耿烈范

摘 要：根據(jù)我國能源部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國每年的全國能源總消耗量其中有25%是有建筑行業(yè)消耗的。建筑過程中的能源消耗主要是以電氣耗能為主，因此只有在建筑過程中強化電氣能源節(jié)約技術(shù)，才能夠從根本上減少建筑耗能。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計；節(jié)能技術(shù)；應用

1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的必要性

時下，我國社會主義市場經(jīng)濟突飛猛進的同時，帶動了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務業(yè)為主的三大產(chǎn)業(yè)的進一步拓展，發(fā)展前景良好。但值得注意的是，經(jīng)濟的快速運轉(zhuǎn)必然造成大量的能源消耗，如在傳統(tǒng)的建筑領(lǐng)域的能源消耗隨著建筑市場的拓寬而逐年增加，也對生態(tài)環(huán)境造成了一定的污染。在造成不可再生能源浪費的同時，不利于廣大人民群眾的身體健康，因此加強建筑領(lǐng)域環(huán)保建設(shè)，著重強化建筑電氣節(jié)能勢在必行。當前社會需求的可持續(xù)發(fā)展建筑模式是指不僅滿足住戶對于住房環(huán)境的要求，同時要兼顧建筑的節(jié)能環(huán)保，在建筑過程中采用科學合理的電力能源節(jié)約技術(shù)，節(jié)約能源的同時，最大限度降低對于環(huán)境的污染。電氣設(shè)備作為日常的工程建筑過程中不可或缺的重要工具，保障了建筑工作的合理穩(wěn)步進行。科學合理的電氣設(shè)計技術(shù)是節(jié)約建筑能源、降低能源浪費的主要手段，其技術(shù)水平的高低直接關(guān)乎到整體建筑的合理運行。反之，在建筑過程中如不注重節(jié)能設(shè)計技術(shù)，則造成環(huán)境污染的同時，降低了建筑整體的實用性。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計準則

在進行建筑工程中的電氣節(jié)能設(shè)計過程中要遵循以下原則：

2.1 滿足建筑物的功能

即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求。

2.2 考慮實際經(jīng)濟效益

節(jié)能應按國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

2.3 節(jié)省無謂消耗的能量

節(jié)能的著眼點，應是節(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等都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術(shù)使其能耗降低。因此，節(jié)能措施也應貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。

3 建筑電氣節(jié)能的途徑

根據(jù)實際建筑節(jié)能設(shè)計過程中存在的種種問題，根據(jù)實際系統(tǒng)化的應對措施，保障節(jié)能設(shè)計的最優(yōu)化，具體建筑電氣節(jié)能途徑如下。

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計

根據(jù)負荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點等因素合理設(shè)計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以適應由于季節(jié)性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現(xiàn)經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

3.2 變壓器的節(jié)能設(shè)計

減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算：

ΔΡ=Ρo+β2Ρκ

式中：ΔΡ-變壓器的有功損耗（kW） Ρo-變壓器的空載損耗（kW）

Ρκ-變壓器的短路損耗（kW） β-變壓器的負載率

（1）Ρo作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān)，與負荷大小無關(guān)，所以在選用變壓器時最好選擇節(jié)能型變壓器如S9，SL9，SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗，45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。

（2）Ρκ是變壓器額定負載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。β2Ρκ用微分求它極值時，是在β=50%時每千瓦的負荷，此時變壓器的能耗最小，但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費，變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)挠嗔浚儔浩髯罱?jīng)濟節(jié)能運行的負載率一般在75%～85%之間。

（3）在選擇變壓器容量和臺數(shù)時，應根據(jù)負荷情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。

3.3 減少線路損耗

由于配電線路有電阻，有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗，其公式為：

ΔΡ=3I2R·10-3

式中：ΔΡ--三相輸電線路的功率損耗（kW） I-線電流（A） R-線路相電阻（Ω）

其中“R”線路電阻在通過電流不變時，線路長度越長則電阻值越大。如果在一個工程中由于線路上下縱橫交錯，一般工程線路總的不下萬米，大工程更是不計其數(shù)，造成電能損耗是相當可觀的，所以減少線路能耗必須引起設(shè)計人員的足夠重視。在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少線損，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρL/S，即與導線電阻率ρ、導線長度L成正比，與導線截面S成反比。要減少電阻值應從以下幾個方面考慮：

（1）盡量選用電阻率ρ較小的導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。

（2）盡可能減少導線長度，在設(shè)計中線路應盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。

（3）增大導線截面積，對于較長的線路，在滿足載流量，熱穩(wěn)定，保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟時還是合算的。

3.4 照明的節(jié)能設(shè)計

照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能，通常的節(jié)能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設(shè)計中電氣設(shè)計人員應多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。（2）推廣使用低能耗性能優(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，公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟?，緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器，氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。（3）改進燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點可采取分區(qū)控制燈光或適當增加照明開關(guān)點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開關(guān)，高級客房采用節(jié)電鑰匙開關(guān)，公共場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所可采用節(jié)能自熄開關(guān)。

4 結(jié)論

根據(jù)時下的可持續(xù)發(fā)展的社會要求，逐步完善建筑行業(yè)的節(jié)能設(shè)計技術(shù)，加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)研究的人力、財力、物力的投資力度，加強對節(jié)能環(huán)保設(shè)計的重視程度。建立健全相關(guān)管理制度，減少建筑能源的浪費。加強具體工程建筑過程中能源使用的管控力度，培養(yǎng)節(jié)能環(huán)保的節(jié)約意識。能源設(shè)備在設(shè)計過程中，采取科學合理的分布，從根源上減少能源的浪費。合理利用可再生能源，如太陽能、風能等新型能源，在一定程度上替代傳統(tǒng)不可再生能源的使用，減少能源浪費的同時，減輕了對于生態(tài)環(huán)境的污染。基于以上措施，開展具體的節(jié)能設(shè)計工作，以保障我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最終目的。

參考文獻：

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