摘要：民用住宅建筑不論是供電系統(tǒng)或用電設(shè)備均蘊含著巨大的節(jié)能潛力，其建筑的用電負荷應(yīng)在變配電系統(tǒng)中進行合理的規(guī)劃與設(shè)計，在新技術(shù)的運用與科學(xué)管理加以協(xié)調(diào)。

　　關(guān)鍵詞：民用建筑 電氣節(jié)能 節(jié)能設(shè)計

　　Abstract: The construction of residential buildings whether the power supply system or electrical equipment contains has a huge energy saving potential, its construction of the electricity load in power distribution systems planning and design, the use of new technologies and scientific management should be coordinated.

　　Key words: civil; electrical energy; energy saving design

　　中圖分類號：TU24 文獻標識碼：A 文章編號：

　　一 現(xiàn)階段我國電氣節(jié)能概況

　　建筑電氣節(jié)能是一項技術(shù)性很強，影響因子復(fù)雜的工程。依據(jù)相關(guān)的調(diào)查，每年要消耗總發(fā)電量的10%以上，如果大量使用節(jié)能的照明產(chǎn)品和有效的節(jié)約措施，每天節(jié)電5%，則每年可節(jié)約照明用電60億kWh。節(jié)約電氣能源的同時，既保護了經(jīng)濟效益，又解決了環(huán)境問題，符合我國節(jié)約型社會和小康社會的發(fā)展要求。如今建筑電氣節(jié)能的應(yīng)用已經(jīng)在我國取得了一定的成效，但是往往在節(jié)能措施上存在著不足。如盲目節(jié)能，通常為了達到節(jié)能效果，而刻意地控制用電量，從而導(dǎo)致滿足不了建筑物的功能，或者采用增加成本的方案，節(jié)能目的偏差，只是表明形勢上的節(jié)能，節(jié)約無謂消耗的能量，導(dǎo)致從實質(zhì)上來說，并不是長效的節(jié)能機制。

　　二 減少線路的能量損耗

　　由于線路上存在電阻，有電流流過時就會產(chǎn)生有功功率損耗。有功功率損耗

　　ΔP=3Ic2R×10-3(kW) 式中：Ic—相電流(A) ;R—線路電阻(Ω)。在工程中由于線路往往較長且縱橫交錯，線路的總有功損耗可能會很大。減少線路的能耗必須引起設(shè)計者足夠的重視。線路的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減少線路電阻。線路電阻 R=ρ×L/S，其中ρ為線路電阻電導(dǎo)率ρ，L為線路的長度，S為線路的截面。因此，減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。

　　首先，應(yīng)盡量選用電導(dǎo)率ρ較小的材質(zhì)做導(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，以減少來回線路上的電能損失。變電所應(yīng)盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。再次，增大導(dǎo)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導(dǎo)線截面。一般而言，導(dǎo)線截面小于70mm或者線路長度超過100m的回路增大一級導(dǎo)線截面是比較經(jīng)濟科學(xué)的。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，從而達到節(jié)能、經(jīng)濟的目的。

　　其次，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無功功率在線路的傳輸，以達到節(jié)能的目的。線路損耗的公式展開后如下列計算式：ΔP=3Ic2R×10-3= (P2R/UL2+Q2R/UL2)×10-3(kW) 式中：UL—線電壓(V);P—有功功率(kW);Q—無功功率(kW)。公式中，前項P2R/UL2為線路上傳輸有功功率而引起的功率損耗，后項Q2R/UL2為線路上傳輸無功而引起的功率損耗。有功功率是滿足建筑物功能所必須的，因此是不可變的。電氣系統(tǒng)的用電設(shè)備，如電動機、變壓器、線路、氣體放電燈中的整流器都具有電感，會產(chǎn)生滯后的無功功率，需要從系統(tǒng)中引入超前的無功功率相抵消。這樣超前的無功功率就從系統(tǒng)經(jīng)高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備，在線路上就產(chǎn)生了功率損耗，而這部分損耗是可以想辦法改變的，其措施有以下幾種：①在工程設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮采用功率因數(shù)較高的同步電動機;熒光燈可采用高次諧波系數(shù)低于15%的電子鎮(zhèn)流器。②由于感抗產(chǎn)生的是滯后的無功，可采用電容器補償，因而電容器產(chǎn)生的是超前的無功，兩者可以相互抵消，即Q=QLQC，因此采用電感鎮(zhèn)流器的氣體放電燈，安裝電容器，這就可減少系統(tǒng)經(jīng)高低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率，可以提高功率因數(shù)，同時也減少了無功的需求量。③當前民用建筑電氣設(shè)計中，絕大部分采用變壓器低壓側(cè)或高壓側(cè)集中補償，這種做法僅減少了區(qū)域變電站至用戶處的高壓線路的無功傳輸，提高了用戶處的功率因數(shù)，而無功仍由變壓器低壓母線經(jīng)傳輸線路輸送到各用戶點，低壓線路上的無功傳輸并未減少，那么無功補償也就達不到節(jié)能的目的。因此，日本東京電力公司的法規(guī)規(guī)定，容量達0.75kW的電動機端都要安裝30μf靜電電容器。在我國《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》(JGJ16- 2008)中第 3. 6. 3 條及《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052- 2009) 第 6. 0. 4條規(guī)定：“容量較大，負荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無功功率宜單獨就地補償”。就是基于上述原因。因此，對容量超過10kW的風(fēng)機、水泵等電動機端設(shè)置就地補償裝置，空調(diào)主機及冷凍泵、冷卻泵等在其附近設(shè)專用變配電所可以集中補償。若供電距離超過20m時，最好也采用就地補償。

　　三 照明用電的節(jié)能設(shè)計

　　照明用電量大且面積廣，照明的節(jié)能潛力很大。照明節(jié)能設(shè)計中，除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外，不能單靠減少燈具數(shù)量或降低功率，要充分利用自然采光，改善環(huán)境的反射條件，推廣應(yīng)用新光源和改進照明燈具的控制方式，從而達到節(jié)能的目的。

　　在燈具懸掛較高的場所的一般照明，宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈，除特殊情況外，不應(yīng)采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈。在燈具懸掛較低的場所的一般照明，宜采用熒光燈，除特殊功能建筑物(如博展館、影劇院、高級飯店等場所)外，不應(yīng)采用普通白熾燈。

　　照明器的控制，應(yīng)根據(jù)各房間使用的不同特點和要求區(qū)別對待。面積較小的房間宜采用一燈一控或二燈一控的方式;面積較大的房間采用多燈一控的方式，但每個開關(guān)控制的燈數(shù)不宜太多，也應(yīng)考慮適當數(shù)量的單控燈。建筑內(nèi)的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用定時開關(guān)控制。在遠離側(cè)窗的天然采光不足的區(qū)域內(nèi)的電氣照明，宜采用光電控制的自動調(diào)光裝置以隨天然光的變化而自動地調(diào)節(jié)電器照明的強弱，保證室內(nèi)照明的穩(wěn)定。室外照明宜采用光電自動開關(guān)或光電定時開關(guān)控制。

　　四 電動機節(jié)能設(shè)計

　　減少電動機損耗的主要途徑是提高電動機的工作效率和功率因數(shù)。在工程設(shè)計中應(yīng)選用高效率的電動機，但是在具體工程中電動機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行過程中。除了就地電容器補償以減少線路損耗外主要是減少電動機輕載和空載運行，因為在輕載運行下電動機效率是極低的，切實可行的辦法是采用變頻調(diào)速控制電動機使其在負載率變化時自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得與負載變化相適應(yīng)以提高電動機輕載時的效率從而達到節(jié)約電能的目的。

　　五 建筑節(jié)能的注意事項

　　在充分滿足、完善建筑物的使用功能的前提下，盡量減少能源消耗，提高能源利用率，

　　但不以簡化功能和降低功能要求為代價。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù);滿足舒適衛(wèi)生;滿足上下左右的運輸通道通暢無阻;滿足特殊工藝要求，如游樂場所的一些游樂設(shè)施的設(shè)備用電、展廳的藝術(shù)照明及動力用電等。

　　節(jié)能應(yīng)按國情考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為強調(diào)節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。而應(yīng)該是讓該部分增加的投資，能在幾年甚至更短的時間內(nèi)用節(jié)能減少的運行費用進行回收。

　　節(jié)能的著眼點，應(yīng)首先節(jié)省無為損耗的能量，盡量減少那些與發(fā)揮建筑物的功能無關(guān)的能量消耗，再考慮采取相應(yīng)的措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路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，采用先進技術(shù)成果使其能耗降低。

　　結(jié)束語：節(jié)能是關(guān)系國計民生的社會問題，建筑電氣節(jié)能問題始終貫穿于建筑發(fā)展進程之中。我們應(yīng)時刻保持節(jié)能意識，堅守住每一個環(huán)節(jié)的節(jié)能工作。民用住宅建筑不論是供電系統(tǒng)或用電設(shè)備均蘊含著巨大的節(jié)能潛力，其建筑的用電負荷應(yīng)在變配電系統(tǒng)中進行合理的規(guī)劃與設(shè)計，在新技術(shù)的運用與科學(xué)管理加以協(xié)調(diào)。