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建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施淺析

文檔作者：陳灼生		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月07日
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建 材 與 裝 飾 2015年 4月
建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施淺析
陳灼生
（福建省龍巖市）
摘要：任何一個國家的發(fā)展都離不開能源這一物質(zhì)基礎(chǔ)，目前能源的缺乏已經(jīng)嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的可持續(xù)性，能源
危機(jī)是當(dāng)前最急需解決的問題。燃料電池、甲醇、生物能、太陽能、潮汐能和風(fēng)能等是嶄新的能源方式，但在現(xiàn)代人生產(chǎn)、生
活中絕大多數(shù)最終以電氣化形式來體現(xiàn)中，所以電氣化的節(jié)能尤其重要，在建筑工程的電氣設(shè)計(jì)、施工以及使用過程中，
運(yùn)用高效、合理、可行的電氣節(jié)能技術(shù)，并在使用過程中采取預(yù)防、控制電氣能耗的管理措施，為提高整體建筑節(jié)能添磚加
瓦。
關(guān)鍵詞：建筑工程；電氣節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-0038（2015）16-0060-02
在建筑工程中，電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提升整個建筑
工程的質(zhì)量，降低生產(chǎn)過程中的資源浪費(fèi)，提升資源利用率。筆
者將結(jié)合自身多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，并通過本文，針對建筑電氣節(jié)
能技術(shù)實(shí)踐體會進(jìn)行闡述。
1 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
伴隨全球范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國社會經(jīng)濟(jì)也取得了舉
世矚目的成績，隨之國內(nèi)各行業(yè)、領(lǐng)域?qū)δ茉吹男枨罅坎粩嗯?
升，特別是建筑電氣能源的耗能量最為顯著。面對這一現(xiàn)狀，應(yīng)
當(dāng)更加注重建筑電氣的能源消耗，持續(xù)提升并改進(jìn)建筑電氣技
術(shù)，應(yīng)用全新能源技術(shù)，降低能源的實(shí)際消耗數(shù)量，不斷完善節(jié)
能設(shè)備以及施工安裝技術(shù)，從根本上解決建筑電氣節(jié)能問題，最
終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
2 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用
2.1 照明節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用
建筑物照明量大而且面廣，照明節(jié)能潛力大，在滿足照度、色
溫、顯色指數(shù)等相關(guān)技術(shù)要求的前提下，選用高效光源、高效燈
具，提高能源利用率?，F(xiàn)階段在發(fā)光二極管基礎(chǔ)上，新型節(jié)能照
明控制技術(shù)在自適應(yīng)控制技術(shù)和高壓半導(dǎo)體技術(shù)方面（如LED）
有了良好的應(yīng)用。
燈具的照明節(jié)能結(jié)合《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》應(yīng)側(cè)重如下
幾點(diǎn)：
（l）依據(jù)視覺要求采用高效光源，并考慮初期投資與長效運(yùn)
行的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
（2）燈具宜按選用直射光通比例高、控光性能合理的類型。
（3）燈具附件采用功率損耗低，性能穩(wěn)定的類型。
（4）保證照明質(zhì)量前提下，控制照明密度值，接配光燈具射出
的光通量應(yīng)最大限度地落實(shí)到工作面上，即有較高的利用系數(shù)，
并且室內(nèi)的飾面采用高反射率的飾面材料。
2.2 供配電線路節(jié)能及其相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用
在建筑工程中，電力電纜的作用是使電能能夠最有效地從電
源點(diǎn)輸送到用電點(diǎn)。由于存在電阻的原因，電纜會以熱的形式消
耗掉一些功率，在給定的工程中，電纜導(dǎo)體材質(zhì)是選定的，傳輸
距離也隨用電設(shè)備而確定為固定的數(shù)值，導(dǎo)線截面的則是設(shè)計(jì)
過程中影響電能損耗的一個主要因素。沿電纜的全部損耗是：
W=I2RNPL/1000（kW）
式中：NP-載體導(dǎo)體芯數(shù)；L-電纜傳輸距離（m），電能通常以
千瓦小時來度量，若每個月有T 小時產(chǎn)生損耗，那么電能損耗總
計(jì)為：W2=I2RNpLT/1000（kWh/月），設(shè)每度電的費(fèi)用是P 元，因此
能量損耗的費(fèi)用是：Cj=I2RNpLTP/1000（元/月）。
在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對電纜溫升、熱效應(yīng)及電壓降
的校驗(yàn)基本能滿足上述規(guī)定的要求，如消防要求，還會設(shè)計(jì)耐火
型，無鹵低煙阻燃型（該系列型號教昂貴）還通?？紤]發(fā)展，從而
放大一至兩級的余量來確定電纜截面。選定的截面相對于能源
損耗是否為最合理比較少考慮。這樣就存在增大電纜截面和投
資組合的問題，將損耗減小了，電纜多支出費(fèi)用增大了，要計(jì)算
電纜壽命與投資分配的問題，就是在知道設(shè)備負(fù)荷的情況下，選
擇較佳的導(dǎo)線截面，或己選定導(dǎo)線截面的情況下，確定電纜購買
費(fèi)用經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷范圍，計(jì)算出較佳的方案，從而得到最合適的經(jīng)
濟(jì)效益。如現(xiàn)行《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50217-94）中，對于
電力電纜纜芯截面選擇提出了如下要求：如較長距離的大電流
回路或35kV 以上高壓電纜，當(dāng)符合上述條件時宜選擇經(jīng)濟(jì)截
面，可按“年費(fèi)用支出最小”原則。
2.3 電動機(jī)節(jié)能舉措
在建筑工程中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電動機(jī)應(yīng)用普遍，耗電
極大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電動機(jī)負(fù)荷約占總用電量的60~70%，而交流電動
機(jī)占電機(jī)總用電量的85%應(yīng)用十分頻繁，其節(jié)能非常關(guān)鍵，同時
有較大的潛力。感應(yīng)電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、效率高、價格
便宜及易于維護(hù)、保養(yǎng)等特點(diǎn)。
減少電動機(jī)電能損耗的主要途徑是提高電動機(jī)的工作效率
和功率因數(shù)。在建筑工程中應(yīng)選用高效率的電動機(jī)。首先正確合
理地選擇電動機(jī)的功率是很重要的，掌握負(fù)荷特性，了解末端輸
出是連續(xù)還是斷續(xù)，因?yàn)槿绻妱訖C(jī)的功率選得很小，電動機(jī)將
過載運(yùn)行，使溫度超過允許值，會縮短電動機(jī)的使用壽命甚至燒
壞電動機(jī)；如果選得過大，雖然能保證設(shè)備正常工作，但由于電
動機(jī)不在滿載下運(yùn)行，其用電效率和功率因數(shù)較低，電動機(jī)的容
量得不到充分利用，造成電力浪費(fèi)。此外，設(shè)備投資大，運(yùn)行費(fèi)用
高，很不經(jīng)濟(jì)?？紤]負(fù)荷是不斷變化性質(zhì)的，則應(yīng)考慮采用交流
變頻調(diào)速裝置，如變頻供水，變頻空調(diào)，變頻電梯都是比較好的
應(yīng)用。在民用建筑中，動力負(fù)荷主要是風(fēng)機(jī)和水泵電動機(jī)類，普
通的水泵電動機(jī)的容量是根據(jù)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷來選擇的。
而水泵在運(yùn)行過程根據(jù)需求情況水流量是變化的。水泵的工作
施工技術(shù)
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特性是流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)
速立方成正比。變流量運(yùn)行的水泵如小區(qū)變頻供水采用調(diào)速技
術(shù)可大幅度的降低能耗。變頻器調(diào)速是一種高效能的調(diào)速方式，
有些建設(shè)單位圖節(jié)省初始投資不太采用，但結(jié)果卻是運(yùn)行費(fèi)用
高昂，再次改造，得不償失。
2.4 變壓器的節(jié)能舉措
變壓器的有功功率損耗如下式表示：
吟Pb=Po+Pk茁2
式中：吟Pb-變壓器的有功損耗；茁-變壓器的負(fù)載率；Po-空載
損耗又稱鐵損，它由鐵心的渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與硅
鋼片的性能及鐵心制造工藝有關(guān)，一次繞組外施電壓值和頻率
值恒定的條件下是固定不變的，即所謂的變壓器成型后鐵損不
變，它與負(fù)荷大小無關(guān)。按經(jīng)濟(jì)容量選擇：變壓器的負(fù)載率為
0.5~0.6的變壓器鐵損與銅損接近相等時效率最高，此時的變壓
器容量可稱為經(jīng)濟(jì)容量，可按經(jīng)濟(jì)容量選擇變壓器；Pk-稱變壓器
線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小。即所
謂的變壓器銅損與負(fù)載率茁的平方成正比。
當(dāng)負(fù)載為電動機(jī)時變壓器的容量選擇：結(jié)合考慮電動機(jī)的效
率和功率因數(shù)，電動機(jī)銘牌上所標(biāo)的功率為電動機(jī)輸出的有功功
率。一般可按異步電動機(jī)銘牌功率綜合的1.2倍選擇變壓的容量。
當(dāng)綜合性負(fù)載時變壓器的容量選擇：如果負(fù)載是照明及電動
機(jī)等綜合電氣設(shè)備，則要考慮用電設(shè)備的同時利用率，可根據(jù)實(shí)
際可能出現(xiàn)的高峰負(fù)荷總功率的1.25 倍選擇變壓器的容量。還
要考慮到變壓器承受啟動電流的沖擊。單臺全壓啟動電動機(jī)的
功率，不宜超過變壓器容量的30%，并確保同范圍的使用配電用
戶末端電壓不低于75%。
變壓器并列運(yùn)行的節(jié)能措施：
當(dāng)變壓器滿足下述三個條件時可采用并聯(lián)運(yùn)行：各臺變壓器
的電壓比（變比）應(yīng)相同；各臺變壓器的阻抗電壓應(yīng)相等；各臺變
壓器的接線組別應(yīng)相同。
并聯(lián)運(yùn)行的意義：當(dāng)其中一臺變壓器發(fā)生故障時，并列運(yùn)行
的其它變壓器可繼續(xù)運(yùn)行，確保了重要用戶的用電；或當(dāng)變壓器
需要檢修時可以先并聯(lián)上備用變壓器，再將要檢修的變壓器停
電檢修，既能保證變壓器的計(jì)劃檢修，又能保證不中斷供電，提
高供電的可靠性。又由于用電負(fù)荷季節(jié)性很強(qiáng)，在負(fù)荷輕的季節(jié)
可以將部分變壓器退出運(yùn)行，這樣既可以減少變壓器的空載損
耗，提高效率，又可以減少無功勵磁電流，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，
提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
2.5 建筑電氣中新技術(shù)的運(yùn)用
未能夠更加妥善的處理傳統(tǒng)技術(shù)在實(shí)際實(shí)際生活當(dāng)中的浪
費(fèi)問題，全新電氣技術(shù)正積極嘗試應(yīng)用多種先進(jìn)控制方法，針對
相對傳統(tǒng)的電氣設(shè)備實(shí)施有效控制。此外，也可利用計(jì)算機(jī)等有
關(guān)系統(tǒng)對整個建筑燈光實(shí)施有效性控制。同時，也可以看到各個
房間及區(qū)域的溫度，還能夠設(shè)置溫度的上下限。通過定時方式的
運(yùn)用，能夠針對建筑當(dāng)中燈光實(shí)現(xiàn)定時。對諸多細(xì)小問題樹立起
節(jié)能意識也能夠達(dá)到節(jié)能的效果，最終減少建筑電氣的實(shí)際能
耗量。
3 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1 傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)應(yīng)用的若干問題
傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)在當(dāng)前建筑體系內(nèi)依然有較為廣泛的應(yīng)
用，而且有關(guān)產(chǎn)品的品種也十分的豐富。從部分產(chǎn)品上來看，技
術(shù)發(fā)展相對成熟的建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用方面較為獨(dú)立，特別是
那些末端電氣產(chǎn)品缺少互相連接。伴隨電氣產(chǎn)品功能的日益繁
瑣，人們對于辦公及生活環(huán)境提出了越來越高的要求。所以，傳
統(tǒng)電氣技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在一系列的問題，一般體現(xiàn)在：
建筑電氣有關(guān)技術(shù)的非節(jié)電性，以及應(yīng)用的不安全性和復(fù)雜性，
這些因素都使得管理工作的工作效率大幅度降低。
3.2 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展
3.2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)
對于風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式而言，它具有自身獨(dú)立運(yùn)行的方式，
它能夠和其它發(fā)電方式進(jìn)行結(jié)合使用，也能夠在風(fēng)力較強(qiáng)的地
點(diǎn)安裝諸多風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而且發(fā)電機(jī)可以并入到常規(guī)電網(wǎng)當(dāng)中
來使用。伴隨建筑電氣節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，我國風(fēng)力發(fā)電中的
電機(jī)制造已經(jīng)開始從小功率向著大功率進(jìn)行發(fā)展，以更好的滿
足人們對于建筑功能的需要。
3.2.2 太陽光伏發(fā)電技術(shù)
在國外，早已經(jīng)有一些國家實(shí)現(xiàn)了無能量住宅型理念，此種
建筑住宅主要是使用太陽能來作為建筑住宅的屋頂，以此提供
建筑住宅的所有性能。運(yùn)用太陽光伏發(fā)電技術(shù)，將其安裝在屋頂
上方，在陽光相對充足的時候，太陽光伏電能夠充分適應(yīng)家庭住
宅當(dāng)中的全部供電要求，并且還能夠把余下的電量全部返回至
電網(wǎng)當(dāng)中，在用電不足時依然可以繼續(xù)使用。從當(dāng)前來看，由于
太陽光伏的電池價格相對較高，我國的該項(xiàng)技術(shù)剛起步，慢慢的
將得到較大的應(yīng)用。
4 結(jié)束語
綜上所述，建筑電氣節(jié)能是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中節(jié)能應(yīng)用中的重
要一環(huán)，電氣節(jié)能技術(shù)使用也將廣泛地開展，電氣技術(shù)的日新月
異進(jìn)步將幫助我們尋找到更為合理的節(jié)能方式，加上行政管理、
日常管理手段和良好的用電行為習(xí)慣，將輔助我們減少資源損
耗，對控制能源危機(jī)是有益的。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期：2015-2-23
施工技術(shù)
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