王 玉
(太原理工大學建筑設計研究院,山西 太原 030012)
與西方發(fā)達國家相比,我國電力事業(yè)的起步時間較晚,在節(jié)電技術方面與之存在較大的差距。即便如此,經過數(shù)十年堅持不懈的科技研發(fā),我國節(jié)電事業(yè)仍取得了有目共睹的成績。我國制定并出臺了一系列的規(guī)章條例限制用電量。組織開展各種各樣的宣傳活動,增強公眾的節(jié)電意識。同時設立了專項基金,加大電氣節(jié)能技術研發(fā)方面的投資力度。將電氣節(jié)能列為宏觀發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成內容。
建筑電氣設計的首要原則就是滿足建筑自身的功能需求,即建筑功能性原則。無論是何種規(guī)模、何種性質、何種結構形式的建筑物,在電氣設計環(huán)節(jié),都要充分考慮建筑自身的功能。再者,兼顧其他方面的功能。要想在建筑電氣設計中充分體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念,必須進一步優(yōu)化建筑自身的功能。例如,增強居民的舒適度體驗;確保居民的電器使用安全性;改善建筑生產效率。除滿足建筑的照明需求以外,其余各項指標還要達到居住舒適性標準。
在滿足建筑物功能需求的基礎上,還應考慮建筑物構造的經濟效益,即經濟性原則。設計人員不能盲目追求高標準,投入大量的資金。為此,在建筑設計規(guī)劃時,需立足于全局角度,篩選適宜的材料,節(jié)約建筑節(jié)能工程的前期投資成本,確保建筑電氣系統(tǒng)在投入使用的較短周期內就可以收回成本。
建筑無損性原則,即在不影響建筑功能的前提下,最大限度地控制能源損耗,甚至是達到能源不損耗的程度。要想實現(xiàn)這一目標,設計人員必須全面掌控建筑自身的用電情況,以及各類電氣設備的基本特征,簡化功能重復的環(huán)節(jié),或者是直接取消。例如,優(yōu)化排線,減少電力能源傳輸過程中的損耗;合理規(guī)劃變壓器位置;達到節(jié)能環(huán)保的目的。
其一,在供配電系統(tǒng)設計時,充分考慮負荷容量、供電距離、用電設備配置等關鍵因素,選擇合理的供電電壓。盡可能的簡化供配電系統(tǒng),將等電壓的供配電系統(tǒng)的最高變配電級數(shù)控制在兩級以內。其二,在變電所設計過程中,盡可能的讓變電所靠近負荷中心。且增大輸配電導線半徑,降低線路損耗,縮短變電所與電力用戶之間的傳輸距離,結合負荷情況,簡略部分變壓器。
1)完善電路導線設計嗎,在輸配電導線設計時,應考慮線路的排列布置,遵循就近原則開展設計,并嚴格控制導線長度,避免因導線過長造成能源損耗,成本激增。在對低壓配電線路進行設計時,盡可能的保證線路直行,減少回頭設置。將變電所設置在靠近負荷中心的位置,縮短供電半徑,以減輕電力能源傳輸過程中造成的電能損耗。
2)加強導線的截面積和電阻率的設計,在照明系統(tǒng)節(jié)能設計中,導線橫截面積與能源損耗指標存在緊密聯(lián)系。對長路徑的導線來說,增大橫截面積,有利于提高電力傳輸功率,減少無用功率。此外,根據(jù)供電電壓需求和熱穩(wěn)定性需求,盡可能的增大導線橫截面積,促使整個電力系統(tǒng)的正常運行,達到節(jié)能降耗的目的。最后,導線材料的選擇也是至關重要的。
照明設備的電能損耗在整體建筑物電能損耗中占據(jù)絕對比重。由此,選擇適宜的照明設備顯得尤為重要。為此,在照明設計時,設計人員應優(yōu)選LED燈或節(jié)能燈。一方面,滿足照明需求,另一方面,控制電能損耗,減輕經濟負擔??傊ㄟ^優(yōu)化供電方式,優(yōu)選照明設備,調整輸配電線路等方式,可以達到節(jié)能降耗的目的。
變壓器節(jié)能設計的主要目的是提高運行效率,降低能源損耗。在變壓器節(jié)能設計過程中,除注重變壓器的固定鐵損、雜散損耗以及銅損以外,還要高度重視變壓器投入使用期間的減損工作。變壓器節(jié)能設計,不僅可以減輕電力能源損耗,還能實行經濟效益最大化。
在建筑電氣系統(tǒng)規(guī)劃設計過程中,高效推廣應用可再生清潔型能源具有實際意義。設計人員需秉承因地制宜的基本原則,合理開發(fā)利用太陽能、風能、地熱能、潮汐能等可再生清潔型能源。例如,利用太陽能光伏供電系統(tǒng),將太陽能轉化為電能,滿足建筑物的用電需求。
綜上所訴,建筑行業(yè)具有高能耗、重污染的基本特征,將節(jié)能技術拓展應用到建筑電氣系統(tǒng)設計中,可以有效控制電力能源損耗,節(jié)約投資成本,減輕環(huán)境污染,進而達到經濟效益、社會效益與生態(tài)效益最大化的目標。這對于踐行可持續(xù)發(fā)展策略,構建能源集約化、環(huán)境友好型社會具有實際意義。