李富永

【摘 要】闡述建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)約能源的思想和原理，從變壓器節(jié)能、照明節(jié)能、以及如何減少線路上的能量損耗、提高系統(tǒng)的功率因數(shù)等幾個(gè)方面，論述建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能原則和方法，以期實(shí)現(xiàn)建筑物的整體節(jié)能。

【關(guān)鍵詞】建筑電氣；節(jié)能；設(shè)計(jì)

我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，能源相對(duì)短缺，單位建筑面積能耗相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的2-3倍，由此可見(jiàn)節(jié)能工作潛力巨大。建筑的節(jié)能降耗已成為全社會(huì)公民的共識(shí)，在建筑工程電氣安裝中注意節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)建筑節(jié)能具有重要的意義。因此，要做到資源開(kāi)發(fā)與節(jié)約并舉，就要把節(jié)約能源，提高資源的利用率放在首位，具體在建筑電氣設(shè)計(jì)中就要將節(jié)約能源的思想貫徹始終。以下從幾個(gè)方面探討建筑電氣節(jié)能之道。

一、照明設(shè)計(jì)重視節(jié)能環(huán)保

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)照明用電量已占總用電量的10%～12%。按照我國(guó)提出的"中國(guó)綠色照明工程"規(guī)劃，照明節(jié)電已成為建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能的重要方面。照明節(jié)能，是在保證照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量的前提下，力求減少照明系統(tǒng)中的能量損失，最有效地利用電能。

1）選擇控制開(kāi)關(guān)以充分利用自然光。自然光是免費(fèi)的光源。合理地選擇照明方式。在滿足照度標(biāo)準(zhǔn)的條件下，為節(jié)約電能，應(yīng)選用一般照明、局部照明和混合照明相結(jié)合的照明方式。

2）合理地選擇照度值。選擇照度是照明設(shè)計(jì)需要考慮的重要問(wèn)題。照度太低，會(huì)損害工作人員的視力，影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。不合理的高照度則會(huì)浪費(fèi)電力。選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺(jué)工作相適應(yīng)。照明設(shè)計(jì)應(yīng)按國(guó)家頒布的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇照度，合理的照度值和優(yōu)良的照明質(zhì)量形成的光環(huán)境可以提高工作效率和改善人們的心情，因此，要綜合考慮照明系統(tǒng)的總效率。

3）選用優(yōu)質(zhì)的電光源。適當(dāng)降低燈具工作電壓是延長(zhǎng)燈具壽命的有效途徑。設(shè)計(jì)之前首先要了解各類(lèi)電光源的特點(diǎn)，合理進(jìn)行光源選擇。采用新型高效節(jié)能光源。高效光源是照明節(jié)能的首要因素必須重視推廣應(yīng)用高效光源。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)所條件不同.至少有三類(lèi)高效光源應(yīng)予推廣使用。第一類(lèi)是以高壓納燈、金屬鹵化物燈為代表的高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）適用于高大工業(yè)廠房、體育場(chǎng)館、道路、廣場(chǎng)、戶外作業(yè)場(chǎng)所等。辦公、商業(yè)樓照明的老式燈具應(yīng)改造成帶電子鎮(zhèn)流器和細(xì)管徑燈管的節(jié)能型熒光燈，節(jié)電15%以上，還能延長(zhǎng)燈管的使用壽命約60%，光效高達(dá)50%，消除了頻閃效應(yīng)和噪聲。合理配光，采用節(jié)能要求的控制方法，盡量利用天然光束減少照明，實(shí)現(xiàn)時(shí)間、地點(diǎn)、天氣變化、工作和生活需要靈活地調(diào)節(jié)照度水平。

二、變壓器的節(jié)能

在電力系統(tǒng)中，為了使電能傳輸范圍及數(shù)量提高，變壓器得到廣泛應(yīng)用。然而，發(fā)電、輸電、配電及用電各環(huán)節(jié)構(gòu)成的電力系統(tǒng)一般需要3～5次的變壓過(guò)程，造成電力系統(tǒng)中總的變壓器容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出發(fā)電機(jī)的總?cè)萘?，從而產(chǎn)生了嚴(yán)重的損耗。變壓器的節(jié)能就是降低其損耗、提高其運(yùn)行效率，變壓器的有功功率損耗可用下式計(jì)算：

△p=P0+Pkβ2（1）

式中：△p--變壓器有功損耗，kW；

P0--變壓器的空載損耗，kW；

Pk--變壓器的短路損耗，kW；

β--變壓器的負(fù)載率，%。

合理選用配電變壓器的容量和臺(tái)數(shù)。變壓器在運(yùn)行中由于建立主磁通而要消耗一定數(shù)量的無(wú)功功率。如果變壓器的容量比實(shí)際負(fù)荷大得多，則將使變壓器經(jīng)常處在低負(fù)荷的狀況下運(yùn)行，這樣變壓器本身將消耗多余的無(wú)功功率。因此在選擇變壓器的容量時(shí)，一般考慮負(fù)荷率在75～80%最合適，這時(shí)，變壓器的效率也最佳。所以，合理選擇配電變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，使負(fù)荷率增高，從而提高功率因數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，如目前新S9型低能耗配電變壓器具有產(chǎn)品質(zhì)量可靠、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)建設(shè)改造過(guò)程中還會(huì)被繼續(xù)采用；還有SL9及SC8等油浸變壓器或干式變壓器。

三、充分利用太陽(yáng)能

（一）太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用

太陽(yáng)能光伏技術(shù)是利用太陽(yáng)電池將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)控制器，白天由蓄電池將太陽(yáng)電池產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存起來(lái)，夜間再釋放出來(lái)，提供照明以及其它需要。其中逆變電源系統(tǒng)，可以將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。設(shè)備便宜到足以給獨(dú)立住宅供電或在能量需求高峰期使用。在發(fā)展中國(guó)家，許多遠(yuǎn)離電網(wǎng)的村落也廣泛地運(yùn)用光電能。在發(fā)達(dá)國(guó)家，許多個(gè)人、社區(qū)和國(guó)家都運(yùn)用光電能，來(lái)致力于解決全球變暖、可持續(xù)性發(fā)展和能源獨(dú)立自主。

（二）太陽(yáng)能熱利用技術(shù)

平板集熱器：平板集熱器是較早應(yīng)用的一種太陽(yáng)能集熱器，在經(jīng)歷了很長(zhǎng)的發(fā)展歷程后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料選擇及組裝技術(shù)均達(dá)到了很成熟的水平，如今仍是發(fā)達(dá)國(guó)家太陽(yáng)能熱利用產(chǎn)品中占絕對(duì)主導(dǎo)地位的集熱器形式。平板集熱器一般由透明蓋板、吸熱體、保溫層以及外殼四部分組成，透明蓋板的作用和要求是：第一，要求有較高的太陽(yáng)透過(guò)率，通常希望大于75%；第一，減少吸熱體本身的紅外向外輻射和對(duì)流造成的熱損失；第二，防止灰塵和雨水侵入集熱器，以免吸熱體涂層和保溫材料性能的下降，從而延長(zhǎng)其使用壽命。故安裝時(shí)要確保蓋板的密封。

總之，建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施還有很多，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)者而言，就是要合理的選用設(shè)備（變壓器，電動(dòng)機(jī)，電纜，照明光源等），合理確定供電電壓等級(jí)以及采用新材料，新技術(shù)等。對(duì)于建筑使用者而言，就是要合理使用電氣設(shè)備，爭(zhēng)取使我國(guó)建筑能耗下降。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]中國(guó)建筑科學(xué)研究院.GB50034-2004，建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004.