土木建筑學術(shù)文庫第14卷2010年建筑電氣的節(jié)能設(shè)計萬娟于留輝(鄭州大學綜合設(shè)計研究院)摘要節(jié)約能源日漸成為我們每個人的責任和義務(wù).筆者就建筑電氣設(shè)計中常見的問題，談一下幾個有關(guān)建筑電氣設(shè)計節(jié)能的辦法。關(guān)鍵詞用電指標照明節(jié)能效率因素隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高,建筑物的能耗需求量逐步提高，據(jù)統(tǒng)計,我國單位建筑面積能耗相當于發(fā)達國家的2~3倍，而我國又是一個能源消耗大國， 人均資源和能源相對貧乏,不到世界人均水平的一伴,建筑物能耗的浪費問題日益突出。因此，在以后的建筑電氣設(shè)計中,要本著滿足建筑物的功能、考慮實際經(jīng)濟效益、節(jié)省無謂消耗能量的原則來實現(xiàn)節(jié)能的目標。筆者列舉幾個方面淺談一下建筑電氣設(shè)計 節(jié)能的辦法:1恰當選定用電指標民用建筑的用電指標，尤其是負荷計算中需要系數(shù)的大小，- 直是一個意見很不一 致,沒有完全解決好的問題，主要是因為民用建筑的情況非常繁雜,不同的地區(qū),不同的單位，不同的設(shè)備,不同的使用情況，不同的工程規(guī)模,不同的建設(shè)標準等,使1m2建筑面積的用電量有較大的差異,很難給出一個大家均可使用的標準。作為建筑電氣設(shè)計者, - -般本著寧大勿小的原則，使已建成的許多工程的變壓器容量選擇偏大，多數(shù)在很低的負荷率下運行，從而造成了很大的浪費。因此筆者認為,在建筑工程的方案或初步設(shè)計階段,按用電指標估算出所需要的變壓器總?cè)萘?根據(jù)總?cè)萘?、負荷分布、負荷性質(zhì)及供電半徑的要求，確定變電所的位置、數(shù)量及變壓器的臺數(shù)和每臺變壓器的容量。變電所宜分散布置,靠近大容量負荷設(shè)備,使變壓器盡量深人負荷中心，使低壓線路盡量短。在施工圖設(shè)計時需要進行較詳細的負荷計算,盡量使三相負荷平衡，減少變壓器的有功功率損耗。變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，以減少鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗，同時要將變壓器的負載率提高到75% -85%，減少變壓器的線損,還應(yīng)選用大容量的變壓器,盡可能減少變壓器的臺數(shù),使變壓器經(jīng)濟運行。2照明節(jié)能據(jù)統(tǒng)計，照明用電量占我國用電總量10%左右，建筑照明在其中又占有相當大的比例，因此,照明節(jié)能也一直是電氣設(shè)計中備受關(guān)注的焦點。在建筑電氣設(shè)計中,筆者認為應(yīng)從以下幾個方面來實現(xiàn)照明節(jié)能。(1)采用和推廣高效節(jié)能的光源。高效電光源是照明節(jié)能的首要因素,設(shè)計中應(yīng)根據(jù)場所特點及使用條件,全面推廣和選用多種類型的高效光源。如細中國煤化工燈、冷反射單端照明鹵鎢燈、混光燈、LED燈等。此外,還應(yīng)重視發(fā)展和YHCNMHG套的電器附件,特別是先進和節(jié)能的鎮(zhèn)流器等產(chǎn)品，雖然目前高效照明燈管及配套的電子鎮(zhèn)流器價格還是比較高,但從長遠看，-般2~3年節(jié)約的電能就能收回成本。因此合理地使用高效節(jié)能電光源,既能完善照400建筑電氣的節(jié)能設(shè)計明性能，又能達到節(jié)能目的,對實施綠色照明具有重要的意義。(2 )采用有利于節(jié)能的照明控制方式。照明控制是照明設(shè)計中-個重要的內(nèi)容,是照明設(shè)計基礎(chǔ)理論的一-部分， 與燈具光源- -樣是照明節(jié)能實施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個方面:①能營造良好的光環(huán)境。通過控制光環(huán)境來劃分空間，同-空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍,體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。②可節(jié)能。使用者需要時才開啟照明，盡可能減少不必要的開燈時間、數(shù)量和過高的照度，以有利于照明的節(jié)能。作為設(shè)計人員,我們應(yīng)當對有利于節(jié)能的照明控制方式給予應(yīng)有的重視，充分認識到它的重要性?？茖W合理地利用太陽能照明技術(shù)與產(chǎn)品。太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能照明技術(shù)的開發(fā)利用，可節(jié)省資源，減少廢氣排放，減少對地球資源的使用和破壞，保護地球環(huán)境?？茖W合理地利用太陽能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。此外，太陽能照明技術(shù)通常利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，提供給照明負荷。充分合理地利用綠色新能源已日漸成為我們設(shè)計工作中探索、使用的新趨勢。3提高系統(tǒng)的功率因數(shù)(1 )提高系統(tǒng)的自然功率因數(shù)。提高電機的負載率η選用極對數(shù)少的異步電機,采用變頻調(diào)速,使水泵、風機等電機在輕載時的功率因數(shù)提高,提高變壓器的負載率,通常在負載率大于0.7 時,變壓器一次測的功率因數(shù)最高。(2)采用電容器就地補償。目前，民用建筑設(shè)計中，絕大部分采用變壓器低壓側(cè)集中補償,這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路上的無功傳輸，因此減少了這部分線路的電壓損失及電能損耗。而對用戶，無功仍由變壓器低壓母線傳輸線中輸送到各用電點,低壓線路上的無功傳輸并沒有減少,那么此時也就達不到節(jié)能的目的了。所以無功補償裝置應(yīng)就地安裝,實行就地補償,這樣才能使線路上的無功傳輸減少達到節(jié)能的目的。4提高電動機在運行中的效率一般來說, 水曖專業(yè)在選擇電機時都是按最不利環(huán)境來考慮，而設(shè)備正常工作時的負載往往比設(shè)計值要小許多,在大多數(shù)時間里水泵和風機都在輕載運行，造成了整個系統(tǒng)能源利用效率低，浪費現(xiàn)象嚴重。同時，由于電機長期處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，機械磨損大,維護費用高，使用壽命相應(yīng)縮短。如果采用新型的智能化節(jié)電設(shè)備,運用計算機模糊控制理論和變頻技術(shù)，通過對空調(diào)負荷的狀態(tài)跟蹤，適時調(diào)節(jié)空調(diào)水系統(tǒng)流量和冷卻塔風機的風量,使其隨負荷的變化而同步變化，可以最大限度地節(jié)約電能消耗,而所增加投資也可以在短時間內(nèi)收回。對于生活水泵,采用變頻調(diào)整,同樣可以提高電動機在輕載時的效率,在節(jié)省投資及運行費用上都有利。5結(jié)語以上為筆者在近期的實踐中遇見并總結(jié)出的幾點心得，在民用建筑工程中,應(yīng)把電氣能源消耗指標作為全面技術(shù)經(jīng)濟分析的重要組成部分，以提高能源利用率和綜合效益為主要途徑。要合理計算民用建筑的用電負荷，達到節(jié)材、節(jié)能的目的，合理設(shè)置計量裝置,合理選擇電線、電纜截面和照明控制方式，要在民用建筑中推廣節(jié)能燈具和高效電器，以及新的節(jié)能型生活熱水制備方式，同時提倡各種行為節(jié)能措施，使建筑能耗降低，以實現(xiàn)節(jié)能的中國煤化工YHCNMHG