工業廠房建筑電氣節能設計探討

【摘要】隨著我國經濟的持續快速增長，作為二次能源的電能供需矛盾日益突出，文章首先簡述了工業廠房建筑電氣節能設計的重要性，結合工業廠房建筑電氣節能設計遵循的原則進行了綜合評價，最后對工業廠房建筑電氣節能設計的方法進行了探究。

【關鍵詞】 工業廠房；建筑；電氣節能；設計

1、前言

我國工業廠房建筑電氣施工工程雖然取得了飛速發展，但依然存在一些問題和不足需要改進，在行業快速發展的新時期，加強對工業廠房建筑電氣節能的分析，對確保工程的質量有著重要意義。

2、工業廠房建筑電氣節能設計的重要性

在我國經濟高速發展的今天，世界范圍內的能源短缺問題對我國的影響也在日益加劇。而想要在保持我國經濟發展速度的同時，使我國粗放型經濟增長模式向更為科學的集約型的轉變，實現我國的經濟又好又快發展，就要堅決貫徹實施節能減排的戰略。作為我國三大產業之一，在工業廠房的建設過程中推廣電機節能的設計方案，對于實現我國節能減排的目標，建設人與自然可持續發展的和諧社會有著重要的意義。

3、工業廠房建筑電氣節能設計遵循的原則

3.1 適用性原則

即能夠為在建筑物內創造良好的人工環境提高必要的能源，能夠為建筑設備的運行提供必需的動力；

3.2 經濟性原則

避免因為節能而過高地投資，增加建筑的運行費用，要保證節能設計增加的投資在很短時間內能夠回收；

3.3 節能性原則

節省無用的能量損耗，根據不同地方的能源消耗與建筑物功能的關系，采取不同的節能措施。比如變壓器功率的損耗和傳輸電能線路上的損耗都是與發揮建筑物功能無關的能量損耗。

4、工業廠房建筑電氣節能設計的方法

4.1 提高變壓器的效能

4.1.1 選擇高效節能變壓器，提高資源利用率

配電用變壓器是配電系統常用的主要電源設備，又是其自身消耗一定電源的設備，通電運行后長期在電網上運行，一般只在檢修時才退出電網。選擇不當其本身耗電量的累積值將很大，因此要選擇空載、負載損耗相對小的節能變壓器。變壓器一般使用壽命長達幾十年，用高效節能型變壓器替代高能耗電變壓器，不但可提高能源轉換效率，而且在壽命期節電效果相當可觀。同時，還可帶來少建電廠的良好的環保效益，少向大氣排放溫室氣體，減少對環境的直接污染。

4.1.2 合理地計算，選擇變壓器容量

變壓器額定容量應能滿足全部用電負載的需要，但不應使變壓器長期處于過負載狀態下運行。變壓器的經常性負載應為變壓器額定容量的60%，這時運行效率最高。變壓器“大馬拉小車”不僅使變壓器的容量沒有充分利用，而且降低了變壓器的運行效率（增加了損耗率），這對變壓器的運行和投資來說都是一種浪費。因此，變壓器容量不能按變壓器的最佳負荷率來選擇，而應略高于變壓器的最佳負荷率，一般設75%～85%較為合理。

4.1.3 采用無功功率補償，提高功率因數

提高功率因數可減少線路無功功率的損耗，從而達到節約電能的目的。提高功率因數的措施包括提高用電設備的自然功率因數和進行人工無功功率補償，降低無功損耗。人工補償措施一般采用固定的靜電電容補償。補償裝置的設置分為集中補償和分散補償。一般民用建筑主要配電設施集中于變配電所，照明、空調等用電設備功率因數較高，因此以變配電所集中補償為主。但對于機械工廠而言，一些機床加工設備、焊機、起重機等功率因數都較低，而且一些工廠面積較大，變配電所由于工藝需要不能深入負荷中心，造成設備供電線路較長。

4.2 低壓配電線路節能措施

機械工廠低壓配電線路距離較長，從負載性質來看很多工藝設備屬于連續性負荷，職工是三班工作制，設備年運行時間都在5 000h以上，而且用電設備臺數多、用電量大，因此，低壓電纜線路長年線損非常大。

根據現行的供配電設計手冊，對于低壓電纜配電線路截面的選擇大多認為由于輸送容量小、線路不長，如按經濟電流密度選擇導線截面，往往造成截面偏大。所以，低壓電纜線路是按發熱（溫升）條件選擇導體截面。按電壓損失校驗所選截面，往往忽略了經濟電流密度對低壓線路截面選擇的重要性。新出版的《建筑節能設計統一技術措施》中指出：供配電線路在滿足電壓損失和短路熱穩定的前提下，年最大負荷運行時間Tmax<4 000h，可按導體載流量選擇導線截面；4 000h≤Tmax<7 000h，宜按經濟電流密度選擇導線截面；Tmax≥7 000h，應按經濟電流密度選擇導線截面。

4.3 工廠照明節能設計

工業廠房是根據工藝生產產品不同而定的生產重要地，由于有些廠房其結構高大、燈具懸掛高、照明空間大等諸多特點決定了其照明的基本要求。由于識別對象的特殊性，所以照明方式要合理，照明質量要高，包括顯色指數和光效，照明分布要均勻合理。目前，照明設計節能評價指標采用照明功率密度（LPD）來衡量，實際計算的照明功率密度值應符合GB50034—2013《建筑照明設計標準》的要求。

4.3.1節能光源的選用

照明光源的選用應符合國家現行相關標準的規定。應根據不同的使用場合選用合適的照明光源，所選用的照明光源應具有盡可能的光效，以達到照明節能的效果。

4.3.2 節能型鎮流器的選用

推廣使用低損耗、性能優的光源電子附件，高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應配用節能型電感鎮流器；因氣體放電光源功率因數低，應采用單燈電容補償的方式，將功率因數提高到0.9以上。

4.3.3 合理的節能照明設計

在廠房照明設計中，應根據使用場所的使用功能，而不能一味追求燈具的均勻布置。應根據工藝設備布置及了解工藝操作人員的工作面，采用一般照明+局部照明的混合照明方式。既要滿足一般照明的最基本照度要求，又要滿足有特殊要求的場所，多設置局部照明，既能夠節省電能，又能夠達到較高的照度要求，也避免了因亮度分布不均勻而影響視覺的弊端。另一方面，充分利用自然光，正確選擇自然采光。在建筑廠房中，應盡可能增大采光窗面積，使光從不同的角度射入廠房。

結語：

控制好工業廠房建筑電氣施工中電氣節能技術除了有一個合理的控制方案，還要求施工人員需要繼續學習，不斷提升他們的職業技能，為實現工業廠房建筑電氣節能打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]廖劍濤.電氣設計中節能問題[J].建筑科學，2012（9）. [2]羅建華.建筑電氣設計中的節能措施[J].建筑與設計，2011（1）.