工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計探討

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)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(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計的重要性，結(jié)合工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計遵循的原則進(jìn)行了綜合評價，最后對工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計的方法進(jìn)行了探究。

【關(guān)鍵詞】 工業(yè)廠房；建筑；電氣節(jié)能；設(shè)計

1、前言

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

2、工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計的重要性

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，世界范圍內(nèi)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(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的同時，使我國粗放型經(jīng)濟(jì)增長模式向更為科學(xué)的集約型的轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)我國的經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展，就要堅決貫徹實施節(jié)能減排的戰(zhàn)略。作為我國三大產(chǎn)業(yè)之一，在工業(yè)廠房的建設(shè)過程中推廣電機(jī)節(jié)能的設(shè)計方案，對于實現(xiàn)我國節(jié)能減排的目標(biāo)，建設(shè)人與自然可持續(xù)發(fā)展的和諧社會有著重要的意義。

3、工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計遵循的原則

3.1 適用性原則

即能夠為在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提高必要的能源，能夠為建筑設(shè)備的運(yùn)行提供必需的動力；

3.2 經(jīng)濟(jì)性原則

避免因為節(jié)能而過高地投資，增加建筑的運(yùn)行費(fèi)用，要保證節(jié)能設(shè)計增加的投資在很短時間內(nèi)能夠回收；

3.3 節(jié)能性原則

節(jié)省無用的能量損耗，根據(jù)不同地方的能源消耗與建筑物功能的關(guān)系，采取不同的節(jié)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(fā)揮建筑物功能無關(guān)的能量損耗。

4、工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能設(shè)計的方法

4.1 提高變壓器的效能

4.1.1 選擇高效節(jié)能變壓器，提高資源利用率

配電用變壓器是配電系統(tǒng)常用的主要電源設(shè)備，又是其自身消耗一定電源的設(shè)備，通電運(yùn)行后長期在電網(wǎng)上運(yùn)行，一般只在檢修時才退出電網(wǎng)。選擇不當(dāng)其本身耗電量的累積值將很大，因此要選擇空載、負(fù)載損耗相對小的節(jié)能變壓器。變壓器一般使用壽命長達(dá)幾十年，用高效節(jié)能型變壓器替代高能耗電變壓器，不但可提高能源轉(zhuǎn)換效率，而且在壽命期節(jié)電效果相當(dāng)可觀。同時，還可帶來少建電廠的良好的環(huán)保效益，少向大氣排放溫室氣體，減少對環(huán)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(yīng)能滿足全部用電負(fù)載的需要，但不應(yīng)使變壓器長期處于過負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行。變壓器的經(jīng)常性負(fù)載應(yīng)為變壓器額定容量的60%，這時運(yùn)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(yùn)行效率（增加了損耗率），這對變壓器的運(yùn)行和投資來說都是一種浪費(fèi)。因此，變壓器容量不能按變壓器的最佳負(fù)荷率來選擇，而應(yīng)略高于變壓器的最佳負(fù)荷率，一般設(shè)75%～85%較為合理。

4.1.3 采用無功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)

提高功率因數(shù)可減少線路無功功率的損耗，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。提高功率因數(shù)的措施包括提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)和進(jìn)行人工無功功率補(bǔ)償，降低無功損耗。人工補(bǔ)償措施一般采用固定的靜電電容補(bǔ)償。補(bǔ)償裝置的設(shè)置分為集中補(bǔ)償和分散補(bǔ)償。一般民用建筑主要配電設(shè)施集中于變配電所，照明、空調(diào)等用電設(shè)備功率因數(shù)較高，因此以變配電所集中補(bǔ)償為主。但對于機(jī)械工廠而言，一些機(jī)床加工設(shè)備、焊機(jī)、起重機(jī)等功率因數(shù)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(fù)荷中心，造成設(shè)備供電線路較長。

4.2 低壓配電線路節(jié)能措施

機(jī)械工廠低壓配電線路距離較長，從負(fù)載性質(zhì)來看很多工藝設(shè)備屬于連續(xù)性負(fù)荷，職工是三班工作制，設(shè)備年運(yùn)行時間都在5 000h以上，而且用電設(shè)備臺數(shù)多、用電量大，因此，低壓電纜線路長年線損非常大。

根據(jù)現(xiàn)行的供配電設(shè)計手冊，對于低壓電纜配電線路截面的選擇大多認(rèn)為由于輸送容量小、線路不長，如按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，往往造成截面偏大。所以，低壓電纜線路是按發(fā)熱（溫升）條件選擇導(dǎo)體截面。按電壓損失校驗所選截面，往往忽略了經(jīng)濟(jì)電流密度對低壓線路截面選擇的重要性。新出版的《建筑節(jié)能設(shè)計統(tǒng)一技術(shù)措施》中指出：供配電線路在滿足電壓損失和短路熱穩(wěn)定的前提下，年最大負(fù)荷運(yùn)行時間Tmax<4 000h，可按導(dǎo)體載流量選擇導(dǎo)線截面；4 000h≤Tmax<7 000h，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面；Tmax≥7 000h，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。

4.3 工廠照明節(jié)能設(shè)計

工業(yè)廠房是根據(jù)工藝生產(chǎn)產(chǎn)品不同而定的生產(chǎn)重要地，由于有些廠房其結(jié)構(gòu)高大、燈具懸掛高、照明空間大等諸多特點(diǎn)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(zhì)量要高，包括顯色指數(shù)和光效，照明分布要均勻合理。目前，照明設(shè)計節(jié)能評價指標(biāo)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(yīng)符合GB50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

4.3.1節(jié)能光源的選用

照明光源的選用應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。應(yīng)根據(jù)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(yīng)具有盡可能的光效，以達(dá)到照明節(jié)能的效果。

4.3.2 節(jié)能型鎮(zhèn)流器的選用

推廣使用低損耗、性能優(yōu)的光源電子附件，高壓鈉燈、金屬鹵化物燈應(yīng)配用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；因氣體放電光源功率因數(shù)低，應(yīng)采用單燈電容補(bǔ)償?shù)姆绞剑瑢⒐β室驍?shù)提高到0.9以上。

4.3.3 合理的節(jié)能照明設(shè)計

在廠房照明設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)使用場所的使用功能，而不能一味追求燈具的均勻布置。應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)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(shè)置局部照明，既能夠節(jié)省電能，又能夠達(dá)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(yīng)盡可能增大采光窗面積，使光從不同的角度射入廠房。

結(jié)語：

控制好工業(yè)廠房建筑電氣施工中電氣節(jié)能技術(shù)除了有一個合理的控制方案，還要求施工人員需要繼續(xù)學(xué)習(xí)，不斷提升他們的職業(yè)技能，為實現(xiàn)工業(yè)廠房建筑電氣節(jié)能打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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