城市建設(shè)是城市管理的重要組成部分。城市建設(shè)以規(guī)劃為依據(jù)，通過(guò)建設(shè)工程對(duì)城市人居環(huán)境進(jìn)行改造，對(duì)城市系統(tǒng)內(nèi)各物質(zhì)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，城市建設(shè)的內(nèi)容包括城市系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物質(zhì)設(shè)施的實(shí)物行態(tài)，是為管理城市創(chuàng)造良好條件的基礎(chǔ)性、階段性工作，是過(guò)程性和周期性比較明顯的一種特殊經(jīng)濟(jì)工作。本文發(fā)表在《城市建設(shè)理論研究》上，文章探討了關(guān)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與節(jié)能措施的問(wèn)題，是城市建設(shè)論文發(fā)表范文，供建筑工程師參考。

　　摘 要：文章闡述了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則，并從配電系統(tǒng)(包括變壓器、輸電線路)、照明系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)及給水系統(tǒng)等幾個(gè)方面探討了建筑電氣節(jié)能的應(yīng)用，最后就建筑施工中如何實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能淺談了幾點(diǎn)看法。

　　關(guān)鍵詞：建筑電氣;節(jié)能設(shè)計(jì);施工要點(diǎn)

　　Abstract: This paper describes the building electrical energy saving design principles, and from the distribution system ( including transformer, transmission line ), lighting system, central air-conditioning system, ventilation system and water supply system is discussed from such aspects as building electrical energy saving in construction application, finally to realize the building electrical energy saving on several points view.

　　Key words: building electrical ;energy saving design ;construction

　　引言

　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長(zhǎng)，對(duì)能源的需求量越來(lái)越大，作為主要能源之一的電能供需矛盾日益突出。在倡導(dǎo)節(jié)能減排的今天，如何降低能源的消耗，特別是降低建筑電氣能源的消耗已成為建筑業(yè)面臨的首要問(wèn)題。本人結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，就建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)淺談幾點(diǎn)看法。

　　1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)遵循的基本原則

　　電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分，電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性多方面綜合考慮，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)及運(yùn)行方案減少不必要的能源損耗。

　　2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容

　　建筑電氣節(jié)能一般包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容

　　2.1配電系統(tǒng)的節(jié)能

　　2.1.1變壓器的節(jié)能

　　變壓器是配電系統(tǒng)的重要部分，在我國(guó)供電系統(tǒng)中電網(wǎng)損耗占供電容量7.7%，其中變壓器損耗占60%左右，因此降低變壓器的供電損耗，在節(jié)能降耗方面具有重要的意義，降低變壓器的損耗包括以下幾個(gè)方面：

　　1)降低變壓器自身的損耗

　　變壓器自身的損耗主要有兩部分，即固定損耗與可變損耗。固定損耗就是空載損耗(即鐵損和激磁功率損耗，簡(jiǎn)稱鐵損)，它只與變壓器的容量以及電壓的高低有關(guān)，而與負(fù)載的大小無(wú)關(guān)。變壓器的可變損耗就是短路損耗(即繞組中的損耗，簡(jiǎn)稱銅損)，銅損包括有功部分和無(wú)功部分，有功部分是變壓器原、副繞組的電阻通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的損耗，它和電流的平方成正比。從這兩方面損耗可以看出，降低變壓器的損耗就是要降低變壓器的鐵損和銅損，降低鐵損可以選擇使用優(yōu)質(zhì)硅鋼片，設(shè)計(jì)先進(jìn)的鐵心結(jié)構(gòu)減小磁阻;降低銅損可以使用無(wú)氧銅和電工鋁導(dǎo)線，增大繞組的電導(dǎo)率。

　　2)合理選擇變壓器的容量

　　在我國(guó)民用建筑的設(shè)計(jì)中，變壓器的容量一般都是按用電高峰負(fù)載來(lái)選擇，變壓器本身?yè)p耗隨容量的增大而增加。在我國(guó)南方，夏季用電量較大，主要是空調(diào)用電，在北方，冬季用電量較大，主要是取暖用電，用電高峰過(guò)后，變壓器處于輕載和空載狀態(tài)，造成很大的浪費(fèi)。所以筆者建議在民用配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮用兩臺(tái)小容量變壓器代替一臺(tái)大容量變壓器，當(dāng)用電負(fù)荷小于臨界負(fù)荷(單臺(tái)變壓器的最大負(fù)荷)時(shí)用一臺(tái)變壓器供電，負(fù)荷大于臨界負(fù)荷時(shí)切換到兩臺(tái)變壓器供電，這樣既可以有效的保證變壓器的利用效率，又可以降低電能在變壓器上的損耗。

　　2.1.2輸電線路的節(jié)能

　　1)合理確定供電線長(zhǎng)度

　　根據(jù)用電負(fù)荷的容量及分布，使變、配電所靠近負(fù)荷中心，以縮短低壓供電半徑，降低線路損耗，減少電壓損失，滿足供電質(zhì)量要求，原則上供配電線路長(zhǎng)度不宜超過(guò)250m。

　　2)合理選擇電纜

　　目前民用建筑中一般有兩種低壓電纜，以VV開(kāi)頭的聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜，以YJV開(kāi)頭的交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，兩種電纜的絕緣層不同，但查電纜的載流表可以看出，同樣截面的YJV電纜比VV電纜載流量高15-20%，所以在設(shè)計(jì)中要盡量選用YJV型號(hào)的電纜。YJV電纜成本比VV電纜高些，電纜截面減小表面上看來(lái)投資成本并沒(méi)有減少，但生產(chǎn)電纜環(huán)節(jié)中銅的消耗量減少了，這樣在銅的冶煉過(guò)種中就降低了能量的損耗并減少了環(huán)境污染，同樣有節(jié)能降耗的作用。

　　3)減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩(wěn)定等技術(shù)指標(biāo)前提下，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理校驗(yàn)、選擇導(dǎo)線截面，從而達(dá)到降低電能損耗、減少投資和節(jié)約有色金屬的目的。

　　2.2 照明系統(tǒng)的節(jié)能

　　照明節(jié)能的基本原則是在保證不降低生產(chǎn)、作業(yè)視覺(jué)要求，不降低照明質(zhì)量的條件下，力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失，最有效地使用照明用電。

　　2.2.1根據(jù)視覺(jué)作業(yè)要求，應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大，民族習(xí)慣不同，因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度，并合理利用局部照明。

　　2.2.2充分利用自然光。照明的最佳光源是陽(yáng)光。太陽(yáng)光是免費(fèi)的，不需電力，也不造成污染。在寫(xiě)字樓里，如果在設(shè)計(jì)時(shí)能在大樓內(nèi)部引入自然光線，員工會(huì)情緒更好，效率更高。在醫(yī)院里，住在靠近窗戶附近的病人康復(fù)得更快。現(xiàn)在有些窗戶可以對(duì)光譜進(jìn)行選擇，引入日光的同時(shí)還可保持舒適。有一些創(chuàng)新的技術(shù)如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將日光引入大樓內(nèi)部。在燈具布置時(shí)，將所控?zé)袅信c側(cè)窗平行，跟據(jù)日照強(qiáng)弱來(lái)進(jìn)行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。

　　2.2.3合理選擇光源。住宅照明設(shè)計(jì)中要盡可能多選用高效和長(zhǎng)壽命的節(jié)能光源，節(jié)能光源的發(fā)光效率高，消耗同樣的電能會(huì)發(fā)出更多的光通量。產(chǎn)生相同的光通量，消耗的電能從多到少依次是白熾燈、普通日光燈、節(jié)能燈、LED燈，所以在建筑設(shè)計(jì)中最優(yōu)先選擇的光源是節(jié)能燈和LED燈。

　　2.2.4采用合理的照明控制方式。照明燈具的控制方式要根據(jù)建筑的類別、使用的不同特點(diǎn)和要求區(qū)別對(duì)待，做到既方便使用，又節(jié)約電能。照明線路的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾方面原則：①面積較小的居住、辦公用房或類似的房間，宜采用一燈一控或二燈一控的方式，在經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)可采用變光開(kāi)關(guān)。②面積較大的房間宜采用多燈一控的方式，當(dāng)整個(gè)房間有均勻照度要求時(shí)，可采用隔一控一的方式。③居住、辦公建筑內(nèi)的樓梯間、走廊等公共通道，照明器宜采用節(jié)能開(kāi)關(guān)控制(如聲光延時(shí)開(kāi)關(guān)、光電自動(dòng)控制器、節(jié)電控制器等)。

　　2.3中央空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能

　　2.3.1中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

　　中央空調(diào)在整個(gè)建筑能耗中所占的比例最大，在節(jié)能方面有著巨大的潛力。在中央空調(diào)節(jié)能方面，提倡選用新型的節(jié)能環(huán)保空調(diào)，主要有地溫空調(diào)和燃?xì)饪照{(diào)兩種。地溫空調(diào)使用水源熱泵，利用地下淺層地?zé)豳Y源，是一種既可供熱又可制冷的有效節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)。地溫空調(diào)具有耗電省、制冷效果好、無(wú)化學(xué)污染和廢氣排放、不浪費(fèi)水資源等優(yōu)點(diǎn)。燃?xì)饪照{(diào)是利用天然氣的空調(diào)系統(tǒng)，燃?xì)饪照{(diào)與電力空調(diào)相比具有功能全、設(shè)備利用率高、綜合投資省、運(yùn)行費(fèi)用省等優(yōu)勢(shì)，更為重要的是：大量使用燃?xì)饪照{(diào)不僅有利于改善供電緊張狀況，而且對(duì)于提高電力負(fù)載率，改善電力峰谷平衡率有十分可觀的效果。

　　2.3.2風(fēng)機(jī)、水泵的節(jié)能

　　目前多數(shù)風(fēng)機(jī)還是采用落后的調(diào)節(jié)擋風(fēng)板或閥門(mén)開(kāi)啟度的方式來(lái)調(diào)節(jié)氣體的流量、壓力和溫度等，這實(shí)際上是通過(guò)人為增加阻力的方式，并以浪費(fèi)電能和金錢(qián)為代價(jià)來(lái)滿足工藝和工況對(duì)氣體流量調(diào)節(jié)的要求。這種落后的調(diào)節(jié)方式，不僅浪費(fèi)了寶貴的能源，而且調(diào)節(jié)精度差，很難滿足控制系統(tǒng)的要求。水泵對(duì)電能的消耗主要是電機(jī)，目前水泵多采用三相異步電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)存在啟動(dòng)電流大、機(jī)械沖擊、電氣保護(hù)特性差等缺點(diǎn)。不僅影響設(shè)備使用壽命，而且當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)機(jī)械故障時(shí)不能瞬間動(dòng)作保護(hù)設(shè)備，時(shí)常出現(xiàn)水泵損壞同時(shí)電機(jī)也被燒毀的現(xiàn)象。

　　根據(jù)本人經(jīng)驗(yàn)，解決上述問(wèn)題最好的辦法就是改變風(fēng)機(jī)和水泵的運(yùn)行速度，目前最好調(diào)整技術(shù)就是變頻調(diào)速技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系： n =60 f(1-s)/p，(式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù))，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　電氣節(jié)能已成為電氣設(shè)計(jì)中的重中之重，作為建筑電氣設(shè)計(jì)人員，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目自身特點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)、精心比較，采用切實(shí)可行的節(jié)能措施，把節(jié)能貫穿于電氣設(shè)計(jì)過(guò)程始終，真正把節(jié)能理念落到實(shí)處，促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的更好建立。

　　建筑期刊投稿簡(jiǎn)介：《城市建設(shè)理論研究》雜志是經(jīng)國(guó)家科技部、新聞出版總署批準(zhǔn)，中國(guó)商業(yè)聯(lián)合會(huì)主管，聯(lián)合國(guó)全球人類發(fā)展中國(guó)協(xié)會(huì)指導(dǎo)，國(guó)資委·商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)開(kāi)發(fā)中心主辦，科技部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步研究所、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院城市發(fā)展與環(huán)境研究中心聯(lián)合承辦，以科學(xué)發(fā)展觀與建設(shè)和諧社會(huì)為指導(dǎo)，廣泛結(jié)合政治、經(jīng)濟(jì)、教育等諸多方面的學(xué)術(shù)成就，致力于報(bào)道城市建設(shè)發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域的理論研究與科學(xué)研究成果，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)，是廣大科研工作者溝通、交流的重要平臺(tái)。