倪東曉

（重慶市渝坪建筑有限責(zé)任公司，重慶 400030）

1 建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則

建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持三個(gè)原則。一是滿足建筑物的功能，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)輸通道暢通無阻。二是考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，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)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。三是節(jié)省無謂消耗的能量。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。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

2.1 變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

變壓器的有功功率損耗如以下以式:

△Pb＝Po＋Pkβ2

Pb為變壓器有功損耗；Po為變壓器的空載損耗；Pk為變壓器的有載損耗；β為變壓器的負(fù)載率。

Po部分為空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，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)冷軋取向矽鋼片，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗；45°全斜接縫結(jié)構(gòu)，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。

為減小變壓器損耗，當(dāng)容量大而需要選用多臺(tái)變壓器時(shí)，在合理分配負(fù)荷的情況下，盡可能減少變壓器的臺(tái)數(shù)，選用大容量的變壓器。

2.2 線路節(jié)能設(shè)計(jì)

由于線路上存在電阻，有電流流過時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。公式如下:

△P＝ 3IΦ2R×10-3

其中Φ為相電流；R為線路電阻。

在一個(gè)工程中，線路左右上下縱橫交錯(cuò)，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻R＝P×L/s，即線路電阻與電導(dǎo)P成正比，與線路截面S成反比，與線路長度L成正比，因此減少線路的損耗應(yīng)該：第一，應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的二類、一類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。第二，減小導(dǎo)線長度。首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線長度；其次，低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；第三，變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離；第四，在高層建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井，而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。在設(shè)計(jì)中，認(rèn)真落實(shí)以上措施，就可減少線路上的能量損耗，達(dá)到了線路節(jié)能的目的。

2.3 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)

在建筑電氣中的電動(dòng)機(jī)都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備配套的，由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)的。其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中，除了上述的用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。采用變頻調(diào)速器，使其在負(fù)載下降時(shí)，采用變頻的方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使其與負(fù)載的變化相適應(yīng)。采用這種方式，可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。但是，這種設(shè)備的價(jià)格仍偏高，在應(yīng)用中受到一定的限制。另一種節(jié)能方式是采用軟起動(dòng)器，軟起動(dòng)器設(shè)備是按起動(dòng)時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，因此起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)完畢，則全壓投入運(yùn)行。此設(shè)備也可采用測(cè)速反饋、電壓負(fù)反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導(dǎo)通角，以達(dá)到速度隨負(fù)載的變化而變化。它可用在電動(dòng)機(jī)容量較大，又需要頻繁起動(dòng)的設(shè)備，以及附近用電設(shè)備對(duì)電壓的穩(wěn)定要求較高的場(chǎng)合。因?yàn)樗鼜钠饎?dòng)到運(yùn)行，其電流變化不超過三倍，可保證電網(wǎng)電壓的波動(dòng)在所要求的范圍內(nèi)。但它是采用可控硅調(diào)壓，正弦波未導(dǎo)通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會(huì)返回電網(wǎng)。因此，它要求散熱、通風(fēng)措施完善。其價(jià)格比變頻器便宜，在水泵系統(tǒng)中的大容量電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備中可以應(yīng)用。

3 照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

3.1 充分利用自然光

在照明的節(jié)能設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用自然光，使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)結(jié)合；室外景觀燈具可使用太陽能燈具；對(duì)能利用自然光的燈具或可變照度的照明，采用成組分片的自動(dòng)控制開停方式等節(jié)能措施，可獲得照明節(jié)能的效果。

3.2 采用高效節(jié)能光源

在滿足照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)選用細(xì)管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對(duì)燈具懸掛位置較高的場(chǎng)所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮(zhèn)流高壓熒光汞燈，其綜合費(fèi)用低、視覺質(zhì)量高，同時(shí)也節(jié)約能源。除特殊情況外，不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈，燈具懸掛位置較低的場(chǎng)所照明宜采用熒光燈。

3.3 改進(jìn)燈具控制方式

根據(jù)照明的使用特點(diǎn)，可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置。臥房、病房、客房等的床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)，高級(jí)客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān)，公共場(chǎng)所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關(guān)，走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

3.4 優(yōu)先選用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件

如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。公共建筑的熒光燈宜選用帶有無功功率補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈具應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器等。

4 結(jié)語

作為能耗大戶的建筑耗能已成為危及社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重大問題，建筑節(jié)能更是當(dāng)前一項(xiàng)極為緊迫的任務(wù)。作為專業(yè)電氣設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該高度重視建筑電氣節(jié)能問題，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中精心考慮，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性等方面進(jìn)行綜合分析，不斷的研究探討、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為建筑節(jié)能做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

[1]朱林根.21世紀(jì)建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001.