本文選自國(guó)家級(jí)期刊《中外能源》，《中外能源》是中央級(jí)科技期刊，于1996年創(chuàng)刊，主管單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)；主辦單位：中國(guó)能源研究會(huì)；出版單位：《中外能源》雜志社。國(guó)內(nèi)刊號(hào) cn11-5438/TK，國(guó)際刊號(hào)ISSN1673-579X，雙月刊，大16開(kāi)(210mm×285mm)，每期112頁(yè)，全年6期，國(guó)內(nèi)郵發(fā)代 號(hào)：80-674，國(guó)際郵發(fā)代號(hào)：BM4252。被中國(guó)期刊網(wǎng)、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)核心期刊(遴選）數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄。

　　摘要:電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能的一種方式,討論了對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí),包括合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)、選用節(jié)能變壓器以及進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)等措施。

　　關(guān)鍵詞:電氣節(jié)能設(shè)計(jì),照明節(jié)能

　　0前言

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,能源消耗也不斷增加。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明:我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值每增長(zhǎng)1%,能源消耗就要增長(zhǎng)1.5%,與其合理的比例:國(guó)民經(jīng)濟(jì)每增長(zhǎng)1%,能源消耗只增長(zhǎng)0.8%,相差較遠(yuǎn)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)不能建立在高能耗的基礎(chǔ)上,這樣得不償失。節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境是我國(guó)長(zhǎng)期的重大方針,也是全世界所關(guān)注的重要課題。

　　對(duì)于一個(gè)電氣設(shè)計(jì)師而言,電氣設(shè)計(jì)已經(jīng)并不像過(guò)去那樣僅僅是為了滿足建筑物的供配電和照明需求,而是要綜合考慮節(jié)能、環(huán)保、舒適等諸多因素,將這些節(jié)能理念貫穿于設(shè)計(jì)始終。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)并不意味著降低工作或生活的標(biāo)準(zhǔn),更不能以犧牲建筑功能、減少甚至損害使用功能及需求為代價(jià),也不能盲目增加無(wú)謂的投資為節(jié)能而節(jié)能。如何進(jìn)行合理的電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能,是每一位電氣設(shè)計(jì)師都應(yīng)深思的課題。本文將在此探討對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

　　1合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)

　　根據(jù)用電負(fù)荷容量及其分布、用電設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷等級(jí),合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),使供配電系統(tǒng)在運(yùn)行中的損耗減至最低,系統(tǒng)工作在最佳運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能的目的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮。

　　(1)供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠,同一電壓等級(jí)供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于三級(jí)。

　　(2)合理選擇供電電壓。民用建筑用電設(shè)備電壓等級(jí)大部分為220V/380V,但一些大型或特大型民用建筑的空調(diào)主機(jī)為了達(dá)到節(jié)能目的,可選擇10(6)KV的制冷設(shè)備。

　　(3)變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心,低壓配電間應(yīng)靠近電氣豎井,合理分布供電網(wǎng)絡(luò),使低壓供電半徑控制在200m以內(nèi)。

　　(4)根據(jù)負(fù)荷情況合理選擇變壓器容量、臺(tái)數(shù),變壓器負(fù)載率宜為0.7-0.85。

　　(5)合理選擇電纜、導(dǎo)線截面。

　　(6)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。

　　2選用節(jié)能型變壓器

　　據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明,全國(guó)電網(wǎng)上每年運(yùn)行的35kV和10kV及以下配電變壓器總電能損耗約占當(dāng)年總發(fā)電量的2%~3%。因節(jié)能變壓器具有損耗低、重量輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)。采用節(jié)能變壓器能節(jié)約能源和減少溫室氣體排放,所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首選高效低損的節(jié)能變壓器。

　　3照明節(jié)能設(shè)計(jì)

　　3.1推廣使用高光效光源

　　在工程實(shí)際應(yīng)用中如何合理地選擇光源,應(yīng)根據(jù)工程的具體性質(zhì)、使用的場(chǎng)所、人員的視覺(jué)要求、照明的數(shù)量和質(zhì)量來(lái)確定。應(yīng)在滿足顯色性、啟動(dòng)時(shí)間等要求條件下,從發(fā)光效率高、顯色性好、使用壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)可靠、方便快捷、性能價(jià)格比高等方面選擇高光效光源。建議按以下幾個(gè)方面選擇光源:

　　(1)燈具安裝高度較低的場(chǎng)所選用熒光燈。除有裝飾性要求的場(chǎng)所外,一般情況下,都應(yīng)選用直管熒光燈,并推薦采用T5,T8細(xì)管。

　　(2)燈具安裝高度較高的場(chǎng)所宜用金鹵燈,也可用中顯色高壓鈉燈,對(duì)于顯色性要求高的場(chǎng)所,可以采用陶瓷金鹵燈;對(duì)于沒(méi)有顯色性要求的工業(yè)場(chǎng)所,可以用高效、壽命長(zhǎng)的高壓鈉燈。

　　(3)限制熱輻射光源(普通照明用白熾燈、鹵鎢燈)的應(yīng)用。

　　(4)LED光源的使用,由于壽命長(zhǎng)、耗能少、體積小、響應(yīng)快、抗震抗低溫、污染小等突出的優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣闊。初步計(jì)算,未來(lái)中國(guó)每年采用LED照明節(jié)省的電力相當(dāng)于三峽電站全年的發(fā)電量,同時(shí)可減少8000萬(wàn)噸CO2、65萬(wàn)噸SO2和32萬(wàn)噸NO2的排放,稱之為"人類(lèi)照明史上的革命"并不為過(guò)。

　　3.2采用高效率節(jié)能燈具

　　燈具的效率對(duì)節(jié)能的影響很大。燈具選擇不當(dāng)、效率太低,將使能量損失高達(dá)30%-40%,這是用其他方法都無(wú)法補(bǔ)救的;反之,燈具效率高,可使單位面積耗電量下降,降低投資和運(yùn)行費(fèi)用,從而節(jié)能。

　　燈具的選型考慮以下幾個(gè)方面:

　　(1)采用利用系數(shù)高、效率高的的燈具。

　　(2)合理的燈具配光可使光的利用率提高,以實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。

　　(3)優(yōu)先選用塊板燈具。

　　(4)設(shè)計(jì)中應(yīng)選用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。

　　3.3選擇合理的照明設(shè)計(jì)方案

　　3.3.1確定合理的照度和照明方式

　　根據(jù)GB50034-20045建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)6等規(guī)范要求,不同的建筑類(lèi)型和工作區(qū)域均有相適宜的照度標(biāo)準(zhǔn)值與照明功率密度值,設(shè)計(jì)人員可根據(jù)所設(shè)計(jì)的工程,參照標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。若有必要時(shí),也可在標(biāo)準(zhǔn)值的基礎(chǔ)上適當(dāng)加以調(diào)整,但不能盲目提高照度標(biāo)準(zhǔn),以免造成不必要的能源浪費(fèi)。

　　選擇合理的照明方式,按照分區(qū)、分組、營(yíng)業(yè)、非營(yíng)業(yè)、白天、夜晚等采用一般照明、局部(或重點(diǎn))照明、均勻?qū)ΨQ布置、適宜的距高比等等。例如大型商場(chǎng)應(yīng)采用一般照明和局部重點(diǎn)照明、地下車(chē)庫(kù)宜采用車(chē)行道和車(chē)位分區(qū)分控照明、道路照明應(yīng)采用半夜燈照明方式。此外,每個(gè)開(kāi)關(guān)所控光源不宜太多,所控?zé)袅信c窗平行(即利用自然光),樓梯走道采用節(jié)能延時(shí)開(kāi)關(guān)。在有條件的場(chǎng)所還應(yīng)該采用智能照明控制系統(tǒng)。

　　3.3.2減小照明線路上的能量損耗

　　在做設(shè)計(jì)時(shí),布線過(guò)程中應(yīng)考慮減少照明線路上的能量損耗,而減少線路損耗可以從減少導(dǎo)線長(zhǎng)度和增大導(dǎo)線截面兩方面入手。第一,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導(dǎo)線長(zhǎng)度;第二,低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線,以減少來(lái)回線路上的電能損失;第三,變壓器、配電箱盡量接近負(fù)荷中心,以減少供電距離,當(dāng)建筑物每層平面在10000m2左右時(shí),至少要設(shè)2個(gè)變配電所;第四,在高層建筑中,低壓配電室應(yīng)靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個(gè)豎井的干線,不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。第五,對(duì)于比較長(zhǎng)的線路,除滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級(jí)導(dǎo)線截面。

　　3.3.3照明控制方式

　　在實(shí)際工程中,我們可根據(jù)建筑物特點(diǎn)、建筑功能、使用要求采用分散、集中、手動(dòng)、自動(dòng)等方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)合理有效的控制。例如:公共建筑、辦公、學(xué)校、賓館、商場(chǎng)等宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光采取分區(qū)、分組控制;影劇院、多功能廳、報(bào)告廳及展示廳宜采用調(diào)光控制;大開(kāi)間辦公樓、圖書(shū)館、廠房等宜采用智能照明控制系統(tǒng),在有自然光區(qū)域采用恒照度控制,靠近外窗的燈具隨自然光線變化自動(dòng)點(diǎn)燃關(guān)閉。

　　4結(jié)束

　　語(yǔ)目前,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)能是建筑節(jié)能所倡導(dǎo)的,電氣設(shè)計(jì)師通過(guò)選擇合理的供配電方案、使用節(jié)能變壓器、采用高光效、壽命長(zhǎng)、污染小的光源、燈具以及選用合理的照明設(shè)計(jì)方案等措施為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間,使居住者真正感受到綠色節(jié)能建筑的存在。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]楊航超.建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)的探討[J].燈與照明,2006,(6).