有關建筑電氣節(jié)能的主要技術措施分析

1、有關建筑電氣節(jié)能的主要技術措施分析咼軍 GAO Jun（北京中咨海外咨詢有限公司，北京100048）摘要：在節(jié)約型社會構建的大背景下，建筑電氣安裝行業(yè)也在節(jié)能技術上下功夫，從材料選擇到安裝技術以及配套系統(tǒng)、 高科技應用等，對建筑電氣節(jié)能 技術的發(fā)展起到了很大的推動作用。本文從建筑電氣節(jié)能技術的要求入手，從電 氣節(jié)能設備、電氣節(jié)能系統(tǒng)、其他技術和新能源技術幾個方面對電氣節(jié)能主要技 術進行了分析探討，并請方家指正。關鍵詞：建筑；電氣節(jié)能；原則；節(jié)能技術措施中圖分類號：TU855文獻標識碼：A文章編號：1006-4311 （ 2015）24-0088-02作者簡介：高軍（1963-），男，河北邢臺人

2、，電氣工程師，研究方向為建筑電氣節(jié)能、電氣方案優(yōu)化等。0引言隨著社會的發(fā)展，科技的進步，我國建筑電氣節(jié)能技術從無到有，發(fā)展到國 際主流水平。建筑電氣節(jié)能不僅成為集約型社會的重要構成，更是考量建筑綜合 水平的重要指標。本文就建筑中電氣節(jié)能技術的節(jié)能設備、節(jié)能系統(tǒng)、設計和新 能源利用幾個方面進行了詳細分析探討。1建筑電氣節(jié)能技術的要求1.1適用要求在進行建筑電氣施工過程前，需要對建筑內(nèi)的電氣系統(tǒng)和供電體系進行科學 合理的規(guī)劃與設計，以保證建筑內(nèi)的機電系統(tǒng)可以安全、穩(wěn)定、有效地運行。在 這個過程中，尤其需要有高質(zhì)量的供電系統(tǒng)作為基礎， 并結(jié)合建筑施工要求和目 標對機電系統(tǒng)進行優(yōu)化處理，以節(jié)約電能，發(fā)

3、展環(huán)保、可持續(xù)電氣系統(tǒng)，適用社 會市場需求。1.2實際要求在進行建筑電氣施工過程中，不僅要以科學、合理的技術理論為支撐，還要 以建筑的功能特點為出發(fā)點，結(jié)合具體的實際要求，對應用節(jié)電技術的機電系統(tǒng) 從社會和經(jīng)濟角度進行綜合分析和考量， 選擇最優(yōu)方案。通俗來說，即為了有效 節(jié)約電能而投入的設備和技術成本可以從所節(jié)約的能源消耗中得到補償。1.3優(yōu)化要求在進行建筑電氣施工過程中，要綜合考慮影響建筑機電設備使用功能的各個 因素，即建筑常用電量、電氣額定功率、電氣最高負荷等。并通過對各個節(jié)能措 施的利弊進行綜合比較，選擇最優(yōu)策略。在確定最優(yōu)節(jié)能方案后，可以結(jié)合建筑 的具體功能和特點對節(jié)電方案進行優(yōu)化處理

4、。比如，可以通過設置自動化溫感系統(tǒng)，當溫度超過一定限制時電氣系統(tǒng)停止工作；更改普通樓道照明燈泡為LED燈等。具體來說，可以通過優(yōu)化機電設備控制系統(tǒng)的方式來減少不必要的電能消 耗，像聲控和光控的有機結(jié)合方式；可以通過優(yōu)化機電設備的電線布局和走向來 實現(xiàn)減少電能損耗，有效節(jié)約電能的作用。例如：現(xiàn)在建筑設計中樓梯間均采用 用聲光控開關，公共衛(wèi)生間采用紅外感應開關等。在這一過程中要尤其注意的是， 節(jié)能環(huán)保需要保證機電設備的基本功能不受影響， 即滿足人們的使用需求，切不 可因為過度節(jié)電而有損機電設備的使用效用2電氣節(jié)能設備的應用2.1變壓器目前常見的節(jié)能油浸變壓器以 SCB10、SGB10和非晶合金干式

5、變壓器為多， 按照其密閉程度又可以分為完全密閉型變壓器和非密閉型變壓器，這兩種變壓器的耗電水平比較類似。市面上常見的干式變壓器以環(huán)氧樹脂澆注型為多。所有類 型的電壓器中均配有電阻，這種阻抗必然會造成電能的損失和浪費。 所以在進行 建筑電氣施工過程中，為了有效減少這部分電能損耗，可以減少變壓器的空載負 荷得以實現(xiàn)。在現(xiàn)實施工過程中，以優(yōu)化機電變壓器為主要節(jié)電措施的方法主要 是有效控制變壓器電阻耗電。同時，要盡可能選擇環(huán)形電線網(wǎng)絡，對于同一線路 中的若干變壓器可以進行分開管理和調(diào)配，其中某一變壓器出現(xiàn)問題時不能影響 其他機電設備的正常運轉(zhuǎn)。但這種節(jié)約電能消耗的措施也有其弊端， 即會提高原 始投資成

6、本。另外，要注意的是，電能消耗多少會受到季節(jié)因素的影響，所以可 以對季節(jié)變化負荷單獨設置變壓器，盡可能減少串聯(lián)電路的使用，以并聯(lián)電路來 代替。但是在實際應用過程中，并聯(lián)電路的應用也有其條件，同樣具有局限性， 即并聯(lián)電路僅適合電壓負荷穩(wěn)定的電路環(huán)境，否則會因為需要添加過多的控制開 關而增加變壓器的維護與管理成本。而且要注意的是根據(jù)不同的建筑電壓需求選 擇合適的變壓器容量，以提高節(jié)能效果。在實際中，一般情況下建筑內(nèi)都設有不 止一個變壓器，這時候就要根據(jù)具體的電壓和阻抗來確定科學的變壓器數(shù)量，以有效減少電能消耗。當需要大容量變壓器時，可以通過對電能負荷進行合理規(guī)劃 而降低電能消耗。2.2節(jié)能燈具在建

7、筑工程中使用節(jié)能光源是實現(xiàn)建筑節(jié)能的有效措施。照明應該推廣如T5系列熒光管和緊湊型熒光燈等高效長壽高顯色性光源，逐步淘汰T12熒光管、白熾燈等低效光源。目前被廣泛使用的 LED燈具有節(jié)能、高效的特點，即構造 簡單、瓦數(shù)低、亮度高、光線柔和不傷眼等，在各類建筑中都可以看見其身影， 例如：在國家政協(xié)禮堂改造中就采用了大量的LED燈管，另外目前建筑外立面泛光照明一般均采用各種形式的 LED燈，是城市變得更加絢麗多彩。根據(jù)建筑 需求和特點選擇合適的燈具及功率瓦數(shù)，并滿足照明設計標準照度和功率密 度值要求，起到節(jié)約電能的作用。3電氣節(jié)能系統(tǒng)的應用3.1燈光智能控制系統(tǒng)燈光智能控制系統(tǒng)的核心技術是電磁和電

8、子感應系統(tǒng)，即以公共照明統(tǒng)一智 能為平臺，對供電設備的工作與否進行實時監(jiān)管， 當照明條件被觸發(fā)，自動啟動 照明設備。通過對線路中的電流負荷進行統(tǒng)一化處理來提高燈光功率，降低電能損耗，優(yōu)化燈光智能控制系統(tǒng)。例如：在國家政協(xié)禮堂地下車庫改造中就采用了 單管LED燈智能控制，平時亮度為20%，根據(jù)人、車感應自動啟動下一步所到 位置的燈具，即滿足了車庫照明要求還均有很大的節(jié)能效果。3.2 BAS系統(tǒng)BAS系統(tǒng)又稱為建筑設備自動化系統(tǒng)， 其核心部分就是建筑設備的自動化監(jiān) 控系統(tǒng)，整個建筑的機電設備的運行情況均由其進行管理和控制。例如BAS中空調(diào)自控系統(tǒng)采用TRAV工作原理，TRAV是自動化風量控制系統(tǒng)，

9、一般通過裝 備可控的送風機來有效控制風量。基于樓層分布結(jié)構、業(yè)務展示等角度出發(fā)，智 能樓宇空調(diào)自控系統(tǒng)可以選擇安裝在大廈中的員工樓層，系統(tǒng)通過感應溫濕度的 變化進行恒溫自動調(diào)節(jié)，同時管理人員通過后臺管理系統(tǒng)及手機即可對系統(tǒng)進行 控制，操作方便，通過空調(diào)自控系統(tǒng)，展示智能樓宇建設中高舒適低耗能的特性， 目前國內(nèi)五星級酒店及高檔寫字樓基本都采用這套系統(tǒng)，節(jié)能效果很明顯。3.3能耗計量系統(tǒng)不單是應用安裝節(jié)能燈具、電機變頻、節(jié)水衛(wèi)浴等設備節(jié)能手段，更需要有 一套完善的建筑能耗分項計量系統(tǒng)來管理能源，量化能耗數(shù)據(jù)、掌握能耗動態(tài)信 息、找出節(jié)能降耗著手點、對比節(jié)能效果差異、建立一套完整的能源管理節(jié)能措 施

10、，加強能源管理水平，提高管理工作效率；利用能耗量化考核指標及能源按量 收費等經(jīng)濟指標杠桿效應，促進用戶的技能意識，達到整體節(jié)能的目的，例如： 北京北站改造后就完成一套能源計量檢測系統(tǒng)，對整個車站實現(xiàn)能源消耗控制， 對節(jié)能效果還是有很好的促進作用。4其他技術的應用4.1電纜與電線的選擇任何電纜與電線在工作過程中，都會有不同程度的電能損耗。其電阻大小與 電纜和電線的橫截面積有關?，F(xiàn)實中常用的做法如下：第一，科學設置電纜與電 線的長度，盡可能減小電阻損耗；第二，對于大功率用電器，要考慮適當增大電 纜截面，以便降低電壓降和線路損耗，盡可能減少電能損耗，在節(jié)能同時益于環(huán) 保，有利于經(jīng)濟效益和社會整體效益

11、的實現(xiàn)。4.2無功補償無功補償?shù)闹饕饔镁褪强梢蕴岣呓ㄖ╇娤到y(tǒng)中的電能利用率，即通過降 低變壓器和電纜、電線等電流傳送設備中的電阻來降低電能消耗， 提高供電技術 水平。具體來說，當用電器功率因數(shù)低時，電網(wǎng)中得感性負載的無功功率得不到 就地補償時，就必須和電源交換無功能量，在交換過程中，會產(chǎn)生感性無功電流, 所以造成輸電線路的電流增大，增加線損。反之如果感性無功得到了就地補償， 那么就小輸電線路的電流，減少線損，就實現(xiàn)了節(jié)能。根據(jù)建筑設計需求和使用 功能選擇合理的補充設備，以實現(xiàn)提高供電能力，減少電能損耗的目的。反之， 如選擇或使用不當，可能造成供電系統(tǒng)電壓波動，諧波增大等諸多因素。4.3抑制

12、諧波技術諧波的抑制方法有很多，常用的方法有增加換流裝置的脈動數(shù)、加裝交流濾 波裝置、改善三相不平衡度、在用戶進線處，加裝串聯(lián)電抗器、采用有源濾波器 /無源濾波器等新型濾波措施。諧波抑制措施的選擇要根據(jù)濾波達標的水平、 效 果、經(jīng)濟性和技術成熟度等綜合比較后確定，從而抑制高次諧波造成的系統(tǒng)發(fā)熱 和損耗，實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的節(jié)能。5新能源的應用5.1太陽能光伏太陽能光伏發(fā)電是利用光伏科技將免費的太陽能轉(zhuǎn)化為電能。目前，我國太 陽能光伏發(fā)電技術成熟，許多城市通過太陽能發(fā)電為建筑提供用電， 同時通過儲 能系統(tǒng)將電能反哺給國家電網(wǎng)，取得額外收益。目前太陽能應用在路燈、庭院燈、 草坪燈中實例很多，節(jié)能效果也較明顯。另外，對太陽能的利用除了光伏發(fā)電， 還有太陽能制冷、太陽能干燥等應用。5.2地表淺層地熱資源地表淺層地熱資源是近年來清潔、可再生能源的重要利用形式。地熱資源是 表層土壤、地下水等蘊藏的低溫位熱能。建筑通過地源熱泵，可將地熱轉(zhuǎn)化為電 能，供建筑使用。這種無限的資源為建筑電氣節(jié)能提供了可靠的能源保證，例如15%北京當代MOMA 樓盤采用目前亞洲最大的地源熱泵系統(tǒng)，運行節(jié)約成本以上6 結(jié)語綜上所述，隨著社會的發(fā)展和市