電氣工程師高級職稱范文節能設計措施

　　摘要：節約能源、保護環境是我國長期的重大方針，也是全世界所關注的重要課題。建筑節能已成為時代的需要，而電氣節能是建筑節能的組成部分。這樣就要求我們電氣設計人員在設計過程中，應進行方案比較，從可靠性、經濟性及節能等方面進行綜合考慮，通過合理的運行方案減少不必要的能源損耗。本文首先分析了建筑電氣節能設計的重要性，指出了我國目前電氣節能中存在的問題，然后闡述了建筑電氣節能設計應遵循的三個原則，最后從供配電系統、電氣設備、可再生能源和綠色照明設計四方面詳細探討了建筑電氣節能設計的措施。

　　關鍵詞：建筑電氣,節能,重要性,供配電,綠色照明

　　一、建筑電氣節能的重要性分析

　　(一)我國能源短缺的現狀的迫切要求

　　我國是能源相對緊缺的國家，隨著工專業化水平的日益提高，導致能源實際實際利用效率低下和環境污染的不斷加劇，據資料顯示，我國的建筑能耗占社會總能耗的30%左右，并且建筑能耗所占的比例呈逐年上升的趨勢，電氣節能為建筑節能的重要組成部分，由于國民經濟的高速發展，建筑領域對電力需求的快速增長，因為發電裝機容量和電網供電能力不足的原因，建筑領域電力設備的增長速度遠遠超過了發電設備的增長速度，使建筑用電能源供不應求矛盾非常突出，全國相當多的地區出現了不同程度的拉閘限電現象，這就必須要求把建筑電氣節能當做首要任務來抓。

　　(二)我國國家政策的導向

　　基于電力能源的普及面最廣和覆蓋率最大的特點，合理有效的減少電力能源消耗，提高電力能源利用率已成為國家關注的焦點。近年來，在國家努力創建節約型社會的新形勢下，政府及相關部門已深刻認識到節能減排問題的重要性和緊迫性，并在該方面提出了一系列政策方針，即把建設“資源節約型”社會為總體目標，以“節能省地型”建筑為發展核心。

　　二、目前我國建筑電氣節能設計中存在的問題

　　多年以來，人們只顧盲目用電，電氣設計人員只管按照前人的經驗來選照明、動力和電源等設備，頭腦中考慮節電甚少。待工程竣工后以及運行期間出現一一些無謂的能耗，雖然深感遺憾，也只能任其存在，因為無法作出有效的定量分析，也就找不到一種讓人信服的解釋。再加上普通的單位和企業沒有認識到我們國家一直處于能源匱乏的狀態，也就忽視了優選節能設施和日常的節電教育，以至造成能源使用嚴重浪費的后果，直至最近幾年，多個省份出現限電拉閘限電體會到問題的嚴重性。如果形勢繼續惡化。將進一步加劇能源問題對人民生活和經濟發展的影響。

　　目前，擺在決策層面前的最現實的問題是如何通過一套有效的系統，了解各單位、城市乃至區域的實時用電情況，以便于快速進行資源優化，確保實現效益最大化;同時對耗能嚴重的單位和地區給出撤化的數據和可行的解決方案。

　　三、建筑電氣節能設計應遵循的原則

　　電氣節能設計既不能以犧牲建筑功能，損害使用需求為代價，也不能盲目增加投資，為節能而節能。因此，電氣節能設計應遵循以下原則：

　　(一)適用性

　　就是基于滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源，為建筑設備運行提供必需的動力，按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求，來優化供配電設計，促進電能合理利用。

　　(二)實際性

　　要充分考慮實際經濟效益，合理選用節能設備及材料，使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。

　　(三)節能性

　　應考慮采取措施減少或消除與發揮建筑物功能無關的消耗，比如電氣設備自身的電能消耗，傳輸線路上的電能消耗等等，這應該是節能的著眼點。

　　四、建筑電氣節能設計措施探討

　　(一)供配電系統的節能設計

　　1、合理選擇變壓器

　　目前電力變壓器選用10型及以上較為節能。SC(B)10新系列環氧樹脂真空澆注干式變壓器選購優質低耗的晶粒取向冷軋硅銅片;先進的硅鋼片剪切線;階梯步迭鐵心接縫;合理的鐵心、線圈結構,SC(B)10新系列比現行國標《干式變壓器技術參數和要求》(GB/T10228)空載損耗PO下降33%，負載損耗平均下降15%，總損耗平均下降約19%。。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85，在選擇變壓器容量和臺數時，應靈活根據負荷變化情況，綜合考慮投資和年運行費用，對負荷合理分配，選取容量與電力負荷相適應的變壓器，以實現其經濟運行，減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外，降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。

　　2、提高供配電系統的功率因數

　　盡量降低用電設備的無功損耗，提高用電設備的功率因數。關于電感性用電設備的選擇，可使用有補償電容器的用電設備，也可以通過并聯電容器進行無功補償，電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流，進而實現降低整體無功電流數量、提高功率因數的目標。

　　3、合理控制線路能量損耗

　　盡量選擇電阻率較小的導線，合理控制導線長度，增加導線截面積。從短期看，這有可能增加線路費用，但是從長遠看，這顯然是比較經濟劃算的，因為這有利于節能目標的實現，減少建筑能源消耗數量，進而較大運行費用。

　　4、合理選擇供電電壓

　　同等情況下，電壓越高，損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時，宜以10(6)kV供電。對一個工程的空調冷水機組，考慮節能因素，經方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組。

　　(二)電氣設備的節能設計

　　1、空調系統的節能

　　其主要內容包括：(1)冷凍水與冷卻水系統的優化控制;(2)冰蓄冷系統的優化控制，現行的冰蓄冷控制技術還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優先方式下的融冰策略的研究，對于提高冰蓄冷系統的能源利用效率，促進冰蓄冷技術的商業化應用具有決定性的意義;(3)熱交換系統溫差與流量的優化控制;(4)變風量系統等控制技術。

　　2、電機的節能

　　用變頻調速的方法來減少電機輕載和空載運行。同時采用變頻調速器，水泵流量進行節能的經濟效益也是非常顯著的，當所需流懿減少，水泵轉速降低時，其電動機的所需功率按轉速的三次方下降。

　　3、電梯的節能

　　包括電梯的合理選型(如速度、載重量、調速方式等)、停層計劃及群控策略。

　　(三)合理利用可再生能源

　　1、利用自然光源

　　充分利用自然光源，不僅實現了節能環保的功能，而且還實現了經濟效益。由于建筑的照明面積非常大，所以充分利用自然光源進行節能，其潛力和效果非常之大。自然光源是取之不盡用之不竭的能源。在施工過程中，對自然光源充分利用是非常倡導的做法，在節能環保以及經濟合理方面都起著一定的作用。

　　2、 太陽能資源

　　太陽能是無處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽能發電的利用，由于建筑工程條件限制，屋頂和墻體面積能加裝太陽能很有限，加上投入與產出相差較大，大量應用還存在難度。目前在室外照明包含庭院燈、草坪燈、高桿路燈等很多地方都采用獨立光伏發電作為電源，路燈也可采用太陽能和風電聯合發電的形式等方式，在實際工程中應用較為普遍，起到了一定的節能作用。

　　(四)大力提倡綠色照明設計

　　1、綠色照明的內涵

　　綠色照明工程的基本內涵是：節能、高效、舒適、安全有益于環保。具體地說，綠色照明工程通過采用新穎高效節能新光源和電子式鎮流器、先進的節能控制器、新穎優質材料的反射器代替落后質差的反射器、優化的開關控制器代替落后的開關、在不同的場合選用先進合理的燈具結構等照明節電技術，以達到節約照明用電，減少發電對環境的污染，節約一次能源，保護生態平衡的目的，是一項以節能為核心的系統工程。

　　2、綠色照明設計要點

　　(1)采用高效光源

　　光效是指每單位功率所發出光通量的多少，由于照明電能幾乎是由照明燈消耗的，因此，光效的好壞對節電影響很大。例如白熾燈過去使用最廣泛，因為它便宜，安裝維護簡單，但致命的弱點是發光效率太低，因此目前常被各種發光效率高，光色好，顯色性能優異的新光源取代。當然，在選用時還應考慮電光源的壽命、顯色性、啟動及再啟動等主要性能。

　　(2)使用低能耗性能優的光源用電附件

　　此類光源用電附件如節能型電感鎮流器、電子鎮流器、電子變壓器以及電子觸發器等，公共建筑場所內的熒光燈宦選用帶有無功補償的燈具，緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器，氣體放電燈宜采用電子觸發器。

　　(3)照明節能燈具設計及選用

　　將一個或多個光源的光重新分布,或改變其光色的裝置稱作燈具。照明燈具的選擇對于發揮照明光源的最大潛力起著至關重要的作用。

　　燈具的種類繁多,常用的有控照型(或開敞型) 和帶保護罩的格柵式、透明式、棱鏡式、磨砂式等等。它們的效率是不同的，磨砂或棱鏡保護罩式反射率只有55%，格柵式為60%，透明式為65%，控照式(或開敞式)為75%。同一種形式的燈具反射板采用不同的材料其反射效率也是不一樣的。

　　(4)照明控制方式

　　采用合理的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段，是節能的有效措施。一個工程樓內及地下車庫照明均可采用智能化照明控制系統，工程應急照明和疏導系統采用智能(消防)集中EPS應急疏散照明指示燈系統。目前智能照明控制系統多數采用現場總線技術，借助各種不同的“預設置”控制方式和多種傳感器控制元件，對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理，實現節能，只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度，利用最少的能源保證所要求的照度水平，節電在20～50%，節能效果十分明顯。

　　結語

　　綜上，我國能源短缺的現狀亟需采取措施加強節能環保力度，而建筑電氣節能設計是建筑節能設計中舉足輕重的一環。因此在建筑工程電氣設計時應大力推廣和實施國家的節能方針，在充分滿足建筑物的功能要求的前提下，通過合理配置建筑設備。并對其進行有效、科學的控制與管理，減少能源消耗，提高能源利用率。

　　參考文獻：

　　[1]郭帥.關于建筑電氣照明節能的探討[J].山西建筑，2009.3.

　　[2]羅少偉.對住宅電氣節能設計問題的幾點思考[J].民營科技，2010.6.

　　[3]粱美貴.淺析建筑電氣節能技術措施[J].科技資訊，2010.12.

　　[4]陳一才.現代建筑電氣設計與禁忌手冊[M].北京:機械工業出版社，2006.