建筑電氣節(jié)能設(shè)計及控制管理方法分析

張海峰

[摘 要]建筑電氣設(shè)計是建筑設(shè)計的重要組成部分，也是建筑物節(jié)能的重要切入點。目前，建筑電氣的節(jié)能設(shè)計尤為重要，節(jié)能措施應(yīng)該貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。本文主要探討了建筑電氣節(jié)能設(shè)計及控制管理方法兩個方面，促使建筑電氣節(jié)能得以合理利用。

[關(guān)鍵詞]建筑電氣 節(jié)能設(shè)計 控制管理

中圖分類號：TU 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）11-0072-01

一、引言

在我國建筑電氣持續(xù)發(fā)展的狀況下，其建筑內(nèi)部電氣所需要符合的用電量在不斷的增加，這對于電氣運行的安全性以及節(jié)能性帶來了較大的沖擊，而在節(jié)能思想的推動之下，人們也開始對于建筑電氣設(shè)計的安全性以及節(jié)能性加以重視?？茖W(xué)技術(shù)的進步使電能利用得到了大幅的提高，但是由此產(chǎn)生的問題又是我們不可忽視的，在建筑電氣方面通過創(chuàng)新手段實現(xiàn)節(jié)能減排，才能夠保證我們在享用科技進步成果的同時，不會損害到我們的生活現(xiàn)狀。近幾年來，從我國出臺的一系列政策來看，國家對于節(jié)能環(huán)保問題越來越重視。因此，只有做好建筑節(jié)能設(shè)計及控制管理，才能使建筑電氣設(shè)備為建設(shè)生態(tài)型社會貢獻出巨大的力量。

二、我國建筑電氣節(jié)能概述

我國是能源消費大國，能源相對短缺，每年要從國外進口大量的石油和天然氣等，而我國能源利用率又低，大約為30%，單位建筑面積能耗相當(dāng)于發(fā)達國家的2-3倍，由此可見節(jié)能工作存在巨大潛力。近年來，作為二次能源的電能供需矛盾十分突出，而建筑電氣用電又是耗能大戶。如果大量使用節(jié)能照明產(chǎn)品并采取有效的節(jié)能措施，則每年可節(jié)約用電數(shù)十億kwh，既能減輕對生態(tài)環(huán)境的破壞，同時也能獲得客觀的經(jīng)濟和社會效益。

三、建筑電氣節(jié)能設(shè)計遵循的原則

電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，作為電氣設(shè)計人員應(yīng)該從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟性等多個方面綜合考慮，在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，通過合理的設(shè)計及運行方案減少不必要的能源損耗，從而提高能源利用率。

1、滿足建筑物的功能。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。

2、優(yōu)先考慮到實際效益。應(yīng)按國情考慮節(jié)能所產(chǎn)生的實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是能在幾年或較短的時間內(nèi)讓增加的部分投資以節(jié)約的運行費用進行回收。

3、節(jié)省一些無謂消耗的能量。一方面是先要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，之后再考慮應(yīng)該采取什么樣的措施來節(jié)能。例如：變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，這些都適合采用先進技術(shù)，從而降低能耗。

四、建筑電氣節(jié)能設(shè)計包括的主要內(nèi)容

1、合理設(shè)計供配電系統(tǒng)

根據(jù)用戶的重要性、負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點、系統(tǒng)規(guī)模，合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，使系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運行。

（1）根據(jù)用電負荷的容量及分布，使變、配電所靠近負荷中心，縮短低壓供電半徑，以此來降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質(zhì)量要求。

（2）合理選擇供電電壓。一般在同等條件下，電壓越高，損耗就越小。確定供電電壓等級要優(yōu)先考慮到技術(shù)經(jīng)濟合理性及電力公司的相關(guān)規(guī)定等因素。當(dāng)用電設(shè)備總?cè)萘吭?50kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10（6）kV供電。而對于公共大型建筑的空調(diào)冷水機組，出于對節(jié)能因素的考慮，可以采用10（6）kV冷水機組，但是更要充分考慮到大容量電動機啟動時給變壓器造成的影響。

（3）確保供配電系統(tǒng)簡單可靠，保證配電級數(shù)不能過多，同一用戶內(nèi)，高壓配電級數(shù)不宜多于兩級；變壓器二次側(cè)至用電設(shè)備間的低壓配電級數(shù)不宜超過三級，應(yīng)該盡量減少電能的損耗。

（4）選擇合理的變壓器。應(yīng)該選用10型及以上、非晶合金等節(jié)能環(huán)保、低損耗和低噪聲的電力變壓器。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(shù)時，應(yīng)靈活根據(jù)負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，實現(xiàn)經(jīng)濟運行，減少電能損耗。

2、合理提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)

在節(jié)能設(shè)計中，要通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器，來降低線路感抗。與此同時，要采用正確的電線、電纜敷設(shè)方式，提高用電單位的自然功率因數(shù)。當(dāng)自然功率因數(shù)偏低，達不到電網(wǎng)合理運行要求時，及必須要采用并聯(lián)電力電容器作為無功補償裝置，這是最為合理的設(shè)置。

3、降低電動機的電能損耗，提高電動機使用效率

（1）根據(jù)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(shù)。

（2）如果電動機的功率較大，則可以采用變頻調(diào)速器（消防設(shè)備除外），由此能提高電機在輕載時的效率，達到節(jié)能的目的。

（3）采用軟啟動器，使電機啟動平穩(wěn)，保證電網(wǎng)電壓的波動在要求范圍內(nèi)。

4、照明節(jié)能

（1）根據(jù)視覺作業(yè)要求確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，不同場所應(yīng)有目的地進行照明。因我國幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟條件差別較大，民族習(xí)慣不同，所以要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度，并合理利用局部照明。

（2）合理選擇光源和燈具。不同的使用場合，在滿足照明質(zhì)量的前提下，要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，在選用燈具時應(yīng)該注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的燈具，同時選擇電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器，達到提高功率因數(shù)的目的。

五、建筑電氣節(jié)能控制管理方法

1、高效的照明和節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計

細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、金屬鹵化物燈和節(jié)能燈均為高效光源，所以要大力推廣應(yīng)用，從根本上減少白熾燈的使用量。而建筑物公共部分照明應(yīng)該采用自熄開關(guān)控制系統(tǒng)，使用者需要時才開啟，盡可能減少不必要的開燈時間、數(shù)量和過高的照度，以有利于照明的節(jié)能。

2、建筑電氣設(shè)備的節(jié)能

（1）空調(diào)系統(tǒng)。包括的主要內(nèi)容有：①冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制；②熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制；③冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制；④變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。（2）電動機。包括電動機的正確選型、調(diào)速方法、基于負載檢測的臺數(shù)等控制。（3）電動門窗。包括門窗的節(jié)能控制、遮陽系統(tǒng)的自動控制等。（4）給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

3、充分利用天然光源

如何利用天然光源是照明節(jié)能工程中的一個較為主要的內(nèi)容。人們?nèi)找骊P(guān)注能源和環(huán)境保護，在建筑物中如何充分利用天然光源來節(jié)約照明用電就引起了廣泛的重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。因此，在照明節(jié)能的實施工程中，就要對其加以利用，并制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)，確定采光方式，將采光和照明有機地結(jié)合起來。

參考文獻

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