建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗措施的分析

建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗措施的分析摘要：電氣系統(tǒng)是建筑的重要組成部分，直接關(guān)系到自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和人性化生活環(huán)境的質(zhì)量。同時(shí)，大量研究表明，電氣能耗是建筑能耗的主要形式，在電氣設(shè)計(jì)中充分考慮電氣節(jié)能降耗措施具有重要意義。基于此，本文分析了建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能措施的意義，并系統(tǒng)總結(jié)了建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施，以供參考。關(guān)鍵詞：建筑電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能降耗；配電變壓器；照明系統(tǒng)1建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能降耗措施的意義建筑電氣節(jié)能降耗設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是在電氣設(shè)計(jì)中采取各種技術(shù)措施，嚴(yán)格執(zhí)行建筑電氣節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)現(xiàn)建筑電氣各種使用功能的同時(shí)，最大限度地降低建筑電氣能耗。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和工業(yè)化水平的逐步提高，能源危機(jī)已經(jīng)成為制約社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。同時(shí)，中國(guó)也是一個(gè)能源短缺的國(guó)家，石油和天然氣大量進(jìn)口。在實(shí)際生產(chǎn)生活中，如何最大限度地降低能耗是各行各業(yè)面臨的一個(gè)重大突出問(wèn)題。在建筑領(lǐng)域，大量研究表明，建筑電氣能耗是社會(huì)能耗中極其重要的一部分，并且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其在社會(huì)能耗中的比重也呈上升趨勢(shì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)電力設(shè)備增速快于發(fā)電設(shè)備增速，無(wú)疑將對(duì)我國(guó)能源供應(yīng)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，開(kāi)展建筑電氣節(jié)能措施的研究，對(duì)降低建筑電氣能耗或減緩其增長(zhǎng)速度具有重要的社會(huì)意義。2建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能降耗的技術(shù)措施2.1配電變壓器節(jié)能降耗技術(shù)措施配電變壓器節(jié)能技術(shù)措施主要從無(wú)功損耗、有功損耗和綜合運(yùn)行損耗三個(gè)方面入手。其中有功功率損耗主要針對(duì)有功功率，有功功率損耗主要考慮提高變壓器的運(yùn)行功率因數(shù)。綜合運(yùn)行功率損耗應(yīng)考慮有功功率和有功功率損耗或降低供配電系統(tǒng)的網(wǎng)損。因此，在優(yōu)化配電變壓器節(jié)能模式時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮配電系統(tǒng)的無(wú)功和有功網(wǎng)損?，F(xiàn)在大量的建筑物都是由幾臺(tái)變壓器供電，變壓器損耗之和包括變壓器的無(wú)功功率和有功功率。在優(yōu)化多臺(tái)變壓器的運(yùn)行方式時(shí)，需要經(jīng)濟(jì)地分配變壓器的總負(fù)荷，使無(wú)功損耗和有功損耗最小化。在設(shè)計(jì)配電變壓器和優(yōu)化供配電系統(tǒng)接線時(shí)，應(yīng)注意變壓器三相負(fù)載的不平衡分布。不平衡三相負(fù)荷配電變壓器容易因三相壓差過(guò)大、磁路不平衡、漏磁通和雜散損耗而形成負(fù)序電壓。同時(shí)，變壓器部分相繞組引起的負(fù)載電流過(guò)大也會(huì)增加變壓器損耗。變壓器布局應(yīng)基于靠近負(fù)載中心的位置。對(duì)于配有大容量單相電氣設(shè)備的高層建筑，應(yīng)設(shè)計(jì)與供配電系統(tǒng)高壓網(wǎng)直接相連的專用單相變壓器，并設(shè)計(jì)消諧和無(wú)功補(bǔ)償。大量研究表明，當(dāng)配電變壓器額定電壓值與操作過(guò)電壓水平之比從20降低到10時(shí)，配電變壓器內(nèi)部鐵損將從15%增加到50%以上，同時(shí)變壓器內(nèi)部空載電流值和總無(wú)功功率損耗將顯著增加。因此，有必要對(duì)新型節(jié)能配電變壓器進(jìn)行優(yōu)化。2.2供配電線路節(jié)能降耗技術(shù)措施建筑電氣系統(tǒng)供配電線路的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮機(jī)電設(shè)備的負(fù)荷能力、特性、空間分布和供電距離。布線基本原則:整個(gè)供配電系統(tǒng)應(yīng)清晰簡(jiǎn)單，配電級(jí)數(shù)應(yīng)小于三個(gè)，加強(qiáng)供電線路節(jié)能技術(shù)措施。這是因?yàn)橹Ь€線路復(fù)雜，總長(zhǎng)度一般在一萬(wàn)米左右，所以線路的功率損耗不可低估。相關(guān)人員應(yīng)從導(dǎo)線選型、減少輸電線路長(zhǎng)度、增加電纜截面、采取局部無(wú)功補(bǔ)償措施四個(gè)方面加強(qiáng)方案優(yōu)化。（1）首選電線類型。優(yōu)化導(dǎo)線類型的依據(jù)是選擇的導(dǎo)線外形導(dǎo)電率低，經(jīng)濟(jì)合理。大量研究表明，銅芯電纜比鋁芯電纜具有導(dǎo)電率更小、傳輸效率更好、成本更高的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)供配電線路時(shí)，既要考慮銅芯電纜的高效率，又要考慮鋁芯電纜的經(jīng)濟(jì)效益。例如，大負(fù)載線路應(yīng)使用銅芯電纜，小負(fù)載線路應(yīng)使用鋁芯電纜。（2）優(yōu)化輸電線路長(zhǎng)度。在選擇變電站的位置時(shí)，原則是盡可能靠近負(fù)荷中心，低壓配電室盡可能靠近建筑高壓豎井，因?yàn)檫@樣可以有效縮短饋線的距離，進(jìn)而降低線路的功率損耗。（3）增加電纜截面。在優(yōu)化一些難以接近饋電系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備的導(dǎo)線類型時(shí)，應(yīng)在綜合考慮線路載流量、壓降、熱穩(wěn)定性和保護(hù)需求等基本功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實(shí)際情況適當(dāng)增加電纜截面，以達(dá)到降低線損的目的。（4）采取局部無(wú)功補(bǔ)償措施。在無(wú)功需求大、距離配電站較遠(yuǎn)的電氣設(shè)備線路設(shè)計(jì)中，可以進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，在保證電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，有效降低無(wú)功功率傳輸損耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。2.3照明系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)措施照明系統(tǒng)的合理配置是照明系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要手段。具體設(shè)計(jì)措施如下：（1）建筑照明應(yīng)在綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、藝術(shù)性和適用性原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免因過(guò)度考慮藝術(shù)追求而使建筑照明系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)適用性大大降低的設(shè)計(jì)。（2）空調(diào)房間的建筑照明設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)化照明-空調(diào)組合節(jié)能系統(tǒng)。（3）劃分建筑物的照明系統(tǒng)，如一般照明區(qū)和混合照明區(qū)，并分別布線。（4）在設(shè)計(jì)對(duì)高照度和多色照明有特殊要求的客廳和商業(yè)設(shè)施時(shí)，最好采用兩個(gè)或兩個(gè)以上光源相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)燈光混合系統(tǒng)（見(jiàn)表1）。合理選擇光源是照明系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要途徑之一。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，燈具光源類型的選擇應(yīng)考慮工程特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性、使用的照明場(chǎng)所和用戶對(duì)照明的視覺(jué)要求等因素，重點(diǎn)考慮照明區(qū)域的顯色原則，滿足啟動(dòng)時(shí)間要求，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，顯色性好，發(fā)光效率高，運(yùn)行可靠安全，使用壽命長(zhǎng)，性價(jià)比高。如使用壽命長(zhǎng)、顯色性能高、光效高、光效高、性價(jià)比高的T5、T8細(xì)管熒光燈，對(duì)于裝飾要求低、無(wú)特殊照明系統(tǒng)、燈具安裝高度低的場(chǎng)所首選（見(jiàn)表2）。多功能廳、辦公營(yíng)業(yè)廳等。裝飾要求高、燈具安裝高度高的地方優(yōu)先選用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈，對(duì)顯色有特殊要求的地方優(yōu)先選用陶瓷金屬鹵化物燈。綜合光效高、使用壽命長(zhǎng)的高頻無(wú)極熒光燈，在酒店大廳、特殊娛樂(lè)場(chǎng)所等安裝維護(hù)困難的地方首選。表1建筑電氣照明系統(tǒng)中常見(jiàn)混光照明設(shè)計(jì)參數(shù)

熒光汞燈、白熾燈3.73706038熒光汞燈、高壓鈉燈4.63054272金屬鹵化物燈、高壓鈉燈5.53105498鈧系金屬鹵化物燈、高壓鈉燈3.732061115表2公共區(qū)域室內(nèi)照明節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)公樓區(qū)域分照明場(chǎng)所照照統(tǒng)顯度標(biāo)準(zhǔn)明功率一眩光色指值/Lx密度/值數(shù)（W/m2）主要燈具選擇辦高檔辦公室500121980T5熒光燈辦公營(yíng)業(yè)廳300118依據(jù)裝修設(shè)計(jì)會(huì)議室、復(fù)印室30091908T5熒光燈前臺(tái)30098依據(jù)走廊100508裝修設(shè)計(jì)依據(jù)樓梯75608裝修設(shè)計(jì)T5間電梯150608熒光燈節(jié)能洗手洗于150608筒燈節(jié)能間地高檔5001608筒燈依據(jù)下商店?duì)I業(yè)0裝修設(shè)計(jì)水廳餐廳200108依據(jù)0裝修設(shè)計(jì)多功能廳300148依據(jù)裝修設(shè)計(jì)樓梯間7568T5熒光燈地下車庫(kù)T5熒光燈設(shè)備房10056T5熒光燈3結(jié)束語(yǔ)建筑電氣能耗是社會(huì)能耗中極其重要的一部分，對(duì)我國(guó)的能源供應(yīng)構(gòu)成了重大威脅。在建筑電氣設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)現(xiàn)有節(jié)能降耗技術(shù)措施的應(yīng)用，積極收集居民反饋，不斷探索和發(fā)現(xiàn)供電系統(tǒng)存在的問(wèn)題，制定新的節(jié)能措施，盡最大努力降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，幫助中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，是電氣設(shè)計(jì)師的職責(zé)。同時(shí)，政府部門加強(qiáng)節(jié)能宣傳，普通居民改善用電陋習(xí)，社會(huì)戒奢，也是建筑節(jié)能降耗的重要方向。參考文獻(xiàn)：廖述龍.高層樓宇建筑電氣節(jié)能技術(shù)研究[D].上海:上海交通