建筑節(jié)能,從總體上說,是通過政策引導,以節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品為基礎(chǔ),實現(xiàn)建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、建筑的施工過程和建筑使用等三個方面的節(jié)能目標。在這些過程中,普遍推廣和應(yīng)用節(jié)能技術(shù)是實現(xiàn)這個目標的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而標準規(guī)范是科學技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合反映、是工程技術(shù)人員進行規(guī)劃、設(shè)計、施工和驗收等工程實踐的準則和依據(jù)。隨著人民生活水平的提高,建筑能耗必然較快增長,各類能源供不應(yīng)求,能源的浪費卻較為普遍。近年來,國家及相關(guān)部門已經(jīng)深切意識到節(jié)能問題的重要性和緊迫性,人們環(huán)保意識的加強,如何有效的減少能源消耗,提高能源利用率,越來越成為我們關(guān)注的問題,電力系統(tǒng)作為全國八大節(jié)能降耗的重點行業(yè),日益重視電能的節(jié)約與合理使用。

1電氣節(jié)能原則電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的原則。(1)滿足建筑物的功能:即基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設(shè)備運行提供必需的動力,按照用電設(shè)備對于負荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求,來優(yōu)化供配電設(shè)計,促進電能合理利用。(2)考慮實際效益:節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益。通過比較分析,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使增加的節(jié)能方面的投資,能在幾年或較短的時間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。(3)節(jié)省無謂消耗的能量:考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗等等,宜采用先進的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低。

1建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施

1.1變壓器的節(jié)能措施即減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算:ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ為變壓器的有功損耗(KW);Ρo為變壓器的空載損耗(KW);Ρκ為變壓器的短路損耗(KW);β為變壓器的負載率。(1)Po作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān),與負荷大小無關(guān),所以在選用變壓器時最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流好,減少了漏磁損耗。(2)Pκ是變壓器額定負載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。βPκ用微分求它極值時,是在β=50%時每千瓦的負荷,此時變壓器的能耗最小,但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費,變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預留適當?shù)挠嗔?變壓器最經(jīng)濟節(jié)能運行的負載率一般在75%～85%之間。(3)在選擇變壓器容量和臺數(shù)時,應(yīng)根據(jù)負荷情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。

2.2減少供配電線路損耗線損是供配電線路經(jīng)濟運行的重要指標,由于配電線路有電阻,有電流通過時就會產(chǎn)生功率損耗,其公式為:ΔΡ=3I2R•10-3式中:ΔΡ為三相輸電線路的功率損耗(KW);I為線電流(A);R為線路相電阻(Ω)。其中“R”線路電阻在通過電流不變時,線路長度越長則電阻值越大。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρL/S,即與導線電阻率ρ、導線長度L成正比,與導線截面S成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個方面考慮:(1)盡量選用電阻率ρ較小的導線,如銅芯導線較佳,鋁線次之。(2)盡可能減少導線長度,在設(shè)計中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負荷中心,以減少供電半徑。(3)增大導線截面積,對于較長的線路,在滿足載流量,熱穩(wěn)定,保護配合及電壓降要求的前提下,在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用,由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用,綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟時還是合算的。

2.3照明節(jié)能措施(1)充分利用自然光,根據(jù)自然光的照度變化,分組分片控制燈具開停。設(shè)計時適當增加照明開關(guān)點,即每個開關(guān)控制燈的數(shù)量不要過多,以便管理和有利節(jié)能。室外照明系統(tǒng),最好采用光電控制器代替照明開關(guān),以利節(jié)電。在插座面板上設(shè)置翹板開關(guān)控制,當用電設(shè)備不使用時,可方便切斷插座電源,消除設(shè)備空載損耗,達到節(jié)電的目的。(2)有效控制單位面積燈具安裝功率。按照照明設(shè)計規(guī)范的視覺要求、照度標準、照明功率密度等,在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般房間及公共場所應(yīng)優(yōu)先采用緊湊型熒光燈及高效發(fā)光的熒光燈,體育館場及廠房的室外照明等一般照明宜采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源。(3)使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及電子觸發(fā)器等,公共建筑場所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無功補償?shù)臒艟?緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。

2.4電動機節(jié)能措施在建筑電氣中的電動機都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備配套的,由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)的。因此,其節(jié)能措施只能貫徹在運行過程中,除了用就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外,還應(yīng)減少電機輕載和空載運行。采用這種方式,可提高電機在輕載時的效率,達到節(jié)能的目的。另外,其它節(jié)電途徑還有按經(jīng)濟運行選擇合適的電機容量,減少輕載和空載運行時間,保證電機的電源電壓基本正常等措施。

3建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用為解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能源浪費大的問題,新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進的控制方式對傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進行有效的控制。另外,通過中控電腦則可監(jiān)視和控制整個建筑的燈光、遮陽及空調(diào)設(shè)備,同時可以看到各區(qū)域、各房間的實際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過定時則可對定時上下班場所的燈光、空調(diào)、窗簾等進行定時控制。所有這些措施都可以達到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進的設(shè)計技術(shù),按照節(jié)能標準進行設(shè)計,為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。

4結(jié)語

電氣節(jié)能是建筑節(jié)能中不可忽略的重要組成部分,為了實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建筑節(jié)能勢在必行。我國應(yīng)結(jié)合實際情況,綜合利用各種節(jié)能技術(shù)措施,選擇經(jīng)濟合理的節(jié)能方案,充分研究相關(guān)政策的制定和配套,形成新的機制和運作模式,制定出可操作性強、便于實施和審核檢查的一整套科學體系,使之更好地指導和規(guī)范建筑節(jié)能,推動建筑節(jié)能的健康發(fā)展。