建筑電氣設計中的節(jié)能措施

郭旸

摘 要：節(jié)約能源是我國的基本國策。眾所周知，建筑行業(yè)是目前能源消耗最大的行業(yè)之一，但隨著能源危機的日益嚴重，建筑行業(yè)發(fā)展也面臨嚴峻挑戰(zhàn)。基于此，有必要將節(jié)能理念融入日常工作中，利用節(jié)能技術(shù)降低建筑能源損耗，優(yōu)化建筑性能。本文將以建筑電氣設計為探究對象，對節(jié)能技術(shù)的應用展開分析，以促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：建筑電氣;電氣設計;節(jié)能措施

對于節(jié)能技術(shù)的應用要結(jié)合建筑工程的實際情況，在節(jié)能技術(shù)方面不斷的創(chuàng)新，有效的運用技能技術(shù)，這樣就能夠減少對能源的消耗，并且還能夠滿足人們的需求。

一、建筑電氣設計概述

建筑電氣設計時，應按照項目的建筑性質(zhì)確定其供電負荷等級，嚴密計算配電系統(tǒng)容量等關鍵的技術(shù)參數(shù)，然后按照工程實際完成配電、照明、防雷接地、消防、智能化等設計，讓建筑電設計中的電氣參數(shù)能夠滿足電氣工程設計的總體目標及要求。

二、建筑電氣設計的原則

民用建筑電氣設計中，應始終遵守相關國家及行業(yè)規(guī)范來完成設計工作，避免用戶使用期間發(fā)生安全隱患。設計中要全面了解建筑的具體情況，提高電氣設計的安全性及可靠性。同時，在工程設計中還需采取多種措施優(yōu)化電氣設計的效果，合理控制設計成本。另外建筑電氣的設計應采取有效的節(jié)能措施，進行合理的負荷計算，按電源條件、負荷特點合理確定變電所位置、電壓等級，以及系統(tǒng)的結(jié)線方式，按需要配置無功補償或諧波抑制裝置，合理選擇節(jié)能型電氣設備。

三、建筑電氣設計的節(jié)能措施

（1）變壓器的節(jié)能設計

1）根據(jù)負荷合理選擇電壓器

選擇變壓器的過程中，設計人員需參考變壓器的額定容量、額定阻抗電壓百分比和空載電流百分比等各項指標。變壓器的負載率通常為額定容量的70%-85%較為合理，若其所承受的負載超出該范圍，盡管變壓器運行效率明顯提升，但是變壓器損耗也隨之加大。若不能采取措施加以控制，將會加劇變壓器的損耗，進而縮短變壓器的使用壽命。若負載率不足70%時，盡管變壓器負載損耗明顯降低，但是變壓器的運行效率也隨之下降。

2）合理應用節(jié)能型變壓器

以電能損耗為立足點，民用建筑電氣系統(tǒng)中變壓器損耗占電氣系統(tǒng)總體損耗的25%左右，因此，若要降低整體系統(tǒng)運行的損耗，就必須降低變壓器的損耗。變壓器的節(jié)能性是選擇變壓器時應考慮的重要因素。帶有高導磁功能的高質(zhì)量硅鋼片變壓器節(jié)能效果較為理想，其在降低電能消耗的同時也實現(xiàn)了較為理想的運行效果，當前，SCB11和SCB13變壓器均是較為常見的節(jié)能型變壓器。如果建筑需要滿足綠建一星要求則需要選擇SCB13變壓器。

3）合理選擇變壓器臺數(shù)

在民用建筑設計中，若配電系統(tǒng)容量較高，則需要使用多臺變壓器，設計人員既要保證供電負荷分配的科學性，又需在規(guī)定和合理負載率的范圍內(nèi)選擇合理容量的變壓器，控制變壓器臺數(shù)，從而有效減少能源消耗，并為我國建設綠色社會的長遠發(fā)展提供能源保障。

（2）供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計

1）劃分配電區(qū)域的合理性

合理劃分配電分區(qū)可有效降低線路運行中所產(chǎn)生的電能損耗，該方式一方面可保證供電系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效率，另一方面也減少了系統(tǒng)運行過程中所產(chǎn)生的電能損耗。在配電分區(qū)規(guī)劃環(huán)節(jié)，設計人員應根據(jù)項目的具體情況對配電分區(qū)的面積予以控制。如配電分區(qū)過大，則系統(tǒng)運行的損耗會相應提高，用電的穩(wěn)定性也會受到較大影響。若配電分區(qū)規(guī)劃過小，則會增加配電系統(tǒng)運行的成本。所以，在配電分區(qū)的過程中，設計人員需遵照規(guī)范的要求。首先，加強對配電分區(qū)范圍的把控，其建筑面積應在2.5×104-4.5×104m2之間。

其次，為了減少線路電壓降并滿足供電電壓偏差要求，則對配電系統(tǒng)供電半徑也應進行控制，低壓供電半徑一般應控制250m以內(nèi)，并結(jié)合供電負荷容量來確定供電半徑的大小。最后，對變壓器容量的控制予以高度重視。變壓器負荷容量通常為不大于1250kV？A。設計人員需充分考慮項目未來的擴建和發(fā)展，預留充足的空間，在工程改建過程中增加負荷容量。

2）變電所配置和分布的合理性

變電所的選址應根據(jù)供電電壓偏差、負荷分配、經(jīng)濟性等因素綜合分析確定，宜接近負荷中心并靠近電源側(cè)，同時應方便進出線和設備運輸。設計人員需根據(jù)工程實際情況適度增加變電所布點，以降低供電半徑，這樣既可減少變電所對能源的需求，且供電質(zhì)量也得以提升。

（3）照明系統(tǒng)的節(jié)能設計

1）應用節(jié)能照明系統(tǒng)

照明節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，涉及系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的效率，在實施照明節(jié)能的過程中應處理好照明節(jié)能與照度水平、照明質(zhì)量、裝飾美觀及建筑投資的關系。在民用建筑的公共照明系統(tǒng)設計中，應選用光效高、顏色質(zhì)量好、顯色指數(shù)高的節(jié)能型照明燈具，如緊湊型節(jié)能燈、太陽能燈和LED燈等。其中緊湊型節(jié)能燈的能耗僅為白熾燈的20%，而LED燈的能耗水平更低，通常僅為白熾燈能源消耗的10%。太陽能燈以太陽能為主要的能量來源，所以基本不存在能源消耗。因此，在未來的發(fā)展中，太陽能燈是住宅小區(qū)室外照明系統(tǒng)的首選，但是太陽能燈的成本較高，維修和養(yǎng)護的難度較大，如大范圍應用太陽能燈將會提高工程建設的成本。因此，在保證夜間通光效果的前提下，設計人員需適度提高太陽能燈和LED燈的比例。近幾年來LED照明發(fā)展較為快速，其憑借高光效、壽命長、啟動性能好、可調(diào)光等特點越來越廣泛應用于建筑照明場所中。

2）加大建筑公共區(qū)域的照明控制力度

建筑中公共照明的方式不同，照明系統(tǒng)的能源消耗也會存在較為顯著的差異。不同的使用場合應采用不同效果的照明控制系統(tǒng)，其可保證建筑節(jié)能的效果。室內(nèi)的公共場所中，廣泛應用聲控和光控以及人體感應的照明系統(tǒng)，從而在滿足人們照明需要的同時，也可有效減少能源損耗。室外的公共區(qū)域一般選擇光控系統(tǒng)和時間控制系統(tǒng)。在特定的時間室外照明系統(tǒng)可自行關閉。同時，自動調(diào)光系統(tǒng)也得到了較為廣泛的應用，系統(tǒng)應用中可充分按照系統(tǒng)運行的基本要求，調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的運行狀態(tài)和使用功能，進而有效減少系統(tǒng)運行中的能源消耗。

（4）電梯系統(tǒng)的節(jié)能設計

在電梯系統(tǒng)的節(jié)能設計中，采用變頻器調(diào)速方式來替代異步電動機調(diào)壓調(diào)速，其在保證了電梯運行效率的同時，也有效降低了電梯運行中的能源消耗。在電梯設計中，要合理應用較為科學和完善的電梯控制技術(shù)，如電梯轎廂無人自動關燈技術(shù)、電梯群控智能管理技術(shù)等，上述技術(shù)的應用顯著增強了電梯的節(jié)能性。電梯運轉(zhuǎn)中，要對能源予以科學有效的利用，采用電能回饋方案，高效利用制動能，且選擇先進的節(jié)能技術(shù)完成電梯系統(tǒng)的設計工作，其也可強化住宅小區(qū)電氣節(jié)能設計的綜合效果。

（5）供水系統(tǒng)的節(jié)能設計

當前高層建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要潮流，由于高層建筑的市政供水管網(wǎng)水壓不足，所以需要利用水泵供水。而高層建筑的供水系統(tǒng)運行中需要消耗大量的電能，應用變頻器來調(diào)整供水管網(wǎng)的水壓后，就可有效保證供水管網(wǎng)水壓的穩(wěn)定性，這一方面滿足了人們的用水需求，另一方面也減少了供水系統(tǒng)的能源消耗。在建筑電氣設計工作中，應用新型的供水系統(tǒng)不僅可以保證節(jié)能的質(zhì)量與效果，同時也能顯著減少能耗。

四、結(jié)束語

在建筑電氣設計時，一定要在實用性和可靠性的基礎上滿足對節(jié)能技術(shù)的需求，并且能夠在使用的過程中保證安全性。在節(jié)能技術(shù)的應用過程中，要通過不斷的創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)，有效的降低建筑的能耗，提升能源的節(jié)約效率。

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