淺談現代建筑供配電節能降耗的合理設計

在我國居民生活用能占國內總能耗的一半以上這一情況下，節能技術(shù)的重要性顯而易見(jiàn)，建筑供配電設計中的節能技術(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。

　　淺談現代建筑供配電節能降耗的合理設計

　　在我國居民生活用能占國內總能耗的一半以上這一情況下，節能技術(shù)的重要性顯而易見(jiàn)，建筑供配電設計中的節能技術(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、節能、低碳”是我國在新世紀長(cháng)期實(shí)施的戰略和方針。電能是當前最重要也是最緊缺的能源之一，隨著(zhù)社會(huì )的不斷進(jìn)步，生活和工業(yè)用電都在不斷增加，出現了供不應求的局面。因此，在社會(huì )生產(chǎn)活動(dòng)中要重視節能，珍惜能源。作者闡述了供配電節能設計，僅供同行參考。

　　一、供配電設計中的節能技術(shù)應用現狀

　　隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的持續發(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(wèn)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 )能源消費總量而言，建筑業(yè)占能源消費總量的一半以上，其中房屋建筑的能源消費總量高達22%左右，總建筑能耗已經(jīng)超過(guò)總能耗的48%。這說(shuō)明，我國建筑能耗問(wèn)題，經(jīng)研迫在眉睫。

　　隨著(zhù)改革開(kāi)放的不斷深入，我國社會(huì )經(jīng)濟快速發(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(lái)的能源消耗逐漸增加，能源短缺已成為制約當前建筑企業(yè)發(fā)展的重要因素。于是，建筑行業(yè)開(kāi)始重視節能技術(shù)的運用。節能型技術(shù)，實(shí)質(zhì)上就是運用高效、低成本的技術(shù)知識，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總能耗的一半以上這一情況下，節能技術(shù)的重要性顯而易見(jiàn)，建筑供配電設計中的節能技術(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的電氣節能設計基本原則

　　供電系統是建筑物供電、供電的主要載體，也是建筑物電氣節能設計的重點(diǎn)。供電系統電氣設計應在保證建筑物電氣功能正常運行的基礎上，合理地選擇變壓器和電纜，并考慮后期建筑供電系統發(fā)展規劃，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、適用性等因素，設計出高效、節能、經(jīng)濟的優(yōu)化方案，以達到節約能源和降低能耗的目的。

　　2.1保證建筑物內電氣系統正常運行

　　電力供配電系統的節能設計，應以滿(mǎn)足建筑內部電氣系統正常工作的基本條件為設計方案的基本前提，例如，電力供配電系統應滿(mǎn)足建筑內部各機械設備系統、電氣設備系統、照明系統和安全可靠的用電要求;電力供配電系統應滿(mǎn)足照明房間或場(chǎng)所的照度、色溫、顯色指數等技術(shù)要求;電力供配電系統應滿(mǎn)足中央空調系統和通風(fēng)空調系統的基本溫濕用電要求;電力供配電系統應滿(mǎn)足照明房間或場(chǎng)所的拖動(dòng)系統的安全用電要求。有效地、穩定地、有效地實(shí)現建筑物的安全運行和節能經(jīng)濟是建筑供配電系統節能設計的基本前提。

　　2.2應綜合考慮供配電系統的運行經(jīng)濟效益

　　對供電系統進(jìn)行節能設計時(shí)，不能一味追求設計階段的節能效果，而忽視后期運行維護費用。應從設計、施工、運行維護等方面綜合考慮供配電系統節能設計方案的實(shí)際經(jīng)濟效益。應綜合考慮供配電系統投運后運行維護的長(cháng)期節能效益，不能以犧牲系統后期昂貴的運行維護為代價(jià)，在設計階段節省更少的投資。在運行維護期應考慮長(cháng)期的節能降耗措施，使設計階段增加少量的額外投資，可在幾年或更短的時(shí)間內通過(guò)合理的節能降耗措施加以抵消，從而有效地提高設計方案的節能經(jīng)濟效益。

　　2.3以發(fā)展的眼光來(lái)設計供配電系統節能

　　建筑物供配電系統電氣節能設計的內容比較復雜，有很多影響因素需要考慮。從建筑后期擴建、周邊環(huán)境及電氣系統投入使用后的運行情況來(lái)看，設計方案應始終貫徹經(jīng)濟、合理、技術(shù)先進(jìn)、材料新奇、設計方案不會(huì )短時(shí)落伍等設計理念，在供配電系統節能設計方案中，應始終遵循以下原則：(1)慎重考慮，慎重計算，慎重選擇設計方案中的具體細節;

　　三建筑物用電、配電系統節能設計通病分析

　　3.1缺乏有關(guān)規范的知識

　　“10 kV及以下變電站有關(guān)規范”中明確作出規定：變配電房不得設在浴室、經(jīng)常積水的地下室、廁所等場(chǎng)所，也不得與其相鄰。一般情況下，居住建筑在設計時(shí)，一般都把配電房設計在一層，而樓上的衛生間位置則是局部夾層。但這樣的設計往往會(huì )因屏蔽性差、降噪措施不到位等原因而引起樓上住戶(hù)的投訴。2011年，國家最新頒布并實(shí)施的《住宅建筑電氣設計規范》明確規定：當配變電所設在住宅建筑內時(shí)，不應設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，也不應設在住宅建筑的低層底層。這幾條規定都比較明確，要求樓下不設變配電房。

　　3.2供電設備設置與規范不符

　　按照我國《民用建筑電氣設計規范》的規定：當消防用電負荷為二級，采用交流供電時(shí)，宜采用雙回路樹(shù)干式供電，并按防火分區自動(dòng)切換應急照明配電箱。使用集中式蓄電池或內裝電池組的燈具，可采用單回線(xiàn)樹(shù)干式供電，并按防火分區設置應急照明配電箱。但在實(shí)際的設計中，由于存在著(zhù)認識上的偏差，建筑供配電設計人員、建筑監理人員、消防電梯前室的消防控制室管理員往往還要求單獨安裝一個(gè)或兩個(gè)緊急照明開(kāi)關(guān)?？紤]到經(jīng)濟上的設計，這么做顯然更浪費。若建筑物每層的防火分區均設有緊急照明配電箱，則更為不合理。

　　3.3電梯井道照明電源和檢修口設置不合理

　　實(shí)踐中，許多設計人員都會(huì )在自己的供配電設計中進(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(chǎng)家來(lái)設計完成，很明顯，這是不合理的，電梯廠(chǎng)家不完全了解建筑物的供配電設置情況，不了解建筑物的線(xiàn)路布置情況，只能憑經(jīng)驗或工程圖紙來(lái)分析。設計者不負責任的設計會(huì )給用戶(hù)的電力使用帶來(lái)安全隱患。

　　3.4電纜和導體的選擇時(shí)應考慮欠整

　　建筑物供配電設計中，許多設計者在選擇電纜和導體的截面積時(shí)，往往只考慮到負荷計算出的電流滿(mǎn)足要求，根本不考慮電力設備的端電壓，遠距離供電。如高層建筑的電梯，屋頂上的小風(fēng)扇等設備。在電力傳輸過(guò)程中，由于電能的線(xiàn)路損耗問(wèn)題，當電能傳輸到用電設備端時(shí)，此時(shí)的電壓已不能滿(mǎn)足電動(dòng)機起動(dòng)所需的電壓偏差。

　　四是建筑供配電設計節能降耗方法分析

　　4.1合理選用變壓器類(lèi)型

　　變壓器的合理選用可達到節能降耗的目的，節能變壓器主要是通過(guò)降低損耗來(lái)提高其工作效率，所以在建筑電氣節能中，變壓器的參數要特別注意。受負荷能力和負荷特性的限制，供電系統應該更加可靠和簡(jiǎn)單，同一電壓的供電系統不能有兩個(gè)以上的配電級數。另外，合理地選擇變壓器的容量也是提高其節能效果的一個(gè)有效途徑。多變壓器并聯(lián)供電時(shí)，需要根據實(shí)際負荷合理確定變壓器的數量，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，變壓器應在負荷中心附近放置。

　　4.2合理選擇線(xiàn)路走向

　　傳輸線(xiàn)通路不同，其耗電量也不盡相同。建筑電氣設計中，應注重線(xiàn)路路徑的選擇問(wèn)題。在進(jìn)行線(xiàn)路設計時(shí)，應嚴格按照建筑物電路設計的有關(guān)要求，保證線(xiàn)路傳輸質(zhì)量，同時(shí)提高線(xiàn)路傳輸效率，這樣才能實(shí)現節能。

　　根據有關(guān)要求對線(xiàn)路進(jìn)行初步選擇后，則應首先確定好變電站的位置，然后再根據實(shí)際情況進(jìn)行線(xiàn)路選擇。在初步線(xiàn)路確定后，相關(guān)工作人員應審核線(xiàn)路方案，確保線(xiàn)路方案的合理性，同時(shí)應盡量減少線(xiàn)路距離，盡量采用直線(xiàn)輸送，減少線(xiàn)路折彎次數。這樣可以減少線(xiàn)路之間的距離，即減少線(xiàn)路傳輸的費用。

　　在完成了線(xiàn)路的初步選擇工作后，還應進(jìn)行現場(chǎng)考察，確保線(xiàn)路能滿(mǎn)足實(shí)際需要。線(xiàn)徑是建筑電氣設計的重要內容，只有對線(xiàn)徑進(jìn)行合理的設計，才能確保傳輸過(guò)程中線(xiàn)路的安全性，既能滿(mǎn)足用電用戶(hù)的要求，又能達到環(huán)保、節能的要求。

　　4.3合理配置電源點(diǎn)，減少線(xiàn)路損耗

　　與其它材料的傳輸不同，由于絕緣和發(fā)熱等原因，導線(xiàn)在傳輸過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生不必要的電能損耗，在傳輸過(guò)程中就沒(méi)有任何意義和價(jià)值。它主要有兩種形式：導線(xiàn)相交距離長(cháng)，電阻大，傳輸電流值大。盡管實(shí)際傳輸的電流不能在建筑電氣傳輸過(guò)程中改變，但是可以根據傳輸線(xiàn)路的實(shí)際距離而改變。舉例來(lái)說(shuō)，可以讓電源點(diǎn)更靠近負荷中心，為了避免迂回現象的發(fā)生，盡量使輸電線(xiàn)路走直線(xiàn)，縮短線(xiàn)路長(cháng)度。也可以通過(guò)增加導線(xiàn)的截面來(lái)減小導線(xiàn)的電阻。當然，選擇這些方法主要是根據實(shí)際情況，在保證傳輸效果的基礎上，保證輸電線(xiàn)路的實(shí)際使用效率。此外，在導線(xiàn)的選擇上應盡可能地選用銅芯材料，這樣既能保證傳輸線(xiàn)的效率，又能保證企業(yè)的利益。

　　4.4升降機控制系統節能技術(shù)應用

　　顯而易見(jiàn)，電梯控制系統是高層建筑電氣系統的重要組成部分，電梯設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要實(shí)現節能降損，就必須合理設計節能經(jīng)濟、高效可靠的電梯控制模式。先將變頻控制方式應用于高層建筑的電梯控制系統，根據電梯控制系統的功能要求，在電梯控制系統中設置變頻調速控制器，以實(shí)現電機的拖動(dòng)。

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

　　4.5節能照明系統的選擇

　　照明系統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。因此電氣節能技術(shù)在照明系統中的應用非常重要，是建筑工程電氣施工的重中之重。為更好地滿(mǎn)足人們的日常使用需要，可加強對自然光源的采用，并可根據自然光源的強度，控制不同的燈具開(kāi)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)應遵循綠色、環(huán)保的原則，加強對光源及其它因素的綜合認識，選擇壽命長(cháng)、能耗低的燈具。但在一些經(jīng)濟相對落后的鄉村地區，對路燈持續照明的要求相對較低，此時(shí)可采用太陽(yáng)能技術(shù)，利用太陽(yáng)能路燈，以減少電能消耗。

　　4.6新能源風(fēng)能太陽(yáng)能電力節能技術(shù)

　　4.6.1太陽(yáng)能電氣節能技術(shù)

　　截止到目前為止，在整個(gè)建筑業(yè)中太陽(yáng)能熱水和采暖電氣節能技術(shù)的應用范圍已經(jīng)非常廣泛，而且取得的節能效果也非常不錯。在實(shí)際建筑中，高層樓宇建筑中光熱利用對太陽(yáng)能集熱器的安裝角度、周?chē)趽跷镆约安杉娣e等因素的要求是非常高的，因此，面對太陽(yáng)能熱水和采暖系統設計工作時(shí)，工作人員考慮的首要問(wèn)題是太陽(yáng)能建筑一體化設計方案，這種方案能夠直接的對建筑功能結構的完美性以及太陽(yáng)能集熱系統帶來(lái)一定的影響，因此其方案的設計與制定是至關(guān)重要的，在實(shí)際的工程項目運行中，工作人員要在建筑的坡屋面上進(jìn)行太陽(yáng)能熱水以及采集系統的安裝，使整個(gè)建筑在屋頂面積的配合中得到水供應的滿(mǎn)足。

　　4.6.2風(fēng)力發(fā)電電氣節能技術(shù)

　　目前，節能建筑開(kāi)展的一個(gè)重要組成部分就是可再生能源的利用開(kāi)發(fā)，在電氣節能的研究中，風(fēng)能作為一種可再生資源，有著(zhù)不可取代的作用。風(fēng)能的電能資源有可能成為節能環(huán)保工作的標志性景觀(guān)，這樣還能提升巨門(mén)的節能環(huán)保意識，認識到環(huán)保的重要性。同時(shí)在建筑工程中利用風(fēng)能，不僅能夠將其產(chǎn)生的風(fēng)力電能直接的運用于高層建筑中，還具有免于輸送的特點(diǎn)，同時(shí)節能環(huán)保。另外，還可以和實(shí)際的工程相結合，把電氣新能源應用其中，采取太陽(yáng)能庭院照明，風(fēng)光互補庭院照明，風(fēng)光互補供電系統等等的方式進(jìn)行節能技術(shù)的應用。

　　5結語(yǔ)

　　無(wú)論時(shí)代怎么進(jìn)步，社會(huì )如何發(fā)展，節能減排永遠是一個(gè)國家關(guān)注的關(guān)鍵話(huà)題，其對國家的經(jīng)濟發(fā)展和進(jìn)步有著(zhù)至關(guān)重要的作用。在建筑工程中應用供配電節能技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的需求，不僅能夠為居民的生活提供方便，還可以保障建筑相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益，更可以推動(dòng)我國經(jīng)濟的健康發(fā)展，因此說(shuō)，加強建筑供配電節能技術(shù)的應用勢在必行。

瑞澤能源是一家專(zhuān)注節能環(huán)保產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權的“5S”流體輸送系統高效節能技術(shù)、電能質(zhì)量?jì)?yōu)化節電技術(shù)、循環(huán)水零排放技術(shù)，在水泵節能、風(fēng)機節能、空壓機系統節能、供水系統節能、循環(huán)水系統節能、中央空調系統節能、電機系統節能、配電系統節能和循環(huán)水水處理等領(lǐng)域得到廣泛應用，公司依托三元流技術(shù)設計的三元流葉輪，用于水泵、風(fēng)機、離心式空壓機的節能改造，技術(shù)應用可靠，業(yè)績(jì)優(yōu)良。