摘要：隨著我國改革開放的不斷深入，人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，人民生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源--電能，也就成為建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。文章從建筑電氣設(shè)計(jì)的供配電方面、用電設(shè)備方面、電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)這幾方面來闡述了如何節(jié)能。
　　關(guān)鍵詞：電氣設(shè)計(jì)，供配電方面，用電設(shè)備方面
　　一、建筑電氣設(shè)計(jì)的概念：
　　設(shè)計(jì)是一個(gè)構(gòu)思表達(dá)、再構(gòu)思表達(dá)、反復(fù)推敲、不斷深入發(fā)展和進(jìn)行評價(jià)的過程。基本上可以概括為博覽、創(chuàng)意、構(gòu)思、表達(dá)等幾個(gè)階段。博覽是博覽群書，直接和間接地學(xué)習(xí)各方面的知識(shí)。通過聽講、看書、參觀訪問、觀摩等各種方式，對各種建筑物及建筑物中的各種設(shè)備、技術(shù)規(guī)格和空間尺度要心中有數(shù)。接到設(shè)計(jì)任務(wù)后，就要?jiǎng)?chuàng)意。只有書本知識(shí)是不夠的，生活體驗(yàn)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)往往也非常重要。在創(chuàng)意中要善于找出問題、揭示矛盾、分析研究、解決疑難。創(chuàng)意就是對具體問題提出解決的思路。創(chuàng)意可能是模糊的，但它對以后的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，好的創(chuàng)意才能發(fā)展下去，而創(chuàng)意不當(dāng)就會(huì)步履維艱。
　　好的創(chuàng)意不等于好的設(shè)計(jì)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)中的矛盾是錯(cuò)綜復(fù)雜的，一開始矛盾沒有展開，而是隨著思維的發(fā)展而逐步展開，并在展開的過程中逐一對這些問題尋找理想的解決方案。這一過程就是構(gòu)思發(fā)展過程，就是從創(chuàng)意到成熟的過程，這個(gè)過程中很重要的就是思維的表達(dá)。
　　思維產(chǎn)生于人的頭腦，是個(gè)瞬時(shí)的火花，這種印象產(chǎn)生后必須抓緊時(shí)間記錄。好記性不如爛筆頭，設(shè)計(jì)是構(gòu)思的過程，也是動(dòng)手的過程。思維借助語言完成，建筑工程設(shè)計(jì)語言就是圖紙或模型。因此，將自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思表達(dá)成為圖紙，是設(shè)計(jì)人員的基本功。
　　設(shè)計(jì)過程從一開始到深入下去，各階段思維的廣度、深度都不同，表達(dá)方式、工具也可能是多樣化的。表達(dá)方式和工具要適應(yīng)思維的速度，推動(dòng)思維發(fā)展成熟。
　　二、建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則
　　1、考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益
　　節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
　　2、滿足建筑物的功能
　　即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。
　　3.節(jié)省無謂消耗的能量
　　節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。
　　因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。
　　三、建筑電氣節(jié)能的途徑
　　建筑電氣節(jié)能的途徑主要從供配電方面、用電設(shè)備方面、電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面來控制的。
　　1、供配電方面
　　（1）供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
　　根據(jù)負(fù)荷容量，供電距離及分布，用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半經(jīng)減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。
　　（2）變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)減少
　　（3）減少線路損耗
　　由于配電線路有電阻，有電流通過時(shí)就會(huì)產(chǎn)生功率損耗，其公式為：
　　ΔP=3I2R•10-3
　　式中：ΔP——三相輸電線路的功率損耗（KW）；I——線電流（A）；R——線路相電阻（Ω）。
　　其中“R”線路電阻在通過電流不變時(shí)，線路長度越長則電阻值越大。如果在一個(gè)工程中由于線路上下縱橫交錯(cuò)，一般工程線路總的不下萬米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，造成電能損耗是相當(dāng)不可觀的，所以減少線路能耗必須引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。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=PL/S，即與導(dǎo)線電阻率P、導(dǎo)線長度Ｌ成正比，與導(dǎo)線截面Ｓ成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：
　　電壓降要求的前提下,在選定線截面時(shí)加大一級線截面。這樣增加的線路費(fèi)用，由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用，綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時(shí)還是合算的。
　　盡量選用電阻率P較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線較佳，鋁線次之。
　　盡可能減少導(dǎo)線長度，在設(shè)計(jì)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(fù)荷中心，以減少供電半徑。
　　2、用電設(shè)備方面
　　（1）照明的節(jié)能設(shè)計(jì)
　　照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，從而最大限度的利用光能，通常的節(jié)能措施有以下幾種：
　　充分利用自然光，這是照明節(jié)能的重要途徑之一，在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合，從而大大節(jié)約了人工照明
　　照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等等。照度標(biāo)準(zhǔn)是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率。
　　③推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。
　　④改進(jìn)燈具控制方式，采用各種節(jié)能型開關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn)。
　　（2）提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
　　大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數(shù)cosφ，其計(jì)算公式為：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2。在電網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，如何使得配電系統(tǒng)功率因數(shù)盡可能接近于1，使得電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。降低配電系統(tǒng)的電能損耗，是配電系統(tǒng)節(jié)能的途徑之一。采用無功補(bǔ)償通常有二種方式，集中自動(dòng)補(bǔ)償和就地固定補(bǔ)償。
　　功率因數(shù)提高了可以減少線路無功功率的損耗，從而達(dá)到節(jié)能目的。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的，是不變的。而在供配電系統(tǒng)中的某些用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性，會(huì)產(chǎn)生滯后的無功電流,它要從系統(tǒng)中經(jīng)過高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端，無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的，具體方法有：
　　減少用電設(shè)備無功損耗，提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。
　　用靜電電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，電容器可產(chǎn)生超前無功電流抵消用電設(shè)備的滯后無功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無功電流。
　　電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
　　減少電動(dòng)機(jī)損耗的主要途徑是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)選用高效率的電動(dòng)機(jī)，但是在具體工程中電動(dòng)機(jī)通常都是水暖及建筑等專業(yè)設(shè)備所配套的，由設(shè)備制造商統(tǒng)一供應(yīng)的，所以節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中。除了就地電容器補(bǔ)償以減少線路損耗外主要是減少電動(dòng)機(jī)輕載和空載運(yùn)行，因?yàn)樵谳p載運(yùn)行下電動(dòng)機(jī)效率是極低的，切實(shí)可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動(dòng)機(jī)使其在負(fù)載率變化時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負(fù)載變化相適應(yīng)以提高電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)的效率從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。
　　三、結(jié)束語：為了應(yīng)對我國的能源供應(yīng)不能持續(xù)滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況，我國已把節(jié)能減排作為重要的大事而列入對各級政府的考核要求。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使電能得到了大幅的提高，但我們更應(yīng)該注意并認(rèn)識(shí)到由此而產(chǎn)生的相應(yīng)危害，節(jié)約用電，從而保證我們在享用科技進(jìn)步成果的同時(shí)，其不會(huì)對我們的生活現(xiàn)狀造成明顯的損害。
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