潘振國

（華藍(lán)設(shè)計（集團）有限公司　廣西　南寧　530011）

建筑電氣系統(tǒng)綜合節(jié)能

潘振國

（華藍(lán)設(shè)計（集團）有限公司廣西南寧530011）

本文簡單介紹了建筑電氣節(jié)能工作的現(xiàn)狀，論述了節(jié)能的相關(guān)措施，并提出了應(yīng)該通過建筑能耗監(jiān)測以及管理降低建筑電氣系統(tǒng)的線損，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

建筑電氣；節(jié)能；能源監(jiān)測和管理系統(tǒng)；綜合節(jié)能方案

引言

節(jié)省資源的使用，達(dá)到節(jié)能增效的目標(biāo)，對于促進(jìn)我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高具有著非常重要的意義。根據(jù)相關(guān)資料的統(tǒng)計顯示，建筑物能耗大約占據(jù)著社會全部能耗的30%，建筑材料的能耗大約占據(jù)著17%，這兩者相加幾乎達(dá)到了所有能耗的一半，就我國目前能源消耗的現(xiàn)狀來看，建筑單位的能耗相當(dāng)高，和世界上氣候條件相一致的其他國家比較，我國建筑物單位能耗能夠達(dá)到這些國家的2～5倍。所以說，我國的建筑節(jié)能的潛力非常大。

本文從建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能工作的特征展開論述，綜合目前的具體情況以及在開展節(jié)能減排工作過程當(dāng)中所遇到的問題，根據(jù)具體的問題，提出了針對性的積極對策，進(jìn)而形成了節(jié)能管理體系，實現(xiàn)節(jié)能增效的目標(biāo)。

1　建筑電氣節(jié)能工作現(xiàn)狀

當(dāng)下，相關(guān)的工作人員在進(jìn)行節(jié)能減排工作的時候，指的就是在對當(dāng)前的系統(tǒng)沒有詳細(xì)的了解以及能源診斷的基礎(chǔ)之下，就一味的進(jìn)行了某個節(jié)能產(chǎn)品的安裝或是采取節(jié)能手段，在節(jié)能產(chǎn)品安裝結(jié)束之后，未做好相應(yīng)的記錄、跟蹤以及管理，造成了節(jié)能產(chǎn)品以及節(jié)能措施在進(jìn)行了一定程度自后，能源消耗又與原本的水平相差無幾，無法確保有著較為穩(wěn)定的節(jié)能效果，在利用了高科技的節(jié)能機械設(shè)備之后，能耗相比于之前降低了3%，然而，如果不及時的對能耗情況進(jìn)行跟進(jìn)，能耗依然會慢慢上升，使得節(jié)能效果無法得到有效的保障。

2　對建筑電氣節(jié)能的正確理解

如果按照節(jié)能的規(guī)范化含義進(jìn)行解讀，那么節(jié)能指的就是加大用能管理的力度。換而言之，就是指所實行的方案一定是技術(shù)方面、經(jīng)濟方面、環(huán)境方面等各方面都能夠得以協(xié)調(diào)的方案，從而來有效的降低能源生產(chǎn)過程當(dāng)中的能源消耗，從而促使能源的最大限度利用。如果從節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的具體定義來看，加大用能管理工作的力度是進(jìn)行節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)，如果要達(dá)到更好的節(jié)能效果，則應(yīng)該結(jié)合建筑能耗成本構(gòu)成以及成本分?jǐn)倎硌芯俊?/p>

按照節(jié)能的規(guī)范化含義，為了可以使得節(jié)能工作人員能夠不間斷的進(jìn)行節(jié)能管理工作，確保節(jié)能效果的穩(wěn)定性與高效性，應(yīng)該從以下幾個方面著手展開節(jié)能工作：

通過科學(xué)合理的方式來掌握當(dāng)下建筑能耗的現(xiàn)狀，具體的方式主要包括兩種：①短期方式；②長期方式。前者指的是進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、能源使用記錄、設(shè)備在各個階段的使用情況等有所掌握，了解到建筑物能源浪費的點，為建筑物節(jié)能工作的正常穩(wěn)定進(jìn)行奠定堅實的基礎(chǔ)。比較有效的一種方式就是進(jìn)行能源監(jiān)測以及管理系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)能源各方面信息的輕松獲取，對能源具體的供應(yīng)狀況、分配狀況以及消耗狀況進(jìn)行實時的監(jiān)督與管理，確保能夠第一時間了解到能源消耗的具體情況，清楚的掌握到建筑能耗的具體結(jié)構(gòu)，對能耗的各種水準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的分析與計算。對每一個運營過程當(dāng)中的能源不正?，F(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)短期能耗審計的數(shù)據(jù)以及能源監(jiān)測和管理系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)，對各種系統(tǒng)進(jìn)行全面認(rèn)真的分析，積極的找尋其中節(jié)能要點，從而促使節(jié)能診斷報告的形成。節(jié)能診斷報告具體包含以下幾個方面的內(nèi)容：系統(tǒng)概況、檢測的具體結(jié)果、節(jié)能診斷以及節(jié)能分析。

3　建筑電氣節(jié)能綜合技術(shù)方案

3.1建筑能耗監(jiān)測和管理系統(tǒng)

需要注意的是，能耗監(jiān)測以及管理系統(tǒng)是展開建筑節(jié)能工作非常重要的一個環(huán)節(jié)，雖然，其效果并不是非常的直觀，但是，通過智能化來進(jìn)行所有監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)化處理，達(dá)到科學(xué)有效的管理，其所收獲的效益以及作用是非?？捎^的。

按照對建筑物設(shè)備運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采取相應(yīng)的措施，對相應(yīng)智能系統(tǒng)的數(shù)字模型進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化處理，對設(shè)備的運行狀況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保建筑內(nèi)的每一個機械設(shè)備能夠在十分合理、優(yōu)化的狀態(tài)下運行。結(jié)合行業(yè)當(dāng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，每年所節(jié)約的能源超過了8%。圖1就是我國某建筑能耗監(jiān)測以及管理平臺示意圖。

圖1　某建筑能耗監(jiān)測和管理平臺示意圖

3.2降低建筑電氣系統(tǒng)的線損

在目前的建筑電力系統(tǒng)當(dāng)中，10kV與380/220V電壓等級是配電系統(tǒng)的重要內(nèi)容，當(dāng)電能從導(dǎo)線、開關(guān)、變壓器傳輸?shù)臅r候，會出現(xiàn)功率損失的情況，在特定的時間范圍之內(nèi)出現(xiàn)能量損失。

發(fā)熱是導(dǎo)致線損最具代表性的一個問題，實際上，發(fā)熱過程就是將電能轉(zhuǎn)變成為熱能，導(dǎo)致了電能的消失，發(fā)熱導(dǎo)致了溫度的不斷上升，使得絕緣材料老化速度加快，使用其使用性能不斷下降，導(dǎo)致熱擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

另外，配電系統(tǒng)的線損導(dǎo)致了能源的嚴(yán)重浪費，配電系統(tǒng)的線損沒有得到較為有效的利用，造成了資源的嚴(yán)重浪費，不僅如此，還需要采取通風(fēng)、冷卻等手段將熱量排出。通常情況下，建筑配電網(wǎng)的線損率是6%，在嚴(yán)重的情況下會超過10%，這不但表明電能的消耗，還導(dǎo)致了能源的極度浪費與環(huán)境問題的出現(xiàn)。

下面將從三個方面來探討如何降低建筑配電系統(tǒng)的線損：

3.2.1合理使用變壓器

結(jié)合各個方面的因素以及相關(guān)條件，進(jìn)行配電變壓器容量的合理選擇，這是變壓器得以正常穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)，如果變壓器的容量沒有達(dá)到相關(guān)方面的要求，則會導(dǎo)致過負(fù)荷現(xiàn)象的發(fā)生，但是，如果變壓器的容量過大，其也無法得到最大限度的利用，造成空載損耗的進(jìn)一步增加。所以，結(jié)合具體的負(fù)荷狀況，對配電變壓器的容量進(jìn)行科學(xué)合理的確定，有利于保證變壓器長期處于最穩(wěn)定的負(fù)載狀態(tài)。

3.2.2重視和合理進(jìn)行無功補償

假如樓層的單相負(fù)載所占據(jù)的比例非常大，應(yīng)該關(guān)注到分層單相無功補償或是自動分相無功補償，從而防止從一相采取信號進(jìn)行無功補償時候?qū)?dǎo)致其余兩相出現(xiàn)過補償以及欠補償?shù)默F(xiàn)象，這都會導(dǎo)致配網(wǎng)損耗的進(jìn)一步增加，無法實現(xiàn)正常補償。在電容器安裝以后，系統(tǒng)的諧波阻抗就出現(xiàn)了變化，對特定頻率的諧波會產(chǎn)生會發(fā)揮出放大作用，不但會導(dǎo)致電容器壽命的縮短，還會導(dǎo)致系統(tǒng)諧波干擾的加劇。

3.2.3諧波抑制及降損節(jié)能

在建筑工程當(dāng)中，除了一些基本的非線性用電設(shè)備之外，還有著非常多的用電設(shè)備（比如復(fù)印機、打印機、電腦等），導(dǎo)致了建筑配電系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)造成了十分嚴(yán)重的諧波問題，諧波會在很大程度上影響到電能的利用率，導(dǎo)致了建筑工作當(dāng)中的每一種電氣設(shè)備由于電流當(dāng)中高頻成分的增加，導(dǎo)致設(shè)備溫度升高，絕緣老化速度加快。在嚴(yán)重的情況下，還會導(dǎo)致設(shè)備燒損現(xiàn)象的發(fā)生。另外，諧波還會導(dǎo)致配電系統(tǒng)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致了諧波含量的增加，使得補償電容等一系列的設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。諧波還會導(dǎo)致自動裝置誤動作現(xiàn)象的發(fā)生，導(dǎo)致了電能計量不準(zhǔn)確，使得設(shè)備受到各方面因素的干擾。圖2是某建筑的低壓配電饋線上監(jiān)測到的諧波。

當(dāng)下，專門針對于諧波治理的應(yīng)對措施包括兩點：①采用電力濾波器；②采取有源電力濾波器。

無源電力濾波器具有以下幾個方面的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)十分簡單，易于操作，維護成本低等等。然而，不可否認(rèn)的是，無源電力濾波器自身也存在著一定的缺陷，比如，單調(diào)諧濾波器的諧振頻率會隨著電容、電感參數(shù)誤差的改變而隨之改變。電網(wǎng)頻率也是固定不變的。

圖2　某建筑監(jiān)測的5次、7次、11次、17次諧波頻譜圖

電源電力濾波器相比于無源電力濾波器就沒有那么多的問題。其主要特征表現(xiàn)為以下幾點：能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)補償，能夠達(dá)到頻率以及大小都變化的諧波與無功補償?shù)哪繕?biāo)，對補償對象有著較快的反應(yīng)速度，元件；在進(jìn)行諧波補償?shù)臅r候，對儲能元件的容量沒有太大的要求。其還可以同時實現(xiàn)諧波與無功補償兩方面的功能，另外，其能夠根據(jù)具體需求進(jìn)行無功補償大小的相應(yīng)調(diào)節(jié)。需要注意的是，無功補償?shù)倪^程當(dāng)中使用不到儲能元件，而自諧波補償?shù)臅r候，會使用到儲能元件，但是，對其也沒有太高的要求。

3.3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

空調(diào)能耗也是建筑能耗當(dāng)中比較關(guān)鍵的一部分，其總能耗達(dá)到45%。所以，積極采取有效的措施，來減少空調(diào)系統(tǒng)能耗是實現(xiàn)建筑節(jié)能減排的關(guān)鍵任務(wù)。

3.4照明系統(tǒng)節(jié)能

當(dāng)下，有很大一部分的建筑都還使用的比較傳統(tǒng)的電源，這些電源的發(fā)光效率非常低。因此，應(yīng)該將這種發(fā)光效率低的電源用高效率的發(fā)光光源來代替。不僅能夠節(jié)省能源，還能夠促進(jìn)照度、顯色度的進(jìn)一步提高。還能夠有效的改善照明環(huán)境，不僅可以促進(jìn)其工作效率的不斷提高，也不會傷害人們的健康。

4　結(jié)語

好的節(jié)能措施一定是由人來進(jìn)行維持的，對于管理人員來說，一定要結(jié)合各方面因素，進(jìn)行相應(yīng)的用電制度、用水管理制度的完善。結(jié)合文章所介紹的節(jié)能措施來達(dá)到節(jié)能增效的目標(biāo)，一定要認(rèn)真、仔細(xì)的做好節(jié)能工作，促進(jìn)資源利用率的進(jìn)一步提高。

[1]趙江河，王立巖.智能配電網(wǎng)的信息架構(gòu)（英文）[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（15）.

[2]王嬌琳.深圳市高層住宅環(huán)境熱舒適研究[J].中國住宅設(shè)施，2009（04）.

[3]范文.淺談現(xiàn)代家居的智能化系統(tǒng)[J].安徽建筑，2008（05）.

[4]孫海燕.大型公建節(jié)能“新政”（之一）嚴(yán)格監(jiān)管政府機關(guān)和大型公建節(jié)能——建設(shè)部、財政部將聯(lián)合頒布管理實施意見[J].建設(shè)科技，2007（18）.

TU201.5

A

1673-0038（2015）19-0046-02

2015-4-2

潘振國（1980-），男，工程師，碩士，主要從事建筑電氣設(shè)計管理工作。