芻議建筑電氣節(jié)能設(shè)計

1、<p>　　芻議建筑電氣節(jié)能設(shè)計</p><p>　　摘要：近年來，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢來看，節(jié)能建筑將是未來的引領(lǐng)者。但于此同時還需要各系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)配合，不斷應(yīng)用新思路、新技術(shù)、新設(shè)備，推動我國“低碳經(jīng)濟(jì)”的全面發(fā)展。本文簡述了建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施，分別從變壓器的選擇、電氣產(chǎn)品的選擇.無功功率的合理補(bǔ)償、照明節(jié)能等方面的節(jié)能方法論述，以期指導(dǎo)實(shí)踐。 </p><p>

2、　　關(guān)鍵詞：建筑電氣節(jié)能設(shè)計 </p><p>　　中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的基本原則 </p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步。從電氣節(jié)能設(shè)計的實(shí)用目標(biāo)出發(fā)，要做到技術(shù)可靠，先進(jìn)安全的原則，按工程投資考慮經(jīng)濟(jì)效益，就不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資及增加運(yùn)行費(fèi)用，而是應(yīng)該讓

3、增加的部分投資能在較短的時間內(nèi)通過節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用得到回報。建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)節(jié)省無謂消耗的能量，在選用節(jié)能的新設(shè)備上，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，并從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后再選定節(jié)能設(shè)備，絕不能只做表面形式上的節(jié)能。 </p><p>　　2 建筑電氣設(shè)計的節(jié)能措施 </p><p>　　2.1 變壓器的選擇 </p><p>　　變壓器的損耗包括有功功

4、率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器節(jié)能設(shè)計中主要考慮的是減少其有功損耗，提高運(yùn)行的效率。變壓器的有功損耗包括空載損耗和負(fù)載損耗。變壓器的空載損耗又稱為鐵損。它是由鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗組成，其值與鐵芯的材質(zhì)等有關(guān)，而與負(fù)荷大小無關(guān)，是基本不變的；而銅損與負(fù)荷電流平方成正比，負(fù)載電流為額定值時的銅損又稱短路損失。降低空載損耗和負(fù)載損耗的途徑有：①采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片，改進(jìn)鐵芯結(jié)構(gòu)，降低空載損耗。②改進(jìn)絕緣結(jié)構(gòu)，適當(dāng)減小電流密度，降低負(fù)載損耗。

5、因此，在變壓器設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先選用 S9- S11 或 SC9- SC11 等低損耗節(jié)能變壓器。近年來，非晶合金鐵芯變壓器由于其噪聲小、低損耗的特點(diǎn)在市場上得到了很好的使用，它的空載損耗只有傳統(tǒng)鋼材鐵芯變壓器的1/10。 </p><p>　　2.2 電氣產(chǎn)品的選擇 </p><p>　　在此工程設(shè)計中，在對電氣產(chǎn)品的設(shè)計進(jìn)行選擇時，應(yīng)采用國家認(rèn)證機(jī)構(gòu)確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，并優(yōu)先選擇高效、節(jié)能、環(huán)保

6、的電氣產(chǎn)品和設(shè)備，絕不采用國家明令禁止的、淘汰的和高耗能產(chǎn)品。 </p><p>　　2.3 供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施 </p><p>　　供配電系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，在保證供電可靠性和供電質(zhì)量滿足規(guī)范的前提下，力求做到節(jié)省有色金屬消耗、減少電能的損耗。具體節(jié)能措施為：根據(jù)工程性質(zhì)、規(guī)模、負(fù)荷容量、防火分區(qū)及業(yè)主要求等因素綜合考慮，合理選擇變電所、配電小間的位置，配電小間的設(shè)置一般以 800

7、～1000m2設(shè)一個為宜，末端配電箱的供電半徑宜為 30～50m，同時配電線路敷設(shè)時盡可能走直線，少走彎路，不走或少走回頭路，避免出現(xiàn)“支線沿著干線倒送電”的現(xiàn)象，以減少來回線路的電能損失。 </p><p>　　線路損耗一般與線路的長度和負(fù)載的大小相關(guān)聯(lián)，降低線路損耗的主要措施有：①盡量選用電阻率較小的導(dǎo)線，銅導(dǎo)線較佳，鋁導(dǎo)線次之。②線路路徑的選擇應(yīng)合理，盡量走直線，盡可能不走彎路；配電房應(yīng)靠近負(fù)荷中心，以減少

8、供電半徑。③合理選擇導(dǎo)線截面。導(dǎo)線截面大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)條件來確定。對于較長的線路，在滿足電流及電壓降要求的情況下，可使導(dǎo)線截面適當(dāng)放大，這樣做雖然增加了線路費(fèi)用，但由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，從而達(dá)到節(jié)能的目的。此外，對于環(huán)形供電方式，為降低線路的電阻值，將開式網(wǎng)運(yùn)行改為閉式網(wǎng)運(yùn)行，同樣可明顯降低線路的損耗。④提高傳輸線路的電壓等級，資料顯示當(dāng)電壓提高10%時，耗能可降低 17.4%，因此提高傳輸線路電壓是降低線損的有

9、效途經(jīng)。⑤提高系統(tǒng)的功率因數(shù)及設(shè)備的自然功率因數(shù)。線路損耗與電力用戶的功率因數(shù)的平方成反比，因此提高功率因數(shù)也是降低線路損耗的有效措施。工程設(shè)計中應(yīng)盡可能采用功率因數(shù)高的設(shè)備，對電感性設(shè)備可選用附有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備；設(shè)置無功補(bǔ)償裝置時，對容量大且平穩(wěn)的負(fù)荷采用就地補(bǔ)償方式，對容量較小或斷續(xù)的負(fù)荷宜采用變電所低壓側(cè)集中補(bǔ)償方式。 </p><p>　　2.4 無功功率的合理補(bǔ)償 </p><

10、p>　　無功補(bǔ)償時首先應(yīng)減少用電設(shè)備的無功消耗，提高自然功率因數(shù)，具體措施：①正確選擇變壓器的容量和臺數(shù)，以便可以切除季節(jié)性負(fù)荷專用的變壓器。②熒光燈、氣體放電燈燈具功率因數(shù)小于 0.9 時應(yīng)做單燈電容補(bǔ)償。③減少供配電線路的感抗，采用正確的電線、電纜的敷設(shè)方式及采用同心結(jié)構(gòu)的電纜等措施。④正確選擇電動機(jī)的容量。當(dāng)采用提高自然功率因數(shù)的措施后，仍達(dá)不到供電部門及節(jié)能要求時，在變、配電室內(nèi)集中進(jìn)行電容補(bǔ)償，對容量較大、負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常

11、使用的用電設(shè)備宜單獨(dú)就地補(bǔ)償。 </p><p><b>　　2.5 照明節(jié)能 </b></p><p>　　我國照明用電約占社會總用電量的 12%，采用高效照明產(chǎn)品代替低效照明產(chǎn)品可節(jié)電 60%～80%，所以照明節(jié)電潛力巨大。提倡照明節(jié)能不是說降低視覺要求和降低照明質(zhì)量，照明節(jié)能基本原則是保證不降低照明場所的視覺要求，力求減少照明系統(tǒng)中的能耗，最有效的利用電能。在工

12、程設(shè)計中以照明功率密度(LPD)值作為照明節(jié)能指標(biāo)，力求合理提高照度而降低用電量。 </p><p>　?。?)合理選擇和確定照度標(biāo)準(zhǔn)值。GB50034- 2004《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了各類場所的照度標(biāo)準(zhǔn)值，實(shí)際設(shè)計中執(zhí)行的照度值可能提高或降低一級。在一般情況下設(shè)計照度值與照度標(biāo)準(zhǔn)值相比較，可有±10%的誤差，使照度標(biāo)準(zhǔn)值的選擇具有一定的靈活性。對于規(guī)范條文規(guī)定的房間或場所，在選定的相關(guān)參數(shù)條件下，

13、須達(dá)到規(guī)定的照度值并確保 LPD 值不超標(biāo)，該比值的量綱是 Lm/W，表示投入的光通量相對于輸入功率的比值，可作為照明設(shè)計參考的能效指標(biāo)，規(guī)范條文規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)值與對應(yīng)的照明功率密度值之比作為能效指標(biāo)下限。 </p><p>　?。?)應(yīng)用高光效照明光源。照明光源的節(jié)電指標(biāo)是發(fā)光效率。它是指每瓦所產(chǎn)生流明數(shù)的大小，數(shù)值越大表示發(fā)光效率越高，越節(jié)省電能。表 1 是常用光源光效參數(shù)的比較。表 1中表明熒光燈的發(fā)光效率

14、比白熾燈高得多。 </p><p>　　表1常用光源光效參數(shù)比較表 </p><p>　　使用直管熒光燈的場所，應(yīng)選用細(xì)管徑(即 T8 或 T5 型)、稀土三基色直管熒光燈，不應(yīng)使用鹵磷酸鈣熒光粉制的熒光燈，這樣提高光效、顯色指數(shù)，而且使用壽命更長，節(jié)能效果好。在辦公室、教室、商場和工業(yè)廠房一般功能性照明場所，使用直管熒光燈滿足照度均勻度要求條件下，應(yīng)選用功率較大的燈具 (T8 不小于 3

15、6 W，T5 不小于 28W)，可提高能效30%～40%。辦公室、會議室應(yīng)用直管熒光燈或緊湊型熒光燈，應(yīng)盡量不用或少用白熾燈，緊湊型熒光燈具有光效較高、壽命長、顯色性較好，用它取代白熾燈可節(jié)約電能，其他場所應(yīng)嚴(yán)格限制白熾燈的應(yīng)用。積極推廣應(yīng)用高光效、長壽命的金屬鹵化物燈和高壓鈉燈。商場營業(yè)廳、展覽廳、候機(jī)廳等中等高度(如燈具安裝高度 4～6m)的公共建筑顯色要求高的宜采用較小功率的陶瓷金鹵燈，其光效更高；大件倉庫、鍛工車間、煉鐵車間顯色

16、性要求不高的場所以及道路照明，應(yīng)采用光效更高的高壓鈉燈；高大的工業(yè)廠房采用金屬鹵化物燈。對設(shè)計選用的燈具(直管熒光燈、單端熒光燈、自鎮(zhèn)流熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等光源)應(yīng)選擇其光效符合“節(jié)能評價值”的產(chǎn)品，以滿足節(jié)能的要求。 </p><p>　?。?)推廣應(yīng)用高效節(jié)能鎮(zhèn)流器。熒光燈應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，符合使用要求時，可選用兩個或幾個燈管共用的鎮(zhèn)流器；金屬鹵化物燈、高壓鈉燈應(yīng)選用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器

17、，根據(jù)產(chǎn)品的發(fā)展，逐步應(yīng)用電子鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器的功耗占燈功率的百分比見表 2。 </p><p>　　表2 鎮(zhèn)流器的功耗占燈功率的百分比 </p><p>　?。?）選用高效的燈具。燈具發(fā)出的總光通量占燈具內(nèi)光源發(fā)出的光通量的百分比為燈具的效率，它說明了燈具對光源光通的利用程度。影響燈具效率的主要因素有：反射器和保護(hù)罩的材料。目前這些材料很多，一般地對反射器而言經(jīng)鍍鋁處理的反射鏡其反射率達(dá)

18、80%以上，保護(hù)罩以透明玻璃的透過率為最高，其次為棱鏡塑料。因此，在燈具選型時，應(yīng)優(yōu)先選用高效的節(jié)能燈具，實(shí)現(xiàn)設(shè)計時階段的節(jié)能。 </p><p>　?。?）照明控制：光源的選擇可以達(dá)到照明節(jié)能，照明控制是關(guān)系運(yùn)行中節(jié)能的重要因素。公共建筑和工業(yè)建筑的公共場所，宜采用集中控制，為了節(jié)能，宜按建筑使用條件和天然光狀況分區(qū)、分組控制；體育館、影劇院、候機(jī)廳、報告廳等公共場所應(yīng)采用集中控制，并按需要采取調(diào)光或降低照度的

19、控制措施。每個照明開關(guān)所控?zé)魯?shù)不宜太多。每個房間的燈開關(guān)數(shù)不宜小于 2 個。房間或場所裝設(shè)兩列或多列燈具時，所控?zé)袅信c側(cè)窗平行；生產(chǎn)場所按車間、工段或工序分組；電化教室、會議廳、多功能廳等場所按靠近或遠(yuǎn)離講臺分組。 </p><p>　?。?）合理利用自然光節(jié)能降耗。充分利用自然光，把照明和自然采光相結(jié)合。建筑物的照明設(shè)計應(yīng)充分利用自然光節(jié)能降耗。在進(jìn)行照明設(shè)計時，應(yīng)盡量利用自然光，白天少開燈。室內(nèi)墻壁以潔白干凈

20、為準(zhǔn)，可提高光的反射率，增加亮度。 </p><p>　　（7）嚴(yán)格執(zhí)行照明功率密度(LPD)限值。照明設(shè)計中應(yīng)按選用的光源、燈具及布置計算照度，在符合 GB 50034- 2004《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)值后，再驗(yàn)算實(shí)際的LPD 值，以不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 LPD 限值為合格，低于 LPD 限值更為節(jié)能。不能用規(guī)定的 LPD限值作為單位面積功率去計算照度。 </p><p><

21、;b>　　結(jié) 語 </b></p><p>　　節(jié)能降耗是國家的基本國策，在建筑電氣設(shè)計時應(yīng)大力推廣和實(shí)施國家的節(jié)能方針，精心考慮各種可行技術(shù)措施，合理配置各種電氣設(shè)備，并對其進(jìn)行有效、科學(xué)的控制和管理，減少能源消耗，提高能源利用率。這些必須通過工程技術(shù)人員的精心設(shè)計，才會將美好的愿望變成現(xiàn)實(shí)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b>&l

22、t;/p><p>　　[1] JGT 16- 2008，民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范[S]． </p><p>　　[2] GB 50034- 2004，建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S]． </p><p>　　[3] 北京照明學(xué)會．照明設(shè)計手冊[M]．第 2 版．北京：中國電力出版社，2006． </p><p>　　[4] 張瓊芳,束中明.新一代建筑電氣技術(shù)的