李富永

【摘 要】闡述建筑電氣設計中節(jié)約能源的思想和原理，從變壓器節(jié)能、照明節(jié)能、以及如何減少線路上的能量損耗、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)等幾個方面，論述建筑電氣設計中的節(jié)能原則和方法，以期實現(xiàn)建筑物的整體節(jié)能。

【關鍵詞】建筑電氣；節(jié)能；設計

我國是能源消費大國，能源相對短缺，單位建筑面積能耗相當于發(fā)達國家的2-3倍，由此可見節(jié)能工作潛力巨大。建筑的節(jié)能降耗已成為全社會公民的共識，在建筑工程電氣安裝中注意節(jié)能技術的應用對建筑節(jié)能具有重要的意義。因此，要做到資源開發(fā)與節(jié)約并舉，就要把節(jié)約能源，提高資源的利用率放在首位，具體在建筑電氣設計中就要將節(jié)約能源的思想貫徹始終。以下從幾個方面探討建筑電氣節(jié)能之道。

一、照明設計重視節(jié)能環(huán)保

據(jù)統(tǒng)計，我國照明用電量已占總用電量的10%～12%。按照我國提出的"中國綠色照明工程"規(guī)劃，照明節(jié)電已成為建筑電氣設計中節(jié)能的重要方面。照明節(jié)能，是在保證照度標準和照明質量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。

1）選擇控制開關以充分利用自然光。自然光是免費的光源。合理地選擇照明方式。在滿足照度標準的條件下，為節(jié)約電能，應選用一般照明、局部照明和混合照明相結合的照明方式。

2）合理地選擇照度值。選擇照度是照明設計需要考慮的重要問題。照度太低，會損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會浪費電力。選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。照明設計應按國家頒布的照明設計標準來選擇照度，合理的照度值和優(yōu)良的照明質量形成的光環(huán)境可以提高工作效率和改善人們的心情，因此，要綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。

3）選用優(yōu)質的電光源。適當降低燈具工作電壓是延長燈具壽命的有效途徑。設計之前首先要了解各類電光源的特點，合理進行光源選擇。采用新型高效節(jié)能光源。高效光源是照明節(jié)能的首要因素必須重視推廣應用高效光源。根據(jù)應用場所條件不同.至少有三類高效光源應予推廣使用。第一類是以高壓納燈、金屬鹵化物燈為代表的高強度氣體放電燈（HID）適用于高大工業(yè)廠房、體育場館、道路、廣場、戶外作業(yè)場所等。辦公、商業(yè)樓照明的老式燈具應改造成帶電子鎮(zhèn)流器和細管徑燈管的節(jié)能型熒光燈，節(jié)電15%以上，還能延長燈管的使用壽命約60%，光效高達50%，消除了頻閃效應和噪聲。合理配光，采用節(jié)能要求的控制方法，盡量利用天然光束減少照明，實現(xiàn)時間、地點、天氣變化、工作和生活需要靈活地調節(jié)照度水平。

二、變壓器的節(jié)能

在電力系統(tǒng)中，為了使電能傳輸范圍及數(shù)量提高，變壓器得到廣泛應用。然而，發(fā)電、輸電、配電及用電各環(huán)節(jié)構成的電力系統(tǒng)一般需要3～5次的變壓過程，造成電力系統(tǒng)中總的變壓器容量遠遠超出發(fā)電機的總容量，從而產(chǎn)生了嚴重的損耗。變壓器的節(jié)能就是降低其損耗、提高其運行效率，變壓器的有功功率損耗可用下式計算：

△p=P0+Pkβ2（1）

式中：△p--變壓器有功損耗，kW；

P0--變壓器的空載損耗，kW；

Pk--變壓器的短路損耗，kW；

β--變壓器的負載率，%。

合理選用配電變壓器的容量和臺數(shù)。變壓器在運行中由于建立主磁通而要消耗一定數(shù)量的無功功率。如果變壓器的容量比實際負荷大得多，則將使變壓器經(jīng)常處在低負荷的狀況下運行，這樣變壓器本身將消耗多余的無功功率。因此在選擇變壓器的容量時，一般考慮負荷率在75～80%最合適，這時，變壓器的效率也最佳。所以，合理選擇配電變壓器的容量和臺數(shù)，使負荷率增高，從而提高功率因數(shù)。設計時變壓器應選用節(jié)能型的，如目前新S9型低能耗配電變壓器具有產(chǎn)品質量可靠、價格便宜等優(yōu)點，在配電網(wǎng)建設改造過程中還會被繼續(xù)采用；還有SL9及SC8等油浸變壓器或干式變壓器。

三、充分利用太陽能

（一）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應用

太陽能光伏技術是利用太陽電池將太陽光能轉化為電能，通過控制器，白天由蓄電池將太陽電池產(chǎn)生的電能儲存起來，夜間再釋放出來，提供照明以及其它需要。其中逆變電源系統(tǒng)，可以將直流電（DC）轉化為交流電（AC）應用領域更加廣闊。設備便宜到足以給獨立住宅供電或在能量需求高峰期使用。在發(fā)展中國家，許多遠離電網(wǎng)的村落也廣泛地運用光電能。在發(fā)達國家，許多個人、社區(qū)和國家都運用光電能，來致力于解決全球變暖、可持續(xù)性發(fā)展和能源獨立自主。

（二）太陽能熱利用技術

平板集熱器：平板集熱器是較早應用的一種太陽能集熱器，在經(jīng)歷了很長的發(fā)展歷程后，其內部結構、材料選擇及組裝技術均達到了很成熟的水平，如今仍是發(fā)達國家太陽能熱利用產(chǎn)品中占絕對主導地位的集熱器形式。平板集熱器一般由透明蓋板、吸熱體、保溫層以及外殼四部分組成，透明蓋板的作用和要求是：第一，要求有較高的太陽透過率，通常希望大于75%；第一，減少吸熱體本身的紅外向外輻射和對流造成的熱損失；第二，防止灰塵和雨水侵入集熱器，以免吸熱體涂層和保溫材料性能的下降，從而延長其使用壽命。故安裝時要確保蓋板的密封。

總之，建筑電氣設計的節(jié)能措施還有很多，對于建筑設計者而言，就是要合理的選用設備（變壓器，電動機，電纜，照明光源等），合理確定供電電壓等級以及采用新材料，新技術等。對于建筑使用者而言，就是要合理使用電氣設備，爭取使我國建筑能耗下降。

【參考文獻】

[1]注冊電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試復習指導書（第3冊）[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]《建筑照明設計標準》GBB50034-2004.

[3]中國建筑科學研究院.GB50034-2004，建筑照明設計標準[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.