關于建筑電氣節(jié)能設計的探討

1、    關于建筑電氣節(jié)能設計的探討    常偉華摘 要：本文作者結合多年工作實際，就建筑電氣節(jié)能設計進行了簡要探討，供同行參考研究關鍵詞：建筑能耗；電氣節(jié)能；節(jié)能措施1我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析目前，建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為我國能源消耗的三大“耗能大戶”。尤其是建筑耗能伴隨著建筑總量的不斷攀升和居住舒適度的提升，呈急劇上揚趨勢。我國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出2倍3倍。因此，我們必須要降低建筑能源消耗、提高能源效率，這關乎我國經濟的前途。2我國建筑電氣主要能耗在建筑電氣系統(tǒng)中，能量損耗主要發(fā)生在電動

2、機、燈具等電氣設備、電力變壓器和所有敷設的電力電纜之中。電力變壓器的損耗主要分為三個方面：空載損耗（鐵損nl）、負載損耗（銅損ll）和雜散損耗。通過有效的方法保證變壓器的總擁有費用最底，從而達到節(jié)約資金的目的。電力電纜截面應以確定導線的經濟電流密度為根本，就是在已知負荷的情況下，選擇最佳的導線截面；或是在已選定導體截面的情況下，確定經濟的負荷范圍，以尋求投資的最優(yōu)方案，取得最理想的經濟效益。電動機在總用電量中占的比重也很大，其產生的能耗也是相當可觀的。分析高效電動機的節(jié)能效果以及不同的電動機系統(tǒng)對能耗的影響情況，選擇高效電機，搭建合理的電機系統(tǒng)是關鍵。燈具照明應盡量選用新型的智能照明節(jié)電器，包

3、括選擇高效的光源及附件（鎮(zhèn)流器等）；。我國執(zhí)行“綠色照明工程”的目的是為了在照明工程中最大程度地節(jié)約能源。3建筑電氣節(jié)能設計應遵循的原則電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，電氣設計人員在設計過程中，應遵從以下原則：（1）適用性。即優(yōu)化供配電設計，按需合理供應。（2）實際性。即合理選用節(jié)能設備及材料，使建造成本和運營成本合理回收。（3）節(jié)能性。即節(jié)省無謂損耗的能量，采取先進技術成果和相應的措施節(jié)能使能耗降低。4建筑電氣節(jié)能設計內容及措施4.1合理設計供配電系統(tǒng)根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模，合理設計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。4.1.1根據用電負荷的容量及分布，使

4、變、配電所靠近負荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質量要求。供配電線路長度不宜超過250m。4.1.2供配電系統(tǒng)應簡單可靠，配電級數不宜過多，同一用戶內，高壓配電級數不宜多于兩級；變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級，盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統(tǒng)，宜采用兩路電源同時運行的方式，以減少正常運行時的線路損耗。4.1.3合理選擇供電電壓。同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規(guī)定等因素。當用電設備總容量在250kw及以上或變壓器容量在160kva及以上時，宜以10（6）kv供電。對大型公共建筑的空調

5、冷水機組，考慮節(jié)能因素，經方案比較盡量采用10（6）kv冷水機組，但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。4.1.4合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數時，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實現(xiàn)其經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外，降低變壓器的環(huán)境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節(jié)性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。4.1.5 減少線路能量損耗。在滿足允許

6、載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術指標前提下，應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面，從而達到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。4.2降低電動機電能損耗，提高電動機使用效率4.2.1 根據負荷特性合理選擇高效率電動機，提高電動機運行的效率和功率因數。4.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調速器（消防設備除外），可提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。4.2.3 采用軟啟動器，使電機啟動平穩(wěn)，保證電網電壓的波動在要求范圍內。4.3合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，降低線路感抗，采用正確的電線、電纜敷設方式，提高用電單位的自

7、然功率因數。當自然功率因數偏低，達不到電網合理運行要求時，應采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置。4.4諧波治理隨著大量非線性負載的廣泛使用，產生的大量諧波電流注入電網中，使電壓波形產生畸變?？赏ㄟ^選用d，yn11變壓器；設置濾波或隔離濾波裝置；合理選擇中性線截面；功率因數補償電容器組串聯(lián)消諧電抗器等措施抑制諧波，提高電能質量。4.5照明節(jié)能做好照明節(jié)能工作應注意以下幾點：4.5.1根據視覺作業(yè)要求，應根據建筑照明設計標準確定合理的照明標準，不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊，各地區(qū)經濟條件差別較大，民族習慣不同，因此還應結合現(xiàn)場實際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標準，對標

8、準值的確定應掌握適度，并合理利用局部照明。4.5.2充分利用自然光。太陽光是免費的，不需電力，也不造成污染。在寫字樓里，如果在設計時能在大樓內部引入自然光線，員工會情緒更好，效率更高。在醫(yī)院里，住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現(xiàn)在有些窗戶可以對光譜進行選擇，引入日光的同時還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內部。在燈具布置時，將所控燈列與側窗平行，跟據日照強弱來進行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。4.5.3合理選擇光源和燈具。應在不同的使用場合，在滿足照明質量的前提下，盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發(fā)出的光通量，在燈具選用時應注意選用配光合

9、理、效率高、利用系數高的燈具，優(yōu)先選用開啟式直接照明燈具，并選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數電感鎮(zhèn)流器以提高功率因數。4.5.4采用合理的照明控制方式。照明控制系統(tǒng)分兩大類：手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區(qū)域的照度水平。在照明開關應用中，我們應注意：1）居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應急照明外，宜采用節(jié)能自熄開關。2）每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間燈的開關數不宜少于2個（只設置一只光源的除外）。但手動控制最不利的一點是：當人們意識到自然光線不足時會開燈，但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關掉。而且工作結束后如果燈還開著，這將浪費大量的電能。與傳統(tǒng)的照明控制方式相比，近年來逐步發(fā)展起來的智能化照明控制系統(tǒng)體現(xiàn)出了強大的優(yōu)越性。目前智能照明控制系統(tǒng)多數采用現(xiàn)場總線技術，借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件，對不同時間不同環(huán)境的光照度進行精確設置和合理管理，實現(xiàn)節(jié)能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節(jié)電效果十分明顯。4.6可再生能源利用在條件允許的場所，合理利用太陽能、