摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與能源短缺的予盾日益突出，而我國(guó)各大城市建筑在不斷崛起，造成能源消耗急速增加。建筑的電氣能消耗問(wèn)題突出，“如何控制、節(jié)電能、降電耗，進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)”勢(shì)在必行。本文結(jié)合多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑電氣設(shè)計(jì)角度提出了幾種電氣節(jié)能設(shè)計(jì)有效措施。以供參考。
　　關(guān)鍵詞：電氣工程，節(jié)能，設(shè)計(jì)
　　1建筑電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能應(yīng)遵循的原則
　　1.1優(yōu)化供電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用,在進(jìn)行民用建筑工程電氣設(shè)計(jì)時(shí)，既不能以犧牲建筑功能，損害使用需求為代價(jià)，也不能盲目增加投資，為節(jié)能而節(jié)能，首先考慮的是適用性，也就是能夠?yàn)榻ㄖ�電氣設(shè)備的運(yùn)行提供必需的動(dòng)力，建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提供必要的能源；能夠滿足用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性的要求能夠保證建筑電氣設(shè)備對(duì)于控制方式的要求，從而使電氣設(shè)備的使用功能得到充分的發(fā)揮。其次考慮的是安全性，電氣線路應(yīng)有足夠的絕緣距離、絕緣強(qiáng)度、負(fù)荷能力、熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定裕度，確保供電、配電與用電設(shè)備的安全運(yùn)行；有可靠的防雷裝置，防雷擊技術(shù)措施；特殊功能要求的場(chǎng)合下還應(yīng)有防靜電、防浪涌的技術(shù)措施，按建筑物的重要性與火災(zāi)潛在的危險(xiǎn)程度設(shè)置相應(yīng)必要的技術(shù)措施。在滿足民用建筑電氣工程的適用性和安全性的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化供配電設(shè)計(jì)，促進(jìn)電能合理利用。
　　1.2提高設(shè)備運(yùn)行效率，減少電能的直接或間接損耗,在滿足建筑物對(duì)使用功能的要求和確保安全的前提下，盡可能減少建設(shè)投資，最大限度的減少電能與各種能源的消耗。做到選用節(jié)能設(shè)備、均衡負(fù)荷、補(bǔ)償無(wú)功、減少線路損耗、降低運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用，提高能源的綜合利用率。
　　
　　1.3合理調(diào)整負(fù)荷，選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率設(shè)計(jì)時(shí)盡可能合理調(diào)整負(fù)荷，選取合理的設(shè)計(jì)系數(shù)，在特殊用電的情況下選擇合理的節(jié)能措施，提高負(fù)荷率和設(shè)備利用率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
　　總之，在建筑電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能的過(guò)程中要貫徹適用、安全、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
　　2建筑電氣工程設(shè)計(jì)節(jié)能的途徑
　　電壓等級(jí)選擇
　　(1)城鎮(zhèn)的高壓配電電壓宜采用10KV，低壓配電宜采用220V／380V。
　　(2)用電企業(yè)的供電電壓，應(yīng)根據(jù)其計(jì)算容量、供電距離、用電設(shè)備特性、供電回路數(shù)量、遠(yuǎn)景規(guī)劃，及當(dāng)?shù)毓�共電網(wǎng)的現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)劃等技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素綜合考慮確定。
　　(3)當(dāng)小負(fù)荷用戶用電時(shí)宜接當(dāng)?shù)氐蛪弘娋W(wǎng)。當(dāng)用戶的計(jì)算容量為22OKVA或用電設(shè)備單臺(tái)功率大于250KW，以及供電距離大于250m，計(jì)算負(fù)荷大干100KVA的用戶，即采用高壓供電。
　　(4)地區(qū)電網(wǎng)提供的電源電壓為35KV，且采用35KV配電經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，經(jīng)當(dāng)?shù)毓╇姴块T同意，可采用35KV／0.4KV的供配電方式。若根據(jù)用電設(shè)備的具體情況，選用6KV配電技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用6KV配電。
　　2.2供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　(1)設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，配電級(jí)數(shù)不宜過(guò)多；同一電壓等級(jí)的配電級(jí)數(shù)高壓不宜多于兩級(jí)，低壓一般不宜多于三級(jí)，三級(jí)負(fù)荷不宜多于四級(jí)。
　　(2)應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布，使變壓器深入負(fù)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(zhì)量。
　　(3)10KV配電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單靈活，有較大的適應(yīng)性。根據(jù)負(fù)荷等級(jí)、容量、分布及線路走向等情況設(shè)計(jì)，配電系統(tǒng)宜以環(huán)式為主，也可采用放射式或樹(shù)干式。
　　(4)每條線路、每個(gè)變配電所都應(yīng)有明確的供電范圍，不宜交錯(cuò)重疊。
　　2.3變壓器的選擇
　　(1)減少變壓器的有功功率損耗。
　　空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗和漏磁損耗組成，是固定不變的部分，其大小隨硅鋼片的性能和鐵芯制造工藝而定。所以，在設(shè)計(jì)選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用節(jié)能型的，如采用高導(dǎo)磁硅鋼片，繞組采用優(yōu)質(zhì)銅導(dǎo)線，增加導(dǎo)線截面積；采用先進(jìn)的硅鋼片剪切工藝，改進(jìn)鐵芯碟片方式。如S9、SC9及AMDT等型由浸變壓器或千式變壓器。
　　銅損的大小取決于變壓器繞組的電阻和流過(guò)繞組電流的大小。因此應(yīng)選用阻值較小的繞組，并采用銅芯變壓器。
　　(2)正確選擇變壓器的負(fù)載率。
　　雖然在負(fù)載率=5O％時(shí)，變壓器的能耗最小，但在實(shí)際使用中有一半的變壓器容量沒(méi)有投入運(yùn)行，所以目前設(shè)計(jì)規(guī)范要求設(shè)計(jì)變壓器的負(fù)載率為75％～85％。
　　民用建筑在使用上有季節(jié)性負(fù)荷。建筑物季節(jié)性負(fù)荷就是冬季取暖，夏季空調(diào)制冷，用電量大。當(dāng)季節(jié)性負(fù)荷很大設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇專用變壓器。
　　(3)三相電源分相單獨(dú)供電時(shí)，會(huì)使流過(guò)的三相電流產(chǎn)生不平衡。這種不平衡的狀態(tài)會(huì)引起電網(wǎng)的失調(diào)、中線電位升高及變壓器本體損耗增加。三相不平衡越大，損耗增加也越大。減少負(fù)荷不平衡的方法有：
　　①將單相用電設(shè)備均勻分接在三相電源上，最大相負(fù)荷不宜超
　　過(guò)-t8負(fù)荷平均值的115％，最小相負(fù)荷不宜小于平均值的85％。
　　②220V照明負(fù)荷的線路電流小于等于30A時(shí)，采用單相供電；大于30A時(shí)，采用三相四線制供電。
　　③使用單相自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備。
　　2.4減少電能在線路傳輸上的損耗
　　由于電路上存在電阻，電流流過(guò)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗。線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路電阻。因此，減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。
　　(1)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)作導(dǎo)線，銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的二類、一類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁鋅導(dǎo)線。
　　(2)減少導(dǎo)線長(zhǎng)度。①線路盡可能走直線，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。當(dāng)建筑物每層平面在10000左右時(shí)，至少要設(shè)2個(gè)配電所，以減少干線的長(zhǎng)度；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每個(gè)豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路部分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。
　　(3)增大導(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。例如，建筑電氣工程所增加的費(fèi)用為M，由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為m，則M／m為回收年限，若回收年限為幾個(gè)月或一二年，則應(yīng)加大一級(jí)導(dǎo)線截面，一般而言，導(dǎo)線截面小于7Omm，線路長(zhǎng)度超過(guò)100m的增加一級(jí)導(dǎo)線截面比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，這些用戶不用時(shí)，可提供給長(zhǎng)期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。例如，將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與照明、電開(kāi)水器等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷集中在一起，采用同一干線供電，既便于采用一個(gè)火警命令切除非消防用電，又可在春秋兩季空調(diào)不用時(shí)使用同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減少了線路損耗，這就相當(dāng)于充分利用了季節(jié)性負(fù)荷的線路。
　　另外，提高自然功率因數(shù)是電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。應(yīng)選用功率因數(shù)高的用電設(shè)備，采用電容器就地補(bǔ)償。民用建筑物內(nèi)的電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能和照明部分的節(jié)能也應(yīng)重視。
　　3結(jié)束語(yǔ)
　　在供電系統(tǒng)或用電設(shè)備中都薦在著節(jié)能的巨大潛力。設(shè)計(jì)人員要重視節(jié)能，掌握先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法和新型電力電子節(jié)能產(chǎn)品信息，把節(jié)能措施運(yùn)用到每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中。
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］GB50016-2006建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范[s]
　　［2］GB50045-1995(2005年版)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[s]
　　［3］吳宏岐、民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施[J]、能源研究與利用，2002(4)