顧小偉

（運城建筑設計研究院設計六所 山西 運城 044000）

0 引言

我國一直處于經(jīng)濟高速發(fā)展的時期，各行各業(yè)都需要能源供應的支持，而建筑能耗過高直接影響著建筑行業(yè)以及國民經(jīng)濟的發(fā)展。在當前能源短缺和環(huán)境污染的情況下，仍有一些政府和相關管理部門、設計單位以及開發(fā)商未給予建筑電氣節(jié)能足夠的重視，只顧局部利益，未考慮全局，使得公眾節(jié)能意識薄弱，建筑電氣節(jié)能技術難以推廣普及。因此，加強建筑電氣節(jié)能可以收到很好的節(jié)能效果、環(huán)境效果以及社會效果。

1 我國建筑電氣節(jié)能存在的技術問題

目前，供電線路迂回鋪設，變壓器位置遠離負荷中心，同時由于在負荷計算時缺乏用電數(shù)據(jù)，導致變壓器容量選擇過大，變壓器負荷不均，造成“大馬拉小車”的情況；不合理的系統(tǒng)設計和設備選型及運行方式導致空調系統(tǒng)效率過低，使得冷機、水泵、風機長期在偏離高效點的狀態(tài)下工作；風機和水泵設備的開關控制僅有手動控制，導致運行時間過長，消耗大量電能，在選擇電制冷機組的臺數(shù)時未考慮節(jié)能；電梯未設置節(jié)電感應或群控等節(jié)能控制模式；建筑照明光源選擇、燈具選擇、鎮(zhèn)流器選擇及照明方式設計不合理，盲目提高照度，照明控制方式不當，未增加光控設備，導致部分照明設施白白浪費大量電能等。

2 實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的途徑

2.1 電源節(jié)能

在電網(wǎng)投入運行后，電能在傳輸過程中由于需要經(jīng)過各種電壓等級的線路以及多次的升壓與降壓過程，會在線路和變壓器中產(chǎn)生形式為發(fā)熱而無法利用的能量損耗，這些損耗一般占系統(tǒng)有功功率的15%-20%。線路損耗與電網(wǎng)輸入量的百分率（線損率）反映了電網(wǎng)輸送和分配電能的效率，而我國的線損率比一些發(fā)達國家要高。據(jù)統(tǒng)計，若線損率能夠降低1-2個百分點，就可節(jié)電90.9-181.8億kWh。由此可以看出，降低線路損耗和變壓器損耗是實現(xiàn)電源節(jié)能的兩個重要環(huán)節(jié)。

（1）降低線路損耗的途徑有以下幾種：選用電阻率較小的材質做導線，并增大導線截面，降低線路電阻；優(yōu)化電網(wǎng)結構，鋪設供電線路時應盡量走直線，使線路最短，避免迂回供電，選擇最經(jīng)濟最合理的供電線路；對電網(wǎng)進行升壓改造，簡化變電層次和電壓等級，在線路絕緣水平允許的情況下，將原有線路進行升壓，可降低可變損耗，節(jié)省大量資金；變壓器的放置應根據(jù)用電負荷的變化而變化，越接近負荷中心，供電距離越短，線路損耗就越少；選用正確的電動機和變壓器等設備容量，并安裝并聯(lián)補償電容器，減少無功線路損耗，提高功率因數(shù)。

（2）降低變壓器損耗的途徑有以下幾種：選擇合理的變壓器，如油浸變壓器或干式變壓器，減少鐵損和銅損，也可以選用調容變壓器，根據(jù)負荷的變化調整變壓器容量，避免過載或負載率低，使變壓器的實際負荷接近設計的最佳負荷；從材料和生產(chǎn)工藝方面著手，改造現(xiàn)有的高能耗變壓器；通過削峰填谷的方式調整負荷，合理安排不同用戶的用電時間，減少空載損耗，提高變壓器的負荷率；采用變壓器損耗最小的運行方式，同一變電站的多臺變壓器需并聯(lián)運行，可以合理分配負荷，安全持續(xù)使用。

2.2 動力節(jié)能

在當今社會中，電動機的應用十分普遍，耗電量極大，電動機負荷占總發(fā)電量的60%-70%，其中交流電動機占電動機總發(fā)電量的85%。因此，動力節(jié)能是建筑電氣節(jié)能的重中之重，具有很大的潛力。動力節(jié)能應遵循全面改進電動機及相關機械設備、優(yōu)化設備系統(tǒng)的原則，其主要節(jié)能措施如下：

（1）抓住節(jié)能要點，根據(jù)使用場合的不同選擇最經(jīng)濟最合理的電動機，通過改進控制等方式提高電動機的有效使用率。

（2）提高現(xiàn)有電動機的運行效率，根據(jù)銅損和鐵損的不同特點采取對應措施減少電動機損耗。在節(jié)電的同時還可以保護電動機，延長其壽命。此外，還可以選擇低噪聲節(jié)電型電動機。

（3）將具有高效率驅動性能及良好控制特性的變頻器應用于風機、水泵、電梯和空調等設備中，可以實現(xiàn)交流電動機調速，不僅能節(jié)約大量電能，而且可提高設備的控制水平和質量。

2.3 照明節(jié)能

照明在各類建筑中是一項基本的系統(tǒng)工程，近些年來綠色照明被人們普遍提倡。所謂綠色照明是對天然光源利用、光源選擇、燈具控制、照明方式以及照明維護管理等方面的綜合考慮，主要目的是為了提高照明系統(tǒng)的總效率。在保證照明數(shù)量和質量以及注重營造健康舒適環(huán)境的前提下，大力節(jié)約照明用電。照明節(jié)能的主要措施如下：

（1）充分利用天然光源，將室內采光和照明有機結合起來。

（2）選擇高光效光源，盡量減少使用白熾燈，優(yōu)先選用熒光燈，積極推廣高效的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。

（3）根據(jù)使用場合的不同，選擇光通量維持率好與控光合理的高效率節(jié)能燈具。

（4）合理選擇氣體放電燈的啟動設備，采用低功耗節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。

（5）根據(jù)照度標準的不同，結合一般照明、重點照明、裝飾照明與混合照明，合理安排照明方式。

（6）根據(jù)照度的變化，優(yōu)選照明控制方式，可采用自動控光、分區(qū)控光、遠程集中控光等方式。

（7）燈具在使用的過程中應適當保養(yǎng)，使用時間越長，光能損耗越多，同時附著在燈具上的灰塵等也會引起較大光損，縮短燈具壽命，所以應做好照明維護管理工作。

2.4 建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)

除了上述三種建筑電氣節(jié)能途徑外，建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)則提供了一種更為科學有效的方法。建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)始于上世紀70年代的能源危機，經(jīng)過長期發(fā)展，尤其伴隨著計算機網(wǎng)絡技術、自動控制技術和通信技術的發(fā)展，建筑設備監(jiān)控系統(tǒng)日趨完善，它可以全面地對建筑物中各類設備進行控制，在滿足建筑功能的前提下，最大限度地節(jié)能。

（1）供配電監(jiān)控系統(tǒng)。供配電監(jiān)控系統(tǒng)基于現(xiàn)場總線技術，由計算機、通信網(wǎng)絡和控制設備組成。通信網(wǎng)絡將計算機、控制設備和供配電系統(tǒng)中帶有通信接口的開關連接起來，可檢測電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)以及設備是否運行良好等，最終由工作人員在計算機上進行操作和管理，確保了供配電系統(tǒng)的節(jié)能和安全運行。

（2）照明監(jiān)控系統(tǒng)。在一些大型公共建筑中，盡管照明產(chǎn)生的耗電量極大，但是為了滿足建筑功能，不能片面地為了節(jié)能而減少照明，而應該采取科學的節(jié)能方法，照明監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)就很好地解決了這一問題。照明監(jiān)控系統(tǒng)將不同時間和不同地點的照度轉換為數(shù)字形式的預設參數(shù)并存儲在EPROM中，通過設定值和實際值的比較，控制照明，達到節(jié)能的目的。照明監(jiān)控系統(tǒng)的應用不但可以節(jié)約大量電能，還可以延長燈具壽命，節(jié)省了運行費用，同時，不同的照明控制方式還能增強建筑的視覺效果。

［1］王黎麗.建筑節(jié)能的現(xiàn)狀及發(fā)展述略[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2008（3）.

［2］文桂萍.建筑電氣照明節(jié)能設計的探討[J].四川建筑科學研究，2007,33（6）.