淺談現(xiàn)代建筑供配電節(jié)能降耗的合理設(shè)計(jì)

在我國居民生活用能占國內(nèi)總能耗的一半以上這一情況下，節(jié)能技術(shù)的重要性顯而易見，建筑供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)符合時(shí)代發(fā)展的要求，是推動(dòng)建筑業(yè)快速發(fā)展的不二法寶。

　　淺談現(xiàn)代建筑供配電節(jié)能降耗的合理設(shè)計(jì)

　　在我國居民生活用能占國內(nèi)總能耗的一半以上這一情況下，節(jié)能技術(shù)的重要性顯而易見，建筑供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)符合時(shí)代發(fā)展的要求，是推動(dòng)建筑業(yè)快速發(fā)展的不二法寶。

　　環(huán)保、節(jié)能、低碳”是我國在新世紀(jì)長期實(shí)施的戰(zhàn)略和方針。電能是當(dāng)前最重要也是最緊缺的能源之一，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，生活和工業(yè)用電都在不斷增加，出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。因此，在社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)中要重視節(jié)能，珍惜能源。作者闡述了供配電節(jié)能設(shè)計(jì)，僅供同行參考。

　　一、供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

　　隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展速度迅速提高，進(jìn)入了快速發(fā)展階段。同時(shí)，能源消耗問題已成為制約工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。

　　就全社會(huì)能源消費(fèi)總量而言，建筑業(yè)占能源消費(fèi)總量的一半以上，其中房屋建筑的能源消費(fèi)總量高達(dá)22%左右，總建筑能耗已經(jīng)超過總能耗的48%。這說明，我國建筑能耗問題，經(jīng)研迫在眉睫。

　　隨著改革開放的不斷深入，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平明顯提高，同時(shí)由于生產(chǎn)生活所帶來的能源消耗逐漸增加，能源短缺已成為制約當(dāng)前建筑企業(yè)發(fā)展的重要因素。于是，建筑行業(yè)開始重視節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用。節(jié)能型技術(shù)，實(shí)質(zhì)上就是運(yùn)用高效、低成本的技術(shù)知識(shí)，提高能源利用效率。建筑能耗是整個(gè)建筑領(lǐng)域的能耗，主要涉及到水、電、氣等能源的大量消耗。在我國居民生活用能占國內(nèi)總能耗的一半以上這一情況下，節(jié)能技術(shù)的重要性顯而易見，建筑供配電設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)符合時(shí)代發(fā)展的要求，是推動(dòng)建筑業(yè)快速發(fā)展的不二法寶。

　　二建筑物供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)基本原則

　　供電系統(tǒng)是建筑物供電、供電的主要載體，也是建筑物電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。供電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)應(yīng)在保證建筑物電氣功能正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，合理地選擇變壓器和電纜，并考慮后期建筑供電系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、適用性等因素，設(shè)計(jì)出高效、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)化方案，以達(dá)到節(jié)約能源和降低能耗的目的。

　　2.1保證建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行

　　電力供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)以滿足建筑內(nèi)部電氣系統(tǒng)正常工作的基本條件為設(shè)計(jì)方案的基本前提，例如，電力供配電系統(tǒng)應(yīng)滿足建筑內(nèi)部各機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)、電氣設(shè)備系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和安全可靠的用電要求;電力供配電系統(tǒng)應(yīng)滿足照明房間或場所的照度、色溫、顯色指數(shù)等技術(shù)要求;電力供配電系統(tǒng)應(yīng)滿足中央空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的基本溫濕用電要求;電力供配電系統(tǒng)應(yīng)滿足照明房間或場所的拖動(dòng)系統(tǒng)的安全用電要求。有效地、穩(wěn)定地、有效地實(shí)現(xiàn)建筑物的安全運(yùn)行和節(jié)能經(jīng)濟(jì)是建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的基本前提。

　　2.2應(yīng)綜合考慮供配電系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益

　　對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能一味追求設(shè)計(jì)階段的節(jié)能效果，而忽視后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)等方面綜合考慮供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)綜合考慮供配電系統(tǒng)投運(yùn)后運(yùn)行維護(hù)的長期節(jié)能效益，不能以犧牲系統(tǒng)后期昂貴的運(yùn)行維護(hù)為代價(jià)，在設(shè)計(jì)階段節(jié)省更少的投資。在運(yùn)行維護(hù)期應(yīng)考慮長期的節(jié)能降耗措施，使設(shè)計(jì)階段增加少量的額外投資，可在幾年或更短的時(shí)間內(nèi)通過合理的節(jié)能降耗措施加以抵消，從而有效地提高設(shè)計(jì)方案的節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益。

　　2.3以發(fā)展的眼光來設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)節(jié)能

　　建筑物供配電系統(tǒng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較復(fù)雜，有很多影響因素需要考慮。從建筑后期擴(kuò)建、周邊環(huán)境及電氣系統(tǒng)投入使用后的運(yùn)行情況來看，設(shè)計(jì)方案應(yīng)始終貫徹經(jīng)濟(jì)、合理、技術(shù)先進(jìn)、材料新奇、設(shè)計(jì)方案不會(huì)短時(shí)落伍等設(shè)計(jì)理念，在供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)始終遵循以下原則：(1)慎重考慮，慎重計(jì)算，慎重選擇設(shè)計(jì)方案中的具體細(xì)節(jié);

　　三建筑物用電、配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)通病分析

　　3.1缺乏有關(guān)規(guī)范的知識(shí)

　　“10 kV及以下變電站有關(guān)規(guī)范”中明確作出規(guī)定：變配電房不得設(shè)在浴室、經(jīng)常積水的地下室、廁所等場所，也不得與其相鄰。一般情況下，居住建筑在設(shè)計(jì)時(shí)，一般都把配電房設(shè)計(jì)在一層，而樓上的衛(wèi)生間位置則是局部夾層。但這樣的設(shè)計(jì)往往會(huì)因屏蔽性差、降噪措施不到位等原因而引起樓上住戶的投訴。2011年，國家最新頒布并實(shí)施的《住宅建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定：當(dāng)配變電所設(shè)在住宅建筑內(nèi)時(shí)，不應(yīng)設(shè)在住宅建筑的正上方、正下方、緊鄰住宅建筑的疏散出口兩側(cè)，也不應(yīng)設(shè)在住宅建筑的低層底層。這幾條規(guī)定都比較明確，要求樓下不設(shè)變配電房。

　　3.2供電設(shè)備設(shè)置與規(guī)范不符

　　按照我國《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定：當(dāng)消防用電負(fù)荷為二級(jí)，采用交流供電時(shí)，宜采用雙回路樹干式供電，并按防火分區(qū)自動(dòng)切換應(yīng)急照明配電箱。使用集中式蓄電池或內(nèi)裝電池組的燈具，可采用單回線樹干式供電，并按防火分區(qū)設(shè)置應(yīng)急照明配電箱。但在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，由于存在著認(rèn)識(shí)上的偏差，建筑供配電設(shè)計(jì)人員、建筑監(jiān)理人員、消防電梯前室的消防控制室管理員往往還要求單獨(dú)安裝一個(gè)或兩個(gè)緊急照明開關(guān)。考慮到經(jīng)濟(jì)上的設(shè)計(jì)，這么做顯然更浪費(fèi)。若建筑物每層的防火分區(qū)均設(shè)有緊急照明配電箱，則更為不合理。

　　3.3電梯井道照明電源和檢修口設(shè)置不合理

　　實(shí)踐中，許多設(shè)計(jì)人員都會(huì)在自己的供配電設(shè)計(jì)中進(jìn)行講解，電梯井道照明供電和檢修用的插座都是由電梯廠家來設(shè)計(jì)完成，很明顯，這是不合理的，電梯廠家不完全了解建筑物的供配電設(shè)置情況，不了解建筑物的線路布置情況，只能憑經(jīng)驗(yàn)或工程圖紙來分析。設(shè)計(jì)者不負(fù)責(zé)任的設(shè)計(jì)會(huì)給用戶的電力使用帶來安全隱患。

　　3.4電纜和導(dǎo)體的選擇時(shí)應(yīng)考慮欠整

　　建筑物供配電設(shè)計(jì)中，許多設(shè)計(jì)者在選擇電纜和導(dǎo)體的截面積時(shí)，往往只考慮到負(fù)荷計(jì)算出的電流滿足要求，根本不考慮電力設(shè)備的端電壓，遠(yuǎn)距離供電。如高層建筑的電梯，屋頂上的小風(fēng)扇等設(shè)備。在電力傳輸過程中，由于電能的線路損耗問題，當(dāng)電能傳輸?shù)接秒娫O(shè)備端時(shí)，此時(shí)的電壓已不能滿足電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需的電壓偏差。

　　四是建筑供配電設(shè)計(jì)節(jié)能降耗方法分析

　　4.1合理選用變壓器類型

　　變壓器的合理選用可達(dá)到節(jié)能降耗的目的，節(jié)能變壓器主要是通過降低損耗來提高其工作效率，所以在建筑電氣節(jié)能中，變壓器的參數(shù)要特別注意。受負(fù)荷能力和負(fù)荷特性的限制，供電系統(tǒng)應(yīng)該更加可靠和簡單，同一電壓的供電系統(tǒng)不能有兩個(gè)以上的配電級(jí)數(shù)。另外，合理地選擇變壓器的容量也是提高其節(jié)能效果的一個(gè)有效途徑。多變壓器并聯(lián)供電時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際負(fù)荷合理確定變壓器的數(shù)量，才能有效控制變壓器的損耗。為了縮短供電距離從而降低供電損耗，變壓器應(yīng)在負(fù)荷中心附近放置。

　　4.2合理選擇線路走向

　　傳輸線通路不同，其耗電量也不盡相同。建筑電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重線路路徑的選擇問題。在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照建筑物電路設(shè)計(jì)的有關(guān)要求，保證線路傳輸質(zhì)量，同時(shí)提高線路傳輸效率，這樣才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

　　根據(jù)有關(guān)要求對(duì)線路進(jìn)行初步選擇后，則應(yīng)首先確定好變電站的位置，然后再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行線路選擇。在初步線路確定后，相關(guān)工作人員應(yīng)審核線路方案，確保線路方案的合理性，同時(shí)應(yīng)盡量減少線路距離，盡量采用直線輸送，減少線路折彎次數(shù)。這樣可以減少線路之間的距離，即減少線路傳輸?shù)馁M(fèi)用。

　　在完成了線路的初步選擇工作后，還應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場考察，確保線路能滿足實(shí)際需要。線徑是建筑電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，只有對(duì)線徑進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，才能確保傳輸過程中線路的安全性，既能滿足用電用戶的要求，又能達(dá)到環(huán)保、節(jié)能的要求。

　　4.3合理配置電源點(diǎn)，減少線路損耗

　　與其它材料的傳輸不同，由于絕緣和發(fā)熱等原因，導(dǎo)線在傳輸過程中會(huì)產(chǎn)生不必要的電能損耗，在傳輸過程中就沒有任何意義和價(jià)值。它主要有兩種形式：導(dǎo)線相交距離長，電阻大，傳輸電流值大。盡管實(shí)際傳輸?shù)碾娏鞑荒茉诮ㄖ姎鈧鬏斶^程中改變，但是可以根據(jù)傳輸線路的實(shí)際距離而改變。舉例來說，可以讓電源點(diǎn)更靠近負(fù)荷中心，為了避免迂回現(xiàn)象的發(fā)生，盡量使輸電線路走直線，縮短線路長度。也可以通過增加導(dǎo)線的截面來減小導(dǎo)線的電阻。當(dāng)然，選擇這些方法主要是根據(jù)實(shí)際情況，在保證傳輸效果的基礎(chǔ)上，保證輸電線路的實(shí)際使用效率。此外，在導(dǎo)線的選擇上應(yīng)盡可能地選用銅芯材料，這樣既能保證傳輸線的效率，又能保證企業(yè)的利益。

　　4.4升降機(jī)控制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

　　顯而易見，電梯控制系統(tǒng)是高層建筑電氣系統(tǒng)的重要組成部分，電梯設(shè)備的使用率雖然很高，但由于高層建筑樓層較高，電力消耗也很大。所以高層建筑電梯控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降損，就必須合理設(shè)計(jì)節(jié)能經(jīng)濟(jì)、高效可靠的電梯控制模式。先將變頻控制方式應(yīng)用于高層建筑的電梯控制系統(tǒng)，根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的功能要求，在電梯控制系統(tǒng)中設(shè)置變頻調(diào)速控制器，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的拖動(dòng)。

　　升降機(jī)控制系統(tǒng)輸入輸出之間的動(dòng)態(tài)平衡，可以提高其功率因子，降低系統(tǒng)能耗。其次，根據(jù)高層建筑電梯控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，合理地確定電梯控制系統(tǒng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)容量，保證其在最佳運(yùn)行狀態(tài)下工作。

　　4.5節(jié)能照明系統(tǒng)的選擇

　　照明系統(tǒng)在建筑工程中非常重要，它直接關(guān)系到人們生活的各個(gè)方面。因此電氣節(jié)能技術(shù)在照明系統(tǒng)中的應(yīng)用非常重要，是建筑工程電氣施工的重中之重。為更好地滿足人們的日常使用需要，可加強(qiáng)對(duì)自然光源的采用，并可根據(jù)自然光源的強(qiáng)度，控制不同的燈具開關(guān)，從而能有效地提高自然光源的利用率，從而減少人工照明產(chǎn)生的資源消耗。選擇燈具時(shí)應(yīng)遵循綠色、環(huán)保的原則，加強(qiáng)對(duì)光源及其它因素的綜合認(rèn)識(shí)，選擇壽命長、能耗低的燈具。但在一些經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的鄉(xiāng)村地區(qū)，對(duì)路燈持續(xù)照明的要求相對(duì)較低，此時(shí)可采用太陽能技術(shù)，利用太陽能路燈，以減少電能消耗。

　　4.6新能源風(fēng)能太陽能電力節(jié)能技術(shù)

　　4.6.1太陽能電氣節(jié)能技術(shù)

　　截止到目前為止，在整個(gè)建筑業(yè)中太陽能熱水和采暖電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)非常廣泛，而且取得的節(jié)能效果也非常不錯(cuò)。在實(shí)際建筑中，高層樓宇建筑中光熱利用對(duì)太陽能集熱器的安裝角度、周圍遮擋物以及采集面積等因素的要求是非常高的，因此，面對(duì)太陽能熱水和采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，工作人員考慮的首要問題是太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)方案，這種方案能夠直接的對(duì)建筑功能結(jié)構(gòu)的完美性以及太陽能集熱系統(tǒng)帶來一定的影響，因此其方案的設(shè)計(jì)與制定是至關(guān)重要的，在實(shí)際的工程項(xiàng)目運(yùn)行中，工作人員要在建筑的坡屋面上進(jìn)行太陽能熱水以及采集系統(tǒng)的安裝，使整個(gè)建筑在屋頂面積的配合中得到水供應(yīng)的滿足。

　　4.6.2風(fēng)力發(fā)電電氣節(jié)能技術(shù)

　　目前，節(jié)能建筑開展的一個(gè)重要組成部分就是可再生能源的利用開發(fā)，在電氣節(jié)能的研究中，風(fēng)能作為一種可再生資源，有著不可取代的作用。風(fēng)能的電能資源有可能成為節(jié)能環(huán)保工作的標(biāo)志性景觀，這樣還能提升巨門的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到環(huán)保的重要性。同時(shí)在建筑工程中利用風(fēng)能，不僅能夠?qū)⑵洚a(chǎn)生的風(fēng)力電能直接的運(yùn)用于高層建筑中，還具有免于輸送的特點(diǎn)，同時(shí)節(jié)能環(huán)保。另外，還可以和實(shí)際的工程相結(jié)合，把電氣新能源應(yīng)用其中，采取太陽能庭院照明，風(fēng)光互補(bǔ)庭院照明，風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)等等的方式進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

　　5結(jié)語

　　無論時(shí)代怎么進(jìn)步，社會(huì)如何發(fā)展，節(jié)能減排永遠(yuǎn)是一個(gè)國家關(guān)注的關(guān)鍵話題，其對(duì)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步有著至關(guān)重要的作用。在建筑工程中應(yīng)用供配電節(jié)能技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的需求，不僅能夠?yàn)榫用竦纳钐峁┓奖?，還可以保障建筑相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更可以推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，因此說，加強(qiáng)建筑供配電節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行。

瑞澤能源是一家專注節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“5S”流體輸送系統(tǒng)高效節(jié)能技術(shù)、電能質(zhì)量優(yōu)化節(jié)電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節(jié)能、風(fēng)機(jī)節(jié)能、空壓機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、供水系統(tǒng)節(jié)能、循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能、中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能、配電系統(tǒng)節(jié)能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，公司依托三元流技術(shù)設(shè)計(jì)的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機(jī)、離心式空壓機(jī)的節(jié)能改造，技術(shù)應(yīng)用可靠，業(yè)績優(yōu)良。