【摘要】介紹了當(dāng)前能源危機(jī)是制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而通過有效的措施降低建筑中的能源消耗可以有效節(jié)約能源。通過對(duì)民用建筑中相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)原則的總結(jié)分析，提出了幾點(diǎn)有效的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能；優(yōu)化研究

0.前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平的快速發(fā)展，能源問題已經(jīng)成為制約人類向前發(fā)展的一個(gè)最根本的問題。我國的能源緊張也嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。相關(guān)資料顯示，由于電力供應(yīng)不足，使我國的工業(yè)生產(chǎn)能力得不到應(yīng)有的發(fā)揮，因此我國將能源開發(fā)與建設(shè)作為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一，同時(shí)提出在加強(qiáng)能源開發(fā)的同時(shí)，必須最大限度地提高能源利用的經(jīng)濟(jì)效益，大力降低能源消耗。由此可見，節(jié)約用電具有十分重要的意義。節(jié)約電能包括降低發(fā)電廠的電耗，減少電網(wǎng)電能傳輸和分配中的電耗，減少配電變壓器的電耗，提高建筑電氣節(jié)能等。

1.建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)中易出現(xiàn)的問題

相關(guān)文獻(xiàn)研究統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)前建筑能耗已占全社會(huì)商品能源總消耗量的30％左右。按照當(dāng)前建筑能耗消耗速度持續(xù)下去，在繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前水平比較低的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，那我國的能耗負(fù)擔(dān)將不斷加重，建筑能耗也不斷加大，治理困難也隨之增加。因此，近年來國家政策中在建筑行業(yè)必須全面進(jìn)行有效的節(jié)能措施，相應(yīng)之國家也提出了發(fā)展綠色建筑的口號(hào)。建筑節(jié)能具體體現(xiàn)在以下幾方面：選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，嚴(yán)格執(zhí)行民用建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)節(jié)能設(shè)備的運(yùn)行管理，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和管道系統(tǒng)的運(yùn)行效率，同時(shí)充分利用可再生能源，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源。貫徹落實(shí)全面建筑節(jié)能是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)、施工、各級(jí)監(jiān)督管理部門、開發(fā)商、運(yùn)行管理部門、用戶等各個(gè)環(huán)節(jié)必須嚴(yán)格按照國家的節(jié)能政策和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，將建筑節(jié)能真正落到實(shí)處。

就目前電氣設(shè)計(jì)水平而言，在建筑電氣設(shè)計(jì)中存在以下主要的問題。即：設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷計(jì)算不準(zhǔn)確、設(shè)備的選型與實(shí)際不相符合、漏電開關(guān)極數(shù)選擇等問題。而改善這一系列問題就需要規(guī)范建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、使用維護(hù)及日常管理等各個(gè)環(huán)節(jié)，制定出可操作性強(qiáng)、便于實(shí)施和審核檢查的一整套科學(xué)體系，使之更好地指導(dǎo)和規(guī)范建筑節(jié)能，推動(dòng)建筑節(jié)能沿著平穩(wěn)有序的軌道健康發(fā)展。

2.當(dāng)前民用建筑電氣工程中節(jié)能設(shè)計(jì)的原則總結(jié)

2.1首先應(yīng)該遵循實(shí)際性的原則

所謂實(shí)際性，即是應(yīng)根據(jù)民用建筑物自身的用途出發(fā)，在滿足民用建筑物的實(shí)際功能的基礎(chǔ)上，來做出切實(shí)可行、符合實(shí)際的民用建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)。

2.2其次應(yīng)該做到適用性的原則

適用性是民用建筑工程電氣設(shè)計(jì)必要考慮的要素。它是基于滿足在民用建筑物內(nèi)創(chuàng)造優(yōu)良的人工環(huán)境而提供必要的條件，也為民用建筑設(shè)備的正常運(yùn)行提供必需的動(dòng)力；同時(shí)按照民用建筑用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷的容量、電能的質(zhì)量以及供電可靠性等方面的實(shí)際要求，不斷優(yōu)化供配電的設(shè)汁，從而促進(jìn)電能的合理利用。

2.3再次應(yīng)該綜合考慮投入和產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)性

民用建筑在考慮節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，必須時(shí)刻注意不能為了節(jié)能而忽略實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況。要做到此點(diǎn)，就應(yīng)按照實(shí)際的經(jīng)濟(jì)條件，盡量滿足民用建筑工程電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能要求，切記不可盲目地甚至過高地不斷增加投資額或者不斷增加民用建筑工程運(yùn)營的成本來節(jié)能。通過分析和考慮到民用建筑節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益，投資成本應(yīng)在比較短的時(shí)期內(nèi)收回。

2.4以節(jié)能效果為最終的目標(biāo)

民用建筑節(jié)能應(yīng)立足于減少能量無謂的消耗。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)可以先查找出與民用建筑工程功能沒有相關(guān)的能量消耗，再充分考慮采取相應(yīng)的行之有效的節(jié)能措施。

3.電氣設(shè)計(jì)中關(guān)鍵節(jié)能措施應(yīng)用分析

3.1變配電變壓器的節(jié)能措施

相關(guān)研究表明，變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗兩大部分。首先是降低無功損耗，而無用功可通過無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kq換算為等效有功損耗，因此變壓器的有功損耗加上無功損耗所換算的等效有功損耗，稱為變壓器有功損耗換算值。具體可以通過在變壓器的選型、散熱效果上面合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，力求做到安全性和節(jié)能性并存。

3.2減少電氣配電線路中電能的損耗措施

配電線路電能的損耗取決于線路的阻抗和電流，其公式為：

ΔP=3I2R×10-3

在實(shí)際項(xiàng)目中，線路上電流一般是不變的，要減少線損，只能盡量減少線路電阻。線路的電阻R=ρL/S，即與導(dǎo)線電阻率ρ、導(dǎo)線長度L成正比，與導(dǎo)線截面S成反比。由上述公司分析可知，可以從以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

首先可以盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，鋁線次之。

其次應(yīng)該盡可能減少導(dǎo)線長度，在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線，少走彎路。另外，變電所應(yīng)設(shè)置在負(fù)荷中心，同時(shí)各層配電間、配電箱也應(yīng)盡量設(shè)置在負(fù)荷中心，減少線路的長度。

最后可以增大導(dǎo)線截面積。對(duì)于較長的線路，在滿足載流量、熱穩(wěn)定性、保護(hù)配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時(shí)加大一級(jí)線截面。通過增大導(dǎo)線的截面積，雖增加了線路費(fèi)用，但由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮是較合算的。

3.3建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)措施

照明節(jié)能的基本原則有以下幾點(diǎn)，一是保證不降低生產(chǎn)、二是作業(yè)視覺要求，三是不降低照明質(zhì)量，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度地利用光能。為了使照明設(shè)計(jì)達(dá)到顯著的節(jié)能效果，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

首先可以根據(jù)視覺作業(yè)要求，確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，不同場(chǎng)所應(yīng)有目的性地進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。即在同一房間內(nèi)，可分為工作區(qū)、交通區(qū)、非重要區(qū)等，以便在選擇照度時(shí)區(qū)別對(duì)待。而當(dāng)工作區(qū)的某一部分或幾部分需要高照度時(shí)，可采用分區(qū)照明方式；要求高照度的場(chǎng)所，可設(shè)局部照明。在工作位置經(jīng)常要變動(dòng)的房間，可采用燈具位置可靈活調(diào)整的照明系統(tǒng)。

其次是充分利用自然光，白天以天然光為主，當(dāng)天然光不足時(shí)輔以恒定的人工照明，做到充分、合理地利用自然光，使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約人工照明電能。

再次可以為充分利用光源發(fā)出的光通量，在燈具選用時(shí)，應(yīng)注意選用配光合理、效率高、利用系數(shù)高的燈具，優(yōu)先采用光通衰減少、終止光通量保持率高的燈具。例如，在滿足照明質(zhì)量的前提下，一般房間（場(chǎng)所）應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈（如T5、T8）及緊湊型熒光燈，相比于普通白熾燈具有更好的節(jié)能效果。

最后可以響應(yīng)國家大力推進(jìn)節(jié)能燈的政策，通過大面積使用氣體放電燈的場(chǎng)所推廣使用能耗低、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)器及電子變壓器等。當(dāng)采用電感鎮(zhèn)流器時(shí)，宜在燈具內(nèi)裝設(shè)補(bǔ)償電容器，提高功率因數(shù)。通過手動(dòng)控制、時(shí)間控制、光敏控制、微機(jī)控制等互相協(xié)調(diào)統(tǒng)一同坐，使得在不同的階段開閉不同的照明，這是一種顯著的通過室內(nèi)人員對(duì)電源的管理而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的現(xiàn)象，應(yīng)該大力發(fā)展。

4.小結(jié)

本文首先分析介紹了當(dāng)前能源危機(jī)是制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而通過有效的措施降低建筑中的能源消耗可以有效節(jié)約能源。通過對(duì)民用建筑中相關(guān)節(jié)能設(shè)計(jì)原則的總結(jié)分析，提出了幾點(diǎn)有效的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的措施。希望在國家節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)中節(jié)能措施能夠越來越多的應(yīng)用到實(shí)際工程中，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的遠(yuǎn)大目標(biāo)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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