對建筑電氣的節(jié)能設(shè)計的探索

1、對建筑電氣的節(jié)能設(shè)計的探索 摘要:隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的消耗也就急劇增加。建筑電氣的能耗又在整個建筑的能耗中占有很大的比例，因此建筑電氣的節(jié)能設(shè)計是非常有必要的。本文以建筑電氣的概念及現(xiàn)狀為切入點，分別闡述了建筑電氣設(shè)計節(jié)能的原則及建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施。 關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能；原則 abstract: with the rapid development of chinese economy and the improvement of peoples living standards, energy consumption will also incre

2、ase dramatically. electrical and building energy consumption accounts for a large proportion in the whole building energy consumption, so the electrical energy-saving design for buildings is very necessary. in this paper, the concept and present situation of electrical construction as the breakthrou

3、gh point, elaborates the principle of energy-saving energy-saving measures of building electrical design and electrical design of buildings. keywords : building electrical; energy saving; principle 中圖分類號：tu2 一、 建筑電氣的概念及現(xiàn)狀 建筑電氣是指在建筑物中利用科學(xué)的理論知識和先進的電氣技術(shù)，為人們創(chuàng)造人性化的電氣系統(tǒng)。這里的電氣技術(shù)包括電力技術(shù)、信息技術(shù)和智能化技術(shù)。 在經(jīng)濟快速發(fā)展的當(dāng)

4、今社會，我國對能源的消耗量越來越大，各類能源供不應(yīng)求卻存在著嚴(yán)重的浪費現(xiàn)象。近年來我國興建了一大批大型及特大型的住宅小區(qū)和公共建筑，但是大部分都沒有對建筑節(jié)能特別是建筑電氣節(jié)能予以重視，長此以往必將造成巨大的資源浪費。 二、建筑電氣設(shè)計節(jié)能的原則 1.滿足建筑物的功能 這些功能包括：照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量；輸送通道暢通無阻；特殊的工藝要求等。 2.考慮到實際經(jīng)濟效益 節(jié)能應(yīng)考慮實際經(jīng)濟效益，不能一味地追求節(jié)能而消耗過高的投資，夜深人增加的部分投資能在較短的時間內(nèi)通過節(jié)能降低的運行費用進行回收。 3.節(jié)省無所謂消耗的能量 首先應(yīng)找出與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的能量消耗

5、，再考慮采取措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗、傳輸電能線路上的有功損耗等，都是無用的能量損耗。 三、建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能措施 1.供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計 配電系統(tǒng)應(yīng)從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃以及當(dāng)?shù)毓╇姉l件，選擇合理供電電壓和供電方式，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)經(jīng)濟合理，簡單明確，減少電能損失，并便于維護和管理。變電所低壓側(cè)至用電設(shè)備的配電級數(shù)要少，一般為2級3級。 根據(jù)建筑布局、系統(tǒng)分配要求、用電設(shè)備分布等情況，并考慮供電半徑及減少電能損耗，合理設(shè)置機房及豎井，變配電所及供配電設(shè)備應(yīng)盡量靠近負荷中心。合理選擇變壓器的容量、臺數(shù)、運行方式，合理調(diào)整負荷

6、。季節(jié)性負荷較大或沖擊性負荷嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時，設(shè)專用變壓器，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。 2.變壓器節(jié)能 變壓器的有功功率損耗用公式表示為： pb變壓器的有功損耗（kw）： p0變壓器的空載損耗（kw）： pk變壓器的有載損耗（kw）： 變壓器的負載率。 p0部分為空載損耗又稱鐵損，它由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的。pk是傳輸功率的損耗，即變壓器的線損，由變壓器繞組的電阻及流過繞組的大小決定，與負載率的平方成正比。因此，應(yīng)選用阻值較小的繞組，可采用銅芯變壓器。 3.減少變壓器的能量損耗 （1）選

7、用節(jié)能型變壓器，如s9、sl9及sc8等型油浸變壓器或干式變壓器，它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向鋼片，由于“取向”處理，使鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗：45度全斜接縫結(jié)構(gòu)，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。選用銅芯變壓器，盡量降低變壓器電阻的繞組的電阻，增大通過電流。 （2）合理確定負載率，目前一般以75%85%為宜。20世紀(jì)80年代，我們通常將變壓器負載率確定為50%，但事實上50%負載率僅減少了變壓器的線損，并沒有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計及初裝費、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項運行費用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘?，變壓器的絕緣的使用年限滿負荷計為20

8、年，20年后可能有更好的變壓器問世，這樣就可以有機會更換新的設(shè)備，才能使該建筑總趨技術(shù)領(lǐng)先地位。 （3）為減小變壓器損耗，當(dāng)容量大而需要選用多臺變壓器時，在合理分配負荷的情況下，盡可能減少變壓器的臺數(shù)，選用大容量的變壓器。例如需要裝機容量為2000kva,可選2臺1000kva，不選4臺500kva。 4.電動機節(jié)能 建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備配套的，設(shè)計中可采用變頻調(diào)速器。變頻調(diào)速器在負載下降時，能自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使其與負載的變化相適應(yīng)。采用這種方式可以提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。 另一種節(jié)能方式是采用軟起動器，軟起動器是按起動時間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，

9、以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，因此起動平穩(wěn)，起動完畢，則全壓投入運行。此設(shè)備也可采用測速反饋、電壓到速度隨負載的變化而變化。該技術(shù)可用在電動機容量較大、又需要 頻繁起動的設(shè)備中（例如電梯）以及附近用電設(shè)備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場所。因為它從起動到運行，其電流變化不超過3倍，可保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內(nèi)。 5.照明節(jié)能 （1）選用優(yōu)質(zhì)的電光源 科學(xué)選用電光源是照明節(jié)能的首要工作。節(jié)能的電光源發(fā)光效率高，每瓦電能發(fā)出更多的光通量。以鈉燈、金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈(hid)具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強和不銹蝕等優(yōu)點。鈉燈是近年來發(fā)展的高效節(jié)能新光源，分高壓鈉

10、燈和低壓鈉燈兩種，光效為白熾燈的810倍，為高壓汞燈的22.5倍。它的壽命可達1萬2萬h，電能至光能的轉(zhuǎn)換率可達30%。金屬鹵化物燈除具有上述優(yōu)點以外，其中的陶瓷金屬鹵化物燈則代表了高強度氣體放電燈的發(fā)展方向。陶瓷金屬鹵化物燈以其適合于商店的需要，尤其是適宜新鮮產(chǎn)品照明所需的高顯色性和兩種可供選擇的色溫的特點，成為了商業(yè)照明領(lǐng)域中最好的選擇之一。 （2）選擇節(jié)電的照明電器配件 各種電光源中均需要有電器配件，其中鎮(zhèn)流器就是一個高耗能器件。例如，以往廣泛的應(yīng)用的直管熒光燈電感鎮(zhèn)流器，其自身功耗為光源功率的20%左右，這是一個相當(dāng)高的比例，意味著40w的燈，其鎮(zhèn)流器就耗電約8w，其功率因數(shù)也只有0.

11、5；而節(jié)能的電感鎮(zhèn)流器電能損耗率小于10，更節(jié)能的電子鎮(zhèn)流器，電能損耗率只有35，其功率因數(shù)能達到0.9。在量大面廣的照明設(shè)計中，采用節(jié)能電子鎮(zhèn)流器，節(jié)能的效果就非常明顯。 （3）選擇控制開關(guān)以充分利用自然光 自然光是免費的光源。充分利用自然光，就是要結(jié)合射入室內(nèi)的自然光情況，合理地設(shè)置照明開關(guān)，使照明控制靈活、方便、合理。充分利用室內(nèi)受光面的反射性，也能有效地提高光的利用率，起到節(jié)電的作用。 （4）合理地選擇照明方式 在滿足照度標(biāo)準(zhǔn)的條件下，為節(jié)約電能，應(yīng)選用一般照明、局部照明和混合照明相結(jié)合的照明方式。例如，工廠高大的機械加工車間，只用一航照明的方式，要想害到精細視覺作業(yè)所要求的照度，在每個車床上安裝一個局部照明光源即可，這樣既滿足了照度要求，又達到了 節(jié)電的目的。 （5）合理地選擇照度值 選擇照度是照明設(shè)計需要考慮的重要問題。照度太低，會損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應(yīng)。 四、 結(jié)束語 總之，建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計與應(yīng)用在現(xiàn)實生活中是很有必要的，也是非常有意義的。建筑電氣的節(jié)能設(shè)