計(jì)而投入更多的建造 成本，增加整個建筑的建造費(fèi)用。因此，建筑設(shè)計(jì)節(jié)能的工程 師以及相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)節(jié)能之時(shí)必須要 全盤考慮，對建筑建造過程中所使用的材料進(jìn)行科學(xué)合理的選 擇，從而使得在建筑電氣節(jié)能工程的各個環(huán)節(jié)所投入的資金， 能夠在建筑運(yùn)行后的一個短時(shí)期內(nèi)，通過電氣節(jié)能將這部分投 入進(jìn)行回收。

（3）減少無效益的能源耗損原則。

在對建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)指出就需要首先將建筑內(nèi)各個環(huán)節(jié) 的用電情況了解清楚，從而能夠更好的尋找出在建筑內(nèi)部的各 個電氣設(shè)備所有的功用，將這些電氣設(shè)備中一些重復(fù)的、浪費(fèi) 的環(huán)節(jié)取消或進(jìn)行改善。比如說建筑的內(nèi)部線路存在著嚴(yán)重的 耗損，電能傳輸過程中的耗損以及變壓器功率導(dǎo)致的耗損都是 一些毫無意義的耗損，白白浪費(fèi)了建筑內(nèi)部的能量；還有建筑 內(nèi)部的電氣照明，優(yōu)先要從先進(jìn)的光控技術(shù)以及照明系統(tǒng)上進(jìn) 行能源消耗的控制。

（4）滿足環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)性原則。

以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定設(shè) 計(jì)方案。通過正確的計(jì)算，合理選擇電氣設(shè)備及其控制方式， 盡量在不增加或少增加投資的前提下取得較顯著的節(jié)電效果。

2. 建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施

2.1對建筑配電線路進(jìn)行合理規(guī)劃。

配電線路設(shè)計(jì)是電氣節(jié)能技術(shù)的重要組成部分，建筑物的 高耗能在很大程度上是配電線路設(shè)計(jì)不合理造成的。因此在對 配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)往往利用選擇合理的電線材料、縮短線 路長度等方法，從而進(jìn)一步降低配電線路的損耗。配電線路所 采用電線的材料和質(zhì)量直接關(guān)系到配電線路節(jié)能的效率。不同 金屬材質(zhì)的電線其電阻率是不相同的。目前較為常用的為鋁芯 式或銅芯式電纜，鋁芯電纜輕，軟，成本底，但由于內(nèi)阻大耗 電，載流量小，抗拉強(qiáng)度差，容易起氧化層，使用周期短等缺 點(diǎn)得不到大范圍的運(yùn)用；銅芯電纜內(nèi)阻小省電，載流量大，抗 拉強(qiáng)度高，耐腐蝕，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的使用，然而我 國是一個嚴(yán)重的貧銅資源國家，銅芯線路成本高。合金材料的 不斷發(fā)展和銅鋁結(jié)合的新型電纜的廣泛應(yīng)用，將是未來建筑能 耗平衡的一大發(fā)展方向。配電線路的規(guī)劃和導(dǎo)線截面的選擇對 能源的損耗是有影響的。相同負(fù)荷情況下，線路越短該線路的 能源損耗越小。合理的導(dǎo)線截面選擇在滿足載流量、熱穩(wěn)定、 保護(hù)的配合及電壓損失的前提下，也可有效的降低電能在線路 輸送過程中的能耗。這就要求在配電線路設(shè)計(jì)中要充分考慮到 線路的距離和負(fù)荷性質(zhì)，比如：變壓器深入負(fù)荷中心設(shè)置，可 以有效的縮短配電線路，將季節(jié)性負(fù)荷和常用負(fù)荷如空調(diào)和照 明線路采用統(tǒng)一干線供電，在春秋兩季時(shí)空調(diào)不用，使較大的 干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減少線路損耗。預(yù)分支電纜的 廣泛使用，可較為合理的解決以上問題，還可減少中間配電環(huán) 節(jié)，節(jié)約成本。

2.2照明方面的節(jié)能設(shè)計(jì)。

所謂的照明節(jié)能設(shè)計(jì)指的是保證照明的質(zhì)量以及水平的前 提下進(jìn)行照明電路中能源損失的降低，最大程度上的利用能量 的設(shè)計(jì)方案。

（1）選擇合理的照明方式

在進(jìn)行照明的方式選擇過程中十分重要的照明節(jié)能方式之 一便是需要對于自然光進(jìn)行充分的利用和發(fā)揮，因此工程師在 進(jìn)行照明的設(shè)計(jì)過程中，需要有效的將自然光融入到人工照明 中，讓自然光和人工照明相結(jié)合，從而尅讓照明的電能得到充 分的節(jié)約，減少使用的能源損耗，同時(shí)節(jié)約成本。

（2）進(jìn)行合理的光源選擇

一般來講在進(jìn)行光源的選擇過程中需要根據(jù)場所以及環(huán)境 的不同來進(jìn)行具有針對性的不同的光源選擇，例如在一般的居 住環(huán)境中使用熒光燈作為光源即可，但如果在一些顯色性要求 較高的公共場所，便需要采用相對的稀土節(jié)能熒光燈、小功率高頻顯色性鈉燈以及三基色熒光燈等作為光原來使用，而如果 照明場地是室外場所時(shí)，則需要根據(jù)不同的需要來選擇性的使 用高壓鈉燈等一些使用壽命較長的節(jié)能燈設(shè)備進(jìn)行安裝和使用。

（3）恰當(dāng)?shù)恼彰餮b置

在進(jìn)行節(jié)能設(shè)備的安裝過程中，使用恰當(dāng)?shù)恼彰鞣绞揭约?裝置可以有效的進(jìn)行店里的節(jié)能，例如在病房以及臥房安裝照 明器材時(shí)，可以選擇調(diào)光卡關(guān)等節(jié)能型開關(guān)來對照明裝置進(jìn)行 有效的控制，同時(shí)在室外以及公共場所可以使用聲控開關(guān)或者 光電開關(guān)，樓道中可以使用聲控開關(guān)，可以有效的進(jìn)行店里能 耗的節(jié)約。

2.3完善供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)加強(qiáng)建筑電氣節(jié)能。

建筑配電節(jié)能設(shè)計(jì)和建筑其他設(shè)計(jì)相比具有更加專業(yè)、復(fù) 雜的特點(diǎn)，因此它是建筑電氣設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。合理、科 學(xué)的供配電系統(tǒng)能有效提高供配電系統(tǒng)的節(jié)能效率。因此在供 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)上必須充分考慮到系統(tǒng)負(fù)荷、供配電方位、電力 分配等問題，使供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案合理、科學(xué)。在設(shè)計(jì)時(shí)考 慮負(fù)荷需根據(jù)供配電系統(tǒng)具體使用的場合進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對不同 情況的系統(tǒng)負(fù)荷采用與之相對應(yīng)的供配電設(shè)計(jì)方案，務(wù)必要對 系統(tǒng)負(fù)荷進(jìn)行精確計(jì)算。計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷的過程中，對變壓器負(fù) 荷計(jì)算的取值最好取其最佳負(fù)載率，從而使變壓器的容量使用 率降低，使變壓器處于較為合理的負(fù)載率運(yùn)行。針對不同用電 時(shí)期的電力分配，在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對建筑功能用途、 用電情況進(jìn)行調(diào)研，使建筑用電高峰期和用電低潮期的電力分 配合理。這樣有利于建筑供配電系統(tǒng)降低能源損耗。供配電系 統(tǒng)的合理布局是電氣設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中務(wù)必使配電 間、配電柜、負(fù)荷中心三者的位置盡量靠近。

2.4暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

由于不能合理的使用自動化控制，導(dǎo)致暖通空調(diào)在能源浪 費(fèi)中占的比例非常高，因此控制暖通空調(diào)接口對暖通空調(diào)的電 氣節(jié)能具有重要的意義。暖通空調(diào)系統(tǒng)工程師應(yīng)與強(qiáng)弱電工程 師相互協(xié)調(diào)，合理的優(yōu)化暖通空調(diào)接口，讓電氣更加節(jié)能。暖 通空調(diào)接口處引入弱電傳感器，對風(fēng)速、溫度、管徑等一系列 的參數(shù)進(jìn)行檢測，采用智能化的接口控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)對接口進(jìn)行 控制，達(dá)到電氣的節(jié)能，并且設(shè)計(jì)獨(dú)立通信控制口分季節(jié)分時(shí)段的對暖通空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過簡單的設(shè)計(jì)對變風(fēng)量以及變流 量系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)控制，并對機(jī)電設(shè)備實(shí)施啟停，從而達(dá)到節(jié)約 能源的目的。

2.5減少變壓器的能量損耗。

首先根據(jù)負(fù)荷情況，綜合考慮投資和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，對負(fù) 荷進(jìn)行合理分配，選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，使其 工作在高效區(qū)內(nèi)。變壓器效率與變壓器負(fù)荷和損耗有關(guān)，也 與負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)，選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能 耗的變壓器。同一變電站的變壓器盡量并聯(lián)運(yùn)行，根據(jù)負(fù)荷的 變化調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的臺數(shù)。在負(fù)荷變化的情況下，如 投運(yùn)變壓器臺數(shù)和數(shù)量不變，其負(fù)荷率和運(yùn)行效率都將發(fā)生變 化，使其超出經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍，因此要及時(shí)投入或切除部分變壓 器，以防止變壓器輕載和空載運(yùn)行。對長期輕載的變壓器，必 要時(shí)應(yīng)按實(shí)際負(fù)荷更換小容量變壓器，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。另 外，還需考慮控制各類非線性用電設(shè)備所產(chǎn)生的高次諧波，降 低高次諧波值，降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度，平衡三相負(fù)荷， 合理選擇變壓器的接線方式等因素。

3. 結(jié)束語

在建筑的使用壽命之內(nèi)，其產(chǎn)生的能耗是十分巨大的，所以建筑節(jié)能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)問題。建筑的電氣設(shè)計(jì)節(jié)能潛力很大，電氣設(shè)計(jì)專業(yè)人員應(yīng)該端正態(tài)度，對節(jié)能設(shè)計(jì)理念高度重視，在滿足建筑功能需求和人們舒適度要求的前提下， 運(yùn)用各種節(jié)能措施，達(dá)到節(jié)約能源的目的。