有關(guān)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

許雪春

【摘 要】現(xiàn)如今節(jié)能問(wèn)題已被建筑設(shè)計(jì)工作者提上議程，而電氣節(jié)能屬于建筑節(jié)能過(guò)程中非常重要的組成部分，電氣設(shè)計(jì)人員在對(duì)其設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮其適用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性等多方面的因素，然后憑借合理設(shè)計(jì)和科學(xué)的運(yùn)行方案來(lái)降低能源損耗。電氣系統(tǒng)屬于民用建筑中重要的功能系統(tǒng)，其節(jié)能設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑使用過(guò)程中電子資源的節(jié)約情況。所謂民用建筑的電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)通常指在確保安全用電的前提下，采取有效的措施將電能的利用率提高，進(jìn)而滿足節(jié)約能耗的要求。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；節(jié)能技術(shù)；發(fā)展與應(yīng)用

0.前言

如何根據(jù)工程項(xiàng)目自身特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)、精心考量，慎重篩選，采用切實(shí)可行的節(jié)能措施，把節(jié)能問(wèn)題貫穿于建筑工程的整個(gè)過(guò)程中，真正落實(shí)節(jié)能理念，促進(jìn)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，努力更好的建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展，是值得我們一直探索的問(wèn)題。首先來(lái)分析中國(guó)建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀。

1.中國(guó)建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀

中國(guó)的能源利用率比較低，與歐美中國(guó)差距很大，比如中國(guó)單位建筑面積能耗相當(dāng)于歐美發(fā)達(dá)中國(guó)的2倍～3倍，而歐美發(fā)達(dá)中國(guó)的節(jié)能型建筑比例已達(dá)40%，因此提高能源的利用率已成為當(dāng)前中國(guó)需要解決的迫在眉睫的問(wèn)題。中國(guó)也對(duì)此高度重視，將建筑節(jié)能工程列為“十大重點(diǎn)節(jié)能工程”之一。現(xiàn)如今有些地方拉閘限電的措施屢見(jiàn)不鮮，結(jié)果卻事與愿違，甚至影響了百姓的日常生活，得不償失。假設(shè)在建筑電氣領(lǐng)域大量使用節(jié)能照明產(chǎn)品，那每年可節(jié)省大量電能，也對(duì)生態(tài)環(huán)境大有裨益。

2.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的理念

傳統(tǒng)電氣一般而言包括供電和照明兩個(gè)方面，隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，按照電壓的高低又可劃分為強(qiáng)電和弱電兩方面內(nèi)容，其中，強(qiáng)電包括供電、照明以及防雷，弱電包括電視、電話、空調(diào)、消防以及整體自控系統(tǒng)等內(nèi)容。具體到電氣設(shè)計(jì)方面則主要包括供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，照明設(shè)計(jì)、防雷消防設(shè)計(jì)、信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)四方面的內(nèi)容。

電氣節(jié)能設(shè)計(jì)理念則是在電氣設(shè)計(jì)的同時(shí)，堅(jiān)持在滿足建筑物的功能的前提下，考慮實(shí)際樓宇建筑的整體經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)保效果，通過(guò)合理的電力負(fù)荷計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇，綠色照明技術(shù)的推廣等，節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。在設(shè)計(jì)中切實(shí)貫徹經(jīng)濟(jì)實(shí)用、科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑的高效、節(jié)能、安全。

3.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)所要遵循的原則

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持三個(gè)原則：a） 滿足建筑物的功能，即滿足照明的亮度、色溫、顯色指數(shù)；舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無(wú)阻；b）考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過(guò)高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收；c）節(jié)省無(wú)謂消耗的能量，首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無(wú)用的能量損耗。因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。

4.建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

4.1新型照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

照明光源的選擇也很重要。要優(yōu)先選用有電子鎮(zhèn)流器的熒光燈、電子控制的節(jié)能燈、發(fā)光二極管（LED）以及太陽(yáng)能節(jié)能燈具等，建筑采光照明新技術(shù)的應(yīng)用可以既有利于智能系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制，又有利于節(jié)約能源[3]。

發(fā)光二級(jí)管（LED燈）的發(fā)現(xiàn)是照明史上一次巨大突破，它秉承著更小更亮更節(jié)能的理念，漸漸滲透到日常照明中。基于此發(fā)明的新型節(jié)能照明控制IC技術(shù)很好地實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)控制技術(shù)和高電壓半導(dǎo)體結(jié)隔離技術(shù)，作為新型照明技術(shù)的派生也已經(jīng)得到廣泛的利用。

在生命科技異軍突起以后，照明技術(shù)與納米技術(shù)融合，科學(xué)家研究表明通過(guò)納米技術(shù)可以誘導(dǎo)植物發(fā)光從而實(shí)現(xiàn)綠色照明，這個(gè)發(fā)現(xiàn)將節(jié)省布線和能源，帶來(lái)巨大的變革。

4.2供配電系統(tǒng)及線路節(jié)能設(shè)計(jì)

根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡(jiǎn)單可靠，操作方便 變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑減少線路損耗 合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器， 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。

配電系統(tǒng)節(jié)電有多種途徑，一種為采用高科技的瞬流抑制專用快速開(kāi)關(guān)元件的組合，有效過(guò)濾電網(wǎng)電路中的瞬流浪涌，保護(hù)末端設(shè)備不受其影響或損壞；減少由此引起的用電設(shè)備能耗的增加，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，具有節(jié)電和保護(hù)設(shè)備的雙重功效，另一種為分相智能無(wú)功補(bǔ)償。

4.3電動(dòng)機(jī)節(jié)能措施

運(yùn)行過(guò)程中，就地補(bǔ)償電容器可以減少線路由于輸送超前無(wú)功而引起的有功損耗。在電梯設(shè)備中安裝高效率的電動(dòng)機(jī)，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)降低電動(dòng)機(jī)能損耗。減少電動(dòng)機(jī)空載和輕載運(yùn)行，采用變頻調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)使其在負(fù)載率變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負(fù)載變化相適應(yīng)以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。

4.4變壓器的節(jié)能措施

變壓器在工作中產(chǎn)生的損耗包括：a）與負(fù)載無(wú)關(guān)的空載損失。在變壓器空載作業(yè)的情況下，線路中的電流會(huì)變得很小，會(huì)造成一定的鐵損。鐵損包括磁滯損失與渦流損耗兩項(xiàng)損耗，他們近似的損耗值與一次線路中的電壓值的平方成正比。在保證運(yùn)行一次電壓不變的情況下，可以有效控制鐵損造成的電能損失；b）與負(fù)載成平方比的負(fù)載損失。電流通過(guò)1次、2次線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電阻損耗，即銅耗。變壓器在不同的負(fù)載條件下產(chǎn)生的損耗為Pcu與Pfe之和。因此我們可以得到下面的公式：△P=P0+β2PK來(lái)表示變壓器的功率損耗，其中△P表示變壓器的有功損耗；P0表示為變壓器的空載損耗；PK表示短路損耗；β表示負(fù)載率。

5.建筑節(jié)能的注意事項(xiàng)

在充分滿足、完善建筑物的使用功能的前提下，盡量減少能源消耗，提高能源利用率，但不以簡(jiǎn)化功能和降低功能要求為代價(jià)。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適衛(wèi)生；滿足上下左右的運(yùn)輸通道通暢無(wú)阻；滿足特殊工藝要求，如游樂(lè)場(chǎng)所的一些游樂(lè)設(shè)施的設(shè)備用電，展廳的藝術(shù)照明及動(dòng)力用電等[4]。

節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)閺?qiáng)調(diào)節(jié)能而過(guò)高地消耗投資， 增加運(yùn)行費(fèi)用。而應(yīng)該是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。

6.結(jié)語(yǔ)

環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為全球各行各業(yè)都在探討的問(wèn)題，而建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)與人們的日常生活密切相關(guān)，因而電氣設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中要精心考慮，不斷的衡量和判斷、總結(jié)，在確保建筑安全性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)指標(biāo)可以滿足施工需要的基礎(chǔ)上，電氣設(shè)計(jì)人員還需充分考慮其它各種因素，并能把節(jié)能技術(shù)充分應(yīng)用到建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)里面，進(jìn)而提高照明的效率，降低能源消耗，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及節(jié)約型社會(huì)創(chuàng)造有利的條件。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]邱慧萍，仇洋.淺談建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J].經(jīng)營(yíng)管理者，2011（02）.

[2]王亮.基于建設(shè)方的商業(yè)地產(chǎn)建筑電氣設(shè)計(jì)與管理研究[D].北京建筑工程學(xué)院，2012.

[3]安立強(qiáng).奧運(yùn)公園地下商業(yè)建筑電氣設(shè)計(jì)及可靠性分析[D].天津大學(xué)，2011.

[4]丁大為.建筑電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)分析[J].河南科技，2013（06）.