1電氣節(jié)能的現(xiàn)狀

隨著全社會(huì)對(duì)建筑節(jié)能重要性認(rèn)識(shí)的提高，技術(shù)研究不斷深化，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，管理工作不斷加強(qiáng)，節(jié)能的理念也為越來(lái)越多的人所接受，這些都為建筑 節(jié)能的推廣和應(yīng)用創(chuàng)造了有利的條件。但多數(shù)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或規(guī)定還未把電氣節(jié)能全面系統(tǒng)地納入其中，很多人認(rèn)為建筑節(jié)能只是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖或 空調(diào)的事情，與其他專業(yè)無(wú)關(guān)，電氣節(jié)能可有可無(wú)。即使是一些省級(jí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，也僅著眼于對(duì)采暖通風(fēng)空調(diào)的監(jiān)測(cè)與控制，對(duì)電氣節(jié)能缺少指導(dǎo)及操作措旖。其實(shí)電 氣節(jié)能是一項(xiàng)十分艱巨而復(fù)雜的工作，它甚至難予某些建筑智能化系統(tǒng)的應(yīng)用，如果不對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)、全面和綜合的分析和實(shí)施，要想做好工作是十分困難的。而長(zhǎng) 此以往，必將會(huì)造成新的、巨大的能源浪費(fèi)。

2電氣節(jié)能的措施及重要性

電氣節(jié)能措施的應(yīng)用貫穿在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，如配電系統(tǒng)中根據(jù)負(fù)荷計(jì)算合理選擇變壓器容量和數(shù)量；合理選擇照明光源及照度標(biāo)準(zhǔn)、滿足照明節(jié)能指標(biāo)；考 慮照明及空調(diào)的節(jié)能控制方式，對(duì)公共照明、立面照明及庭院照明等設(shè)置光控開(kāi)關(guān)：空調(diào)系統(tǒng)的智能控制、變頻控制；電梯設(shè)群控或其他節(jié)能控制模式；自動(dòng)扶梯設(shè) 節(jié)電感應(yīng)控制等。以上措施均能對(duì)用電量的多少及設(shè)備投資產(chǎn)生較大影響。其涉及電器廣泛，工作時(shí)間長(zhǎng)，根據(jù)電器及建筑物的使用壽命計(jì)算下來(lái)，其能源消耗將十 分可觀，而且與其他專業(yè)也是相互影響的。如對(duì)大的公建來(lái)說(shuō)，設(shè)備專業(yè)選擇機(jī)組類型時(shí)，均應(yīng)將各設(shè)備的用電量考慮在內(nèi)，作為確定方案的一個(gè)重要因

素。

3電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

目前電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可分為：①供配電系統(tǒng)的節(jié)能(負(fù)荷計(jì)算、功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波治理、變配電設(shè)備選擇等)：②電氣照明的節(jié)能(照明設(shè)計(jì)和設(shè) 備選擇、照明控制、天然光的利用)：③建筑電氣設(shè)備的節(jié)能(空調(diào)系統(tǒng)、給攤水系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、電梯及建筑設(shè)備等)；④計(jì)量與管理(電能計(jì)量、冷熱量計(jì)量、中 央空調(diào)系統(tǒng)的計(jì)量、居住小區(qū)的能耗計(jì)量等)；⑤可再生能源利用(太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)、冰蓄冷系統(tǒng)、蓄熱式電采暖系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng))。下面針對(duì)其中幾項(xiàng)進(jìn) 行闡述：

3．1供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

(1)應(yīng)使供配電系統(tǒng)整體分布合理，減少線路損耗。

如在方案階段就需考慮變配電室、配電小間的合適的位置，既滿足供電半徑又能盡量縮短線路長(zhǎng)度：①在布線上線路要盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線 長(zhǎng)度。②低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來(lái)回線路上的電能損失。③變壓器盡量接近負(fù)荷中心，以減少供電距離。④在高層建筑中，低壓配電室應(yīng)靠近豎井， 而且由低壓配電室提供給各個(gè)豎井的干線，也盡量使線路都向前送，減免線路返送。

(2)對(duì)供配電系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇合理的配電方案。對(duì)空調(diào)等季節(jié)性負(fù)荷單獨(dú)設(shè)置變壓器；將不同季節(jié)或時(shí)間段使用的負(fù)荷由同一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)，可降低變壓器的容量；利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，共用干線以減少線路和電阻。使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的

電流，從而減小線路損耗；對(duì)變壓器容量和數(shù)量的配合應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算、比較；考慮變壓器初投資，對(duì)變壓器選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)載率，根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，可在75～85％之間進(jìn)行選擇。

(3)選擇節(jié)能產(chǎn)品及合適的線纜截面。，

選用低損耗節(jié)能型的變壓器，對(duì)部分供配電質(zhì)量要求高的工程項(xiàng)目采用有載調(diào)壓變壓器；選用低耗無(wú)噪聲節(jié)能型接觸器。合理選擇導(dǎo)線截面。對(duì)于比較長(zhǎng)的線 路，除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面，再加大一級(jí)導(dǎo)線截面，可按每天工作時(shí)間進(jìn)行一下簡(jiǎn)單的計(jì)算。如所增加的費(fèi)用為A，由于節(jié)約 能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為B，則A／B為回收年限，若回收年限為幾個(gè)月或1、2年，則應(yīng)加大一級(jí)導(dǎo)線截面。一般而言，導(dǎo)線截面小于7mm2，線路長(zhǎng)度超過(guò) lOOm的增加一級(jí)導(dǎo)線截面比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。

(4)盡可能使三相負(fù)荷平衡；提高用電設(shè)備的功率因數(shù)，選擇合適的地點(diǎn)及容量進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償；采取抑制和消除諧波的措施等。盡量提高設(shè)備的自然功率因 數(shù)，以減少對(duì)無(wú)功的需求。采用功率因數(shù)較高的同步電動(dòng)機(jī)；熒光燈采用高次諧波系數(shù)低于15％的電子鎮(zhèn)流器：采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，單燈安裝電容器 等，都可使自然功率因數(shù)提高到0．85～0．95。減少系統(tǒng)高、低壓線路傳輸?shù)某盁o(wú)功功率。按上述原則處理，既減少自然無(wú)功又可實(shí)現(xiàn)合理的選擇無(wú)功補(bǔ)償 方式而達(dá)到節(jié)能的目的。抑制與消除諧波的措施目前可采用在無(wú)功補(bǔ)償處設(shè)置電抗器及采用較好性能的電容器。選用電抗系數(shù)為5．5％的電抗器，調(diào)諧頻率在 214Hz，能夠吸收50～60％的諧波。選用具有干式技術(shù)、壓敏斷路技術(shù)及自愈技術(shù)的電容器，確保運(yùn)行安全、穩(wěn)定。

3．2照明節(jié)能設(shè)計(jì)

因?yàn)檎彰饔昧看蠖鎻V，因此，照明節(jié)能的潛力很大，應(yīng)從下列幾方面著手：

(1)采用高效光源。白熾燈便宜，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，光色好，顯色指數(shù)最高，但其缺點(diǎn)是發(fā)光率太低，不節(jié)能。所以應(yīng)盡量不用或少用白熾燈，只有在局部藝術(shù)照明或防止高頻光譜照射的古董字畫(huà)照明中或部分住宅內(nèi)聲光控場(chǎng)所使用。

(2)建筑物應(yīng)盡量利用自然采光。為此，靠近室外的部分，應(yīng)將門窗開(kāi)大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達(dá)到充分利用自然光的目的。對(duì)大進(jìn)深房間或教 室、商場(chǎng)、大廳等大空間場(chǎng)所，燈具設(shè)計(jì)可采用與外窗平行的方式，分區(qū)、分級(jí)控制，充分考慮靠窗側(cè)的自然光，以節(jié)約電能。利用自然光的這部分照明，可以按照 度標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)照度，合理設(shè)置開(kāi)關(guān)點(diǎn)進(jìn)行燈光調(diào)節(jié)，使燈具開(kāi)關(guān)控制靈活，方便、節(jié)能。對(duì)長(zhǎng)期需要開(kāi)停，但又要按人流的多少自動(dòng)調(diào)整照度的場(chǎng)合，在增加投資 不多的情況下，對(duì)熒光燈可利用調(diào)壓的方式，固定幾級(jí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

(3)其它照明節(jié)能措施包括：滿足現(xiàn)行的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的功率密度值的要求；選用高效電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器；部分項(xiàng)目采用照明節(jié)電 器；居住建筑樓梯間、內(nèi)走道等采用聲光控開(kāi)關(guān)，庭院照明燈具采用光控開(kāi)關(guān)等節(jié)能控制；車庫(kù)照明根據(jù)車道、停車位等采用分級(jí)控制：走廊、大廳等公共照明采用 集中控制或樓宇自控；高級(jí)會(huì)議室、宴會(huì)廳等場(chǎng)所采用智能照明控制管理系統(tǒng)，不僅能實(shí)現(xiàn)照明的定時(shí)開(kāi)關(guān)、時(shí)鐘控制、調(diào)光控制、多場(chǎng)景效果，且能接收BAS系 統(tǒng)的各種控制信號(hào)，利于能源管理的動(dòng)態(tài)化、實(shí)時(shí)化。高級(jí)別墅等宜采用智能照明控制系統(tǒng)等。

3．3建筑設(shè)備的電氣節(jié)能

規(guī)模較大的及重要建筑物可采用樓宇自控系統(tǒng)，對(duì)空調(diào)、給排水、電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的?？照{(diào)系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)需要與暖通及給排水專業(yè)在方案 及施工圖階段重點(diǎn)配合，使控制方案更趨于合理。在設(shè)備選擇上，合理采用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)及變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)、水泵等節(jié)能設(shè)備，才能發(fā)揮明顯的節(jié)能效果。變頻風(fēng)機(jī)通 過(guò)變頻方式調(diào)節(jié)空調(diào)箱的送風(fēng)量，使之與室內(nèi)負(fù)荷相匹配，能夠在滿足空調(diào)要求的同時(shí)，大幅節(jié)約風(fēng)機(jī)電耗。對(duì)電梯，可設(shè)群控或其他節(jié)能控制模式，自動(dòng)扶梯設(shè)節(jié) 電感應(yīng)控制。車庫(kù)內(nèi)選用帶一氧化碳自動(dòng)探測(cè)器的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)排風(fēng)機(jī)；全空氣空調(diào)系統(tǒng)中選用設(shè)置二氧化碳傳感器，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況控制、調(diào)節(jié)新風(fēng)量。

3．4利用可再生資源，嚴(yán)格限制非節(jié)能型電氣方案的采用

太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)，目前因價(jià)格較高，在工程中尚未獲得大量應(yīng)用。但鑒于目前設(shè)備專業(yè)已對(duì)新建住宅的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用做出了明確規(guī)定，所以電氣專業(yè)對(duì)太陽(yáng)能的應(yīng)用也會(huì)隨著技術(shù)發(fā)展及造價(jià)的降低而很快提上日程。目前在庭院照明中本系統(tǒng)應(yīng)用較多，技術(shù)成熟。

對(duì)于己在實(shí)踐中證明的一一些非節(jié)電方案則應(yīng)盡量限制使用。如部分開(kāi)發(fā)商為降低一次投資而要求大面積采用電采暖系統(tǒng)，實(shí)踐證明其運(yùn)行費(fèi)用高，房間舒適 性差，受室外溫度影響大，因此應(yīng)與開(kāi)發(fā)商充分溝通，做好技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比，慎重采用。有條件時(shí)可充分利用當(dāng)?shù)毓╇姴块T的平谷價(jià)政策采用蓄熱式電采暖系 統(tǒng)。

4電氣節(jié)能前景

目前我國(guó)的節(jié)能體系尚處于初級(jí)階段，而一些發(fā)達(dá)國(guó)家己逐步建立起具有各自特色的建筑節(jié)能評(píng)估體系。如英國(guó)的BREEAM評(píng)估體系、美國(guó)的LEED評(píng) 估體系、加拿大GBT001評(píng)價(jià)系統(tǒng)、日本盼CASBEE評(píng)價(jià)體系。在各國(guó)的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中，節(jié)能建筑的評(píng)價(jià)指標(biāo)或方法主要分為三類：規(guī)定性指 標(biāo)(compulsory Index)、性能性指標(biāo)(Performance Index)和建立在建筑能耗模擬基礎(chǔ)上的年能耗評(píng)價(jià)。其共性是采用定性和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法。

但最近幾年，我國(guó)已開(kāi)展了一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，如前兩年針對(duì)住宅用電情況的統(tǒng)計(jì)。所以，針對(duì)各地不同氣候狀況和特點(diǎn)，有計(jì)劃地開(kāi)展對(duì)現(xiàn)狀建筑電氣 運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)收集、整理、分析與比較，建立科學(xué)的數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)是下一步進(jìn)行定量分析的基礎(chǔ)。針對(duì)各項(xiàng)節(jié)能新技術(shù)、新產(chǎn)品，出臺(tái)相應(yīng)的鼓勵(lì)措施，有助于科研 成果的盡快轉(zhuǎn)化，并降低造價(jià)，形成良性循環(huán)。在此基礎(chǔ)上，就可制定出可操作性強(qiáng)、便于實(shí)施和審核檢查的一整套科學(xué)體系，明確劃分必須達(dá)到的強(qiáng)制性措施和鼓 勵(lì)達(dá)到的附加有優(yōu)惠政策的推薦性措施，并在使用過(guò)程中加強(qiáng)管理，使各項(xiàng)電氣節(jié)能措施能在實(shí)踐中真正發(fā)揮作用，同時(shí)這也是我們電氣設(shè)計(jì)人員共同的心聲。