續(xù)亞強

（重慶工貿職業(yè)技術學院，重慶 涪陵 408000）

1 我國能源現狀

能源短缺是世界性難題，保護環(huán)境，節(jié)約能源，是全世界共同關注的重大課題。就我國目前的國情看，人均能源不足世界人均水平的一半，同時能源利用率也很低，約為30%（日本的能源利用率達60%左右），單位建筑面積能耗約為發(fā)達國家的2~3倍，再加上我國龐大的能源需求總量，致使我國成了世界上典型的無可爭議的能源消耗大國。

我國的建筑行業(yè)近十年來發(fā)展異常迅猛，這對拉動國民經濟的發(fā)展，改善民生起到了極大地促進作用，但其能源消耗量卻十分巨大。因此，國家“十一五”規(guī)劃綱要，首次將建筑節(jié)能工程列入了國家十大節(jié)能工程，而電氣能耗在建筑能耗中又占有相當大的比例，因此，建筑電氣設計能否做到最大限度地節(jié)能就顯得尤為重要。

2 建筑電氣節(jié)能設計的基本原則

要做好電氣節(jié)能設計，在設計思想上首先要重點強化以下3個原則。

2.1 電氣設計全面優(yōu)化原則

最優(yōu)化是指各方面指標配套銜接，統(tǒng)籌兼顧，達到最佳的理想狀態(tài)。民用電氣節(jié)能設計的最優(yōu)化，就是要求在進行電氣設計時，既要達到建筑功能的標準，也不能僅為節(jié)能而增加投資，應使用電設備負荷容量、電能質量、供電可靠性達到最好，設備控制方便，運行方式處于最佳，同時還要達到安全技術要求。只有這樣，才能使建筑節(jié)能設計在保證適用性、安全性的基礎上，使電氣節(jié)能設計成為最優(yōu)化方案。

2.2 保證設備最佳經濟運行方式原則

建筑電氣節(jié)能設計要著力于滿足房屋的各種功能要求，同時按設備的經濟運行方式選擇設計，以提升設備的運行效率。如：滿足照明的照度、色溫，滿足空調的溫度，滿足上下、左右的運輸通道暢通無阻等。在滿足這些功能要求后，就應充分考慮選用設備的經濟運行方式，如合理調整負荷、確定好設計系數等等，最大限度地提升設備的運行效率，從而達到節(jié)約電能、創(chuàng)造最佳經濟效益的目的。

2.3 追求節(jié)能效益原則

節(jié)能最直接的著眼點，應首先考慮剔除那些不必要的與發(fā)揮建筑物功能無關的多余的能量消耗，然后才是再考慮采取什么樣的措施節(jié)能。采用的節(jié)能措施如通過正確的設計或采用節(jié)能設施來控制變壓器損耗、均衡負荷、補償無功、減少輸電線路上的有功損耗、控制光源多余的照明強度及覆蓋范圍等等都應進行節(jié)能效益的比較，不能單方面的加大節(jié)能投入，要綜合考慮節(jié)能效益，即應該計算增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內通過用節(jié)能減少下來的運行費用獲得合理的回報，但這種回報也不能光算經濟帳，還得考慮社會效益和大環(huán)保要求。

3 建筑電氣節(jié)能設計要點

3.1 合理設計配電系統(tǒng)

（1）建筑用配電系統(tǒng)的設計應遵循簡單靈活，有較大的適應性的原則。如對10kV配電系統(tǒng)，其組線方式就應盡量以環(huán)式為主，當然根據負荷的分布情況也可采用放射式或樹干式接線網絡。

（2）變壓器安裝應根據用電負荷的容量及分布，盡量安排在負荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低電能損耗，節(jié)約有色金屬，減少電壓損失，提高供電質量。

（3）要最大限度地降低線路損耗?？梢酝ㄟ^合理確定電氣功能用房及之前闡述的變壓器的位置，以減少供電半徑；優(yōu)選線路路徑，避免交叉重復和繞行；適當加大導線截面；對系統(tǒng)無功實施就地補償，盡可能減少無功輸送損耗等來達到目的。

3.2 正確選擇電壓等級

（1）城鎮(zhèn)的高壓配電電壓應選擇以10kV為主，低壓配電采用220V/380V，這有利于電網的經濟運行。

（2）小負荷用戶用電應直接連接就近的低壓電網，而當電力用戶的計算容量較大或供電距離較長時（如單臺負荷大于250kW等），就應按高壓供電進行設計。

3.3 選擇低損耗變壓器

變壓器損耗由銅損和鐵損構成，鐵損則包括渦流損耗和磁滯損耗，是基本不變的，主要受硅鋼片的性能和鐵芯制造工藝這些固有因素的影響。因此，從減少鐵損的角度，就應注意選擇節(jié)能型的變壓器，如選采用高導磁硅鋼片的，對鐵芯疊片方式進行了節(jié)能型改進的變壓器設備等等。

變壓器銅損的大小則由繞組的電阻和電流的大小確定，所以，要減少銅損就應盡量選擇繞組電阻較小的銅芯變壓器。

3.4 精心設計照明系統(tǒng)

照明節(jié)能設計，原則是要在保證照明質量的前提下，最大限度的利用光能，具體可從以下方面著手:

（1）盡可能利用自然光源。天然光源是取之不盡的環(huán)保能源，民用建筑獲得較多的自然光，可以提高室內溫度，省掉照明能耗，同時也有益于人們對環(huán)保的需求。所以，在設計中，應合理確定好建筑物的采光標準,盡可能利用自然光源，在具體的措施上，可以采用反射高窗、采光擱板等，增加對自然光源的利用。

（2）采用合理的控制方式。應充分利用天然光的照度變化，決定電氣照明點亮的范圍，實行一般照明的分區(qū)控制和適當增加照明開關點，改變全開的習慣，以達到有效地節(jié)能。還可采用各種類型的節(jié)電開關，如在旅館客房設置節(jié)能控制型總開關，對居住建筑有天然采光的樓梯間、走道燈（應急照明除外)采用節(jié)能自熄開關等。對公共場所、室外照明，可采用集中控制遙控管理的方式或采用自動控光裝置等。

（3）選用高效光源和電氣附件。照明設計規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照度標準不可隨意更改，這就需要有效地控制單位面積燈具安裝功率。一般場所應優(yōu)先采用高效發(fā)光的熒光燈及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育場館的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

電氣附件也應注意選用節(jié)能環(huán)保產品，如目前的電子鎮(zhèn)流器與傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器相比較，就具有啟動電壓低、噪聲小、溫升低、重量輕、無頻閃等優(yōu)點，節(jié)電效果顯著，環(huán)保效果好。

3.5 重視建筑電氣設備節(jié)能

（1）空調系統(tǒng)節(jié)能。建筑物內的用電設備基本上分為照明燈具、電熱用具及各類電動機。目前，電動機尤其是交流電動機的應用非常頻繁，節(jié)能潛力較大。眾所周知，空調系統(tǒng)是建筑中的用電大戶，特別是中央空調系統(tǒng)。近年來，隨著智能建筑的發(fā)展，中央空調系統(tǒng)的節(jié)能控制潛能越發(fā)突出，如：冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制；冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制；熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制；變風量系統(tǒng)等控制技術，都可以在很大程度上減少電力能源消耗。

（2）動力設備系統(tǒng)節(jié)能。作為動力源的電動機，從家用電器到民用建筑設備，以及各行各業(yè)都用得很多，其耗電量也十分巨大。減少電動機電能損耗的主要途徑就是要提高電動機的效率和功率因數，如采用高效率電動機，最大限度地減少電動機的空載損耗及負載損耗；根據負荷特性合理地選擇電動機，避免“大馬拉小車”；對輕載電動機采取降壓運行，減少啟動消耗；根據負載情況對電動機無功功率進行就地補償，提高運行效率；對需要根據負荷變化調節(jié)的設備采用調速電機，以改進控制方式等等，通過這些措施，就可以大大改善動力設備系統(tǒng)的節(jié)能效果。

綜觀整個建筑電氣節(jié)能工程，環(huán)節(jié)繁多，潛力巨大。要想取得最佳的節(jié)能效果，首先就要認真對待建筑節(jié)能設計這個初始環(huán)節(jié)，在對現場做充分考證研究的基礎上，從配電網絡、設備選型、控制方式等多個方面進行優(yōu)化設計，以達到節(jié)能增效的目標。

[1]劉澤源，孟新林.論建筑行業(yè)的現代科學技術與發(fā)展[M].大連：大連理工大學出版社，2007.

[2]張利.談現代房屋建筑電氣節(jié)能設計的技術觀[J].建筑學報，2009，（3）．

[3]鄒德義.中國現代建筑史[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004．