求一篇關(guān)于建筑節(jié)能的論文 4000左右 求高手幫忙

【專家解說】：建筑是用能大戶，建筑節(jié)能是發(fā)展建筑業(yè)的需要。 一、節(jié)能住宅的概念 隨著能源危機(jī)的出現(xiàn)，越來越多的開發(fā)商開始重視節(jié)能住宅。節(jié)能住宅需要通過對建筑的合理設(shè)計(jì)、合理選材，最大限度的把室內(nèi)自然溫度控制在人體舒適溫度范圍內(nèi)，從而為居住者提供健康、舒適、環(huán)保的居住空間，降低建筑物的運(yùn)行能耗。 北京鋒尚在國內(nèi)率先整合了歐洲先進(jìn)的技術(shù)系統(tǒng)為一體，建造的高舒適度、低能耗住宅，達(dá)到了發(fā)達(dá)國家的居住標(biāo)準(zhǔn)。其核心技術(shù)概括為八大子系統(tǒng)：第一，混凝土采暖制冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)是將聚丁烯（PB）盤管預(yù)埋在鋼筋混凝土中，夏季管中送20℃、冬季送28℃的水，能使室內(nèi)溫度保持在20℃-26℃的合適范圍內(nèi)。第二，健康新風(fēng)系統(tǒng)。通過統(tǒng)一空氣凈化和冷熱處理后新風(fēng)經(jīng)“下送上回”進(jìn)入室內(nèi)，無須開窗即可保持新鮮空氣不斷更換。第三，外墻系統(tǒng)。外墻采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)加厚外保溫方式，能有效阻擋冷熱輻射和雨雪侵蝕。外飾面采用干掛磚墻面，干掛磚幕墻與保溫板之間有一個流動空氣層，可以保持保溫板的干燥。第四，外窗系統(tǒng)。窗采用德國SCHUCO斷熱鋁合金窗和LOW-E低輻射中空玻璃。第五，屋面及地下系統(tǒng)。對屋面及地下墻體的特殊處理，保證了頂層和一層與標(biāo)準(zhǔn)層舒適度的均好性。第六，防噪音系統(tǒng)。通過外墻系統(tǒng)、ALULUX卷簾、樓板處理、同層后排水系統(tǒng)，防止來自室外、樓上、下水道的噪音。第七，垃圾處理系統(tǒng)。垃圾處理系統(tǒng)有中央吸塵、食物垃圾處理和可回收分類垃圾周轉(zhuǎn)箱三部分組成。第八，水處理系統(tǒng)。小區(qū)設(shè)中水處理系統(tǒng)，將社區(qū)生活用水處理用于澆灌綠地、沖洗和補(bǔ)充人工湖水。 二、國外節(jié)能已成風(fēng)尚： 在國外，建筑師采用多種形式和方法來節(jié)能： （1）、資源回收利用： 日本1997年建成了一棟實(shí)驗(yàn)型“健康住宅”。除了整個住宅盡可能選對人體無害的建筑材料外,墻體還被設(shè)計(jì)成雙重結(jié)構(gòu),每個房間建有通風(fēng)口,整個房屋系統(tǒng)的空氣采用全熱交換器和除濕機(jī)進(jìn)行循環(huán)。全熱交換器能夠有效地回收熱量并加以再次利用,其過濾器可有效地收集空氣中細(xì)小的塵埃,從而能夠抑制霉菌等過敏生物繁殖。這種資源的回收利用，不僅變廢為寶，而且減少了環(huán)境污源，節(jié)約了能源。 （2）、新能源開發(fā)利用： 德國建筑師塞多·特霍爾斯建造了一座能跟蹤陽光的太陽房屋。房屋被安裝在一個圓盤底座上,由一個小型太陽能電動機(jī)帶動一組齒輪。房屋底座在環(huán)形軌道上以每分鐘轉(zhuǎn)動3cm的速度隨太陽旋轉(zhuǎn)。當(dāng)太陽落山以后,該房屋便反向轉(zhuǎn)動,回到起點(diǎn)位置。它跟蹤太陽所消耗的電力僅為房屋太陽能發(fā)電功率的1%,而所吸收的太陽能則相當(dāng)于一般不能轉(zhuǎn)動的太陽能房屋的2倍。 三、中國建筑能耗基本情況 我國的建筑能耗量約占全國總用能量的1/4，居耗能首位。近年來我國建筑業(yè)得到了快速的發(fā)展，需要大量的建造和運(yùn)行使用能源，尤其是建筑的采暖和空調(diào)耗能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1994年全國僅住宅建筑能耗在基本上不供熱水的情況下為1.54×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，占當(dāng)年全社會能源消耗總量12.27×109t標(biāo)準(zhǔn)煤的12.6%。目前每年城鎮(zhèn)建筑僅采暖一項(xiàng)需要耗能1.3×108t標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國能源消費(fèi)總量的11.5%左右，占采暖區(qū)全社會能源消費(fèi)的20%以上，在一些嚴(yán)寒地區(qū)，城鎮(zhèn)建筑能耗高達(dá)當(dāng)?shù)厣鐣茉聪M(fèi)的50%左右。與此同時(shí)，由于建筑供暖燃用大量煤炭等礦物能源，使周圍的自然與生態(tài)環(huán)境不斷惡化。在能源的利用過程中，化石類燃料燃燒時(shí)排放到大氣的污染物中，99%的氮氧化物、99%的CO、91%的SO2、78%的CO2、60%的粉塵和43%的碳化氫是化石類燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的，其中煤燃燒產(chǎn)生的占大多數(shù)。燃煤產(chǎn)生的大氣污染物中SO2占87%、氮氧化物占67%，CO2占71%，煙塵占60%。由于我國是主要以煤而不是以油、氣等優(yōu)質(zhì)能源作為主要能源消耗的國家，每年由于燃燒礦物燃料向地球大氣排放的二氧化碳僅次于美國居世界第二，預(yù)計(jì)到2020年，中國將取代美國成為世界二氧化碳排放第一大國。因此，中國對于全球氣候變暖承擔(dān)著重大的責(zé)任，而作為耗能大戶的建筑，其節(jié)能也就成為關(guān)系國計(jì)民生的重大問題。 四、住宅設(shè)計(jì)最基本的節(jié)能意識： 新疆冬季嚴(yán)寒漫長，因此，住宅建筑設(shè)計(jì)中，主要空間朝向南，或向南偏東，或向南偏西，歷來被認(rèn)為是合理的設(shè)計(jì)，這是最基本的節(jié)能意識在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。在我國的大部分冬冷夏熱地區(qū)住宅的總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)中，為住宅的主要空間爭取良好朝向，滿足冬季的日照要求，充分利用天然能源，無疑是最基本的改善住宅室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)計(jì)，是最基本的 五、節(jié)能設(shè)計(jì)思路 （一）建造內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體 復(fù)合節(jié)能墻體通常由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體材料或某些新型墻體材料復(fù)合而成。如果絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻的內(nèi)側(cè)，則稱為內(nèi)保溫復(fù)合墻體。 1．墻體結(jié)構(gòu)層：系指混凝土現(xiàn)澆或預(yù)制品的外墻，內(nèi)澆外砌或磚混結(jié)構(gòu)的外磚墻。以及諸如承重多孔磚外墻等其他承重外墻。 2．空氣層：空氣在0℃時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)為0024VV／(m·k)。在25℃±5℃時(shí)為00256W/(m·k)，即使在200℃的情況下仍有00：384 W／(m·k)。由此可見，空氣也是一種優(yōu)良的保溫材料。因此，在建筑物中常用材料圍成的空氣隔離層，不但可以保溫隔熱。而且具有切斷液態(tài)水份的毛細(xì)滲透、防止保溫材料受潮的功能，因?yàn)橐话阃鈧?cè)墻有吸水能力，而其內(nèi)表面常因溫度低而出現(xiàn)的冷凝水。可被結(jié)構(gòu)材料吸入且不斷向室外轉(zhuǎn)移和散發(fā)。 3．保溫隔熱層：這是節(jié)能墻體的主要功能部分，常用絕熱材料可分為有機(jī)、無機(jī) 金屬等三大類。出于導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強(qiáng)度、蒸汽滲透率、燃燒性能等方面的考慮。此處選用擠塑型聚苯板(XPS)為保溫材料。 玻璃幕墻是指由支承結(jié)構(gòu)體系與玻璃組成的、可相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或裝飾結(jié)構(gòu)。有單層和雙層玻璃的墻體。反光絕緣玻璃厚6毫米，墻面自重約40kg／㎡，有輕巧美觀、不易污染、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。幕墻外層玻璃的里側(cè)涂有彩色的金屬鍍膜，從外觀上看整片外墻猶如一面鏡子，將天空和周圍環(huán)境的景色映入其中，光線變化時(shí)，影像色彩斑斕、變化無窮。在光線的反射下，室內(nèi)不受強(qiáng)光照射，視覺柔和。中國1983年首次在北京長城飯店工程中采用。 去過美國紐約的人大凡會被其繁華的都市風(fēng)貌所折服，那高聳入云的摩天大樓蔚為壯觀，而其通體的玻璃幕墻映襯出空明的藍(lán)天和飄舞的白云，更為之增添了絢麗的色彩。那么，玻璃幕墻是怎么做成的呢？玻璃幕墻是指作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃，它是在浮法玻璃組成中添加微量的Fe、Ni、Co、Se等，并經(jīng)鋼化制成顏色透明板狀玻璃，它可吸收紅外線，減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射，降低室內(nèi)溫度。它既能像鏡子一樣反射光線，又能像玻璃一樣透過光線。 現(xiàn)代化高層建筑的玻璃幕墻還采用了由鏡面玻璃與普通玻璃組合，隔層充入干燥空氣的中空玻璃。中空玻璃有兩層和三層之分，兩層中空玻璃由兩層玻璃加密封框架，形成一個夾層空間；三層玻璃則是由三層玻璃構(gòu)成兩個夾層空間。中空玻璃具有隔音、隔熱、防結(jié)霜、防潮、抗風(fēng)壓強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測量，當(dāng)室外溫度為－10℃時(shí)，單層玻璃窗前的溫度為－2℃，而使用三層中空玻璃的室內(nèi)溫度為13℃。而在夏天，雙層中空玻璃可以擋住90%的太陽輻射熱。陽光依然可以透過玻璃幕墻，但曬在身上大多不會感到炎熱。使用中空玻璃幕墻的房間可以做到冬暖夏涼，極大地改善了生活環(huán)境。 [編輯本段]分類與構(gòu)成 1. 明框玻璃幕墻明框玻璃幕墻是金屬框架構(gòu)件顯露在外表面的玻璃幕墻。它以特殊斷面的鋁合金型材為框架，玻璃面板全嵌入型材的凹槽內(nèi)。其特點(diǎn)在于鋁合金型材本身兼有骨架結(jié)構(gòu)和固定玻璃的雙重作用。 2. 隱框玻璃幕墻 隱框玻璃幕墻的金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框。隱框玻璃幕墻又可分為全隱框玻璃幕墻和半隱框玻璃幕墻兩種，半隱框玻璃幕墻可以是橫明豎隱，也可以是豎明橫隱注。隱框玻璃幕墻的構(gòu)造特點(diǎn)是：玻璃在鋁框外側(cè)，用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠把玻璃與鋁框粘結(jié)。幕墻的荷載主要靠密封膠承受。 3.點(diǎn)支式玻璃幕墻 點(diǎn)支式玻璃幕墻是近年來新出現(xiàn)的一種支承方式。但一經(jīng)出現(xiàn)，在城市發(fā)展很快。下面對這種較新型的支承方式作一介紹： 1.點(diǎn)式玻璃幕墻的分類 按照支承結(jié)構(gòu)的不同方式，點(diǎn)式玻璃幕墻在形式上可分為以下幾種: (1)金屬支承結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻這是目前采用最多的一種形式，它是用金屬材料做支承結(jié)構(gòu)體系，通過金屬連接件和緊固件將面玻璃牢固地固定在它上面，十分安全可靠。充分利用金屬結(jié)構(gòu)的靈活多變以滿足建筑造型的需要，人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結(jié)構(gòu)體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固結(jié)實(shí)，“美”與“力”的體現(xiàn)。增強(qiáng)了“虛”、“實(shí)”對比的效果。 (2)全玻璃結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻通過金屬連接件及緊固件將玻璃支承結(jié)構(gòu)(玻璃肋)與面玻璃連成整體，成為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。施工簡便造價(jià)低，玻璃面和肋構(gòu)成開闊的視野，使人賞心悅目，建筑物室內(nèi)、外空間達(dá)到最大程度的視覺交融。 (3)拉桿(索)結(jié)構(gòu)點(diǎn)式玻璃幕墻采用不銹鋼拉桿或用與玻璃分縫相對應(yīng)拉索做成幕墻的支承結(jié)構(gòu)。玻璃通過金屬連接件與其固定。在建筑中充分運(yùn)械加工的精度，使構(gòu)件均為受拉桿件，因此，施工時(shí)要加以預(yù)應(yīng)力，這種柔接可降低震動時(shí)玻璃的破損率。 2.建筑點(diǎn)式玻璃幕墻的主要組成部分 (1)支承體系 支承體系是將面玻璃所受的各種荷載直接傳遞到建筑主構(gòu)上。因此，它是主要受力構(gòu)件，一般是根據(jù)承受的荷載大小和建筑造型來結(jié)構(gòu)形式和材料，如玻璃肋、不銹鋼立柱、鋁型材柱或加上適當(dāng)?shù)姆栏?、防面處理的鋼析架、鋼立柱及不銹鋼拉桿(索)等。 (2)金屬連接件 金屬連接件包括固定件(俗稱爪座和爪子)和扣件。固定件通常用不銹普通鋼鑄造而成，而扣件則是不銹鋼機(jī)加工件?？紤]到金屬相容性，爪座必須采用與支承體系相同的材質(zhì)，或使用機(jī)械固定。 金屬連接件是建筑點(diǎn)式技術(shù)的精華所在。它把面玻璃固定在支承結(jié)構(gòu)上不僅產(chǎn)生玻璃孔邊緣附加應(yīng)力，而且能夠允許少量的位移來調(diào)節(jié)由于建筑安裝帶來的施工誤差，同時(shí)還有減震措施以提高抗震能力，因此設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素是多方面的。 (3)金屬連接件還產(chǎn)生顯著的裝飾效果，因此它除滿足功能上的要求之外，還要有優(yōu)美的造型設(shè)計(jì)和精細(xì)的加工制造，起“畫龍點(diǎn)睛”的作用。 3.玻璃 (1)建筑點(diǎn)式玻璃幕墻所用的玻璃，由于鉆孔而導(dǎo)致孔邊玻璃強(qiáng)度降低約30%，因此建筑點(diǎn)式玻璃幕墻必須采用強(qiáng)度較高的鋼化玻璃(鋼化玻璃的抗沖擊強(qiáng)度是浮法玻璃的3-5倍，抗彎強(qiáng)度是浮法玻璃的2-5倍)注，鋼化玻璃另一個重要特性是使用安全，在遇到較大外力而破壞時(shí)產(chǎn)生無銳角的細(xì)小碎塊(俗稱”玻璃雨”)，不易傷人。 當(dāng)?shù)靥幈狈降慕ㄖ锘驅(qū)Ρ馗魺嵊休^高要求的建筑物，往往采用中空玻璃，它是在兩片玻璃之間有一干燥的空氣層或惰性氣體層，中空玻璃能大幅度提高保溫隔熱性能的原因是玻璃的傳熱系數(shù)K值為0.8w/(m2.K)，而空氣的K值為0.03w/(m2.K)注，惰性氣體就更低了。由于人口的增加，工業(yè)的發(fā)展，生活水平的提高，能源的消耗也就急劇增加，能源危機(jī)迫在眉睫。因此，各行各業(yè)提出了節(jié)能的要求，節(jié)約二次能源--電能，也就成為民用建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的原則建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個原則： 1. 滿足建筑物的功能 即滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)；滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風(fēng)量，也就是舒適衛(wèi)生；滿足上下、左右的運(yùn)輸通道暢通無阻；滿足特殊工藝要求，如娛樂場所的一些電氣設(shè)施的用電，展廳的工藝照明及電力用電等。 2.考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益 節(jié)能應(yīng)按國情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。 3.節(jié)省無謂消耗的能量 節(jié)能的著眼點(diǎn)，應(yīng)是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進(jìn)技術(shù)使其能耗降低。 因此，節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。 建筑電氣節(jié)能的途徑 1.減少變壓器的有功功率損耗 變壓器的有功功率損耗如下式表示：△Pb＝Po＋Pkβ2其中： △Pb--變壓器有功損耗（KW）； Po--變壓器的空載損耗（KW）； Pk--變壓器的有載損耗（KW）； β--變壓器的負(fù)載率。 Po部分為空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成，是固定不變的部分，大小隨矽鋼片的性能及鐵芯制造工藝而定。所以，變壓器應(yīng)選用節(jié)能型的，如S9、SL9及SC8等型油浸變壓器或干式變壓器，它們都是采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，由于"取向"處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，以減少鐵芯的渦流損耗；45°全斜接縫結(jié)構(gòu)，使接縫密合性好，以減少漏磁損耗。 Pk是傳輸功率的損耗，即變壓器的線損，決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，即負(fù)載率β的平方成正比。因此，應(yīng)選用阻值較小的繞組，可采用銅芯變壓器。從Pkβ2用微分求它的極值，在β＝50％處每千瓦的負(fù)載，變壓器的能耗最小。因此，在80年代中期設(shè)計(jì)的民用建筑，變壓器的負(fù)載率絕大部分在50％左右，在實(shí)際使用中有一半變壓器沒有投入運(yùn)行，這種做法有的設(shè)計(jì)人員一直沿襲至今。但是，這僅是為了節(jié)能，而沒有考慮經(jīng)濟(jì)價(jià)值。舉下例可看出其不可取的程度。 SC3－2000KVA的變壓器，當(dāng)β＝50％時(shí)相對于β＝85％時(shí)可節(jié)能為P＝16．01×（0．852－0．52）＝7．56KW，按商場最高用電小時(shí)計(jì)：每天12小時(shí)，365天全營業(yè)，則總節(jié)約電能：W＝7．56×12×365＝33113KW•h。按營業(yè)性電價(jià)每度0．78元計(jì)，則每年節(jié)約：33113×0．78＝25828元。 按每千瓦的初裝費(fèi)投資：2000KVA變壓器應(yīng)是大型民用建筑，必然雙電源進(jìn)線，則初裝費(fèi)每KVA為2240元，每年節(jié)能省下的電費(fèi)只能提供（25828／2240＝11．53）11．53KVA的初裝費(fèi)。還有988．5KVA的初裝費(fèi)，加上由于加大變壓器容量而多付的變壓器價(jià)格，由于變壓器增加而使出線開關(guān)柜、母聯(lián)柜增加引起的設(shè)備購置費(fèi)，安裝上述設(shè)備使土建面積增加而引起的土建費(fèi)用，這是筆相當(dāng)可觀的投資，還沒有計(jì)及折舊維護(hù)等費(fèi)用。由此可見，取變壓器負(fù)載率為50％是得不償失的。 事實(shí)上50％負(fù)載率僅減少了變壓器的線損，并沒有減少變壓器的鐵損，因此也不是最節(jié)能的措施。計(jì)及初裝費(fèi)、變壓器、低壓柜、土建的投資及各項(xiàng)運(yùn)行費(fèi)用，又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)娜萘浚儔浩鞯呢?fù)載率應(yīng)在75％～85％為宜。這樣也可以做到物盡其用，因?yàn)樽儔浩鹘^緣的使用年限滿負(fù)荷計(jì)為20年，20年后可能有更好的變壓器問世，這樣就可以有機(jī)會更換新的設(shè)備，才能使該建筑總趨技術(shù)領(lǐng)先地位。 為減小變壓器損耗，當(dāng)容量大而需要選用多臺變壓器時(shí)，在合理分配負(fù)荷的情況下，盡可能減少變壓器的臺數(shù)，選用大容量的變壓器。例如需要裝機(jī)容量為2000KVA，可選2臺1000KVA，不選4臺500KVA。因?yàn)檫x用前者可節(jié)能：△P＝4×（1．6＋4．44）－2×（2．45＋7．45）＝4．36KW（全按β＝100％計(jì)，同等條件，SC3變壓器）。 在變壓器選擇中，能掌握好上述三點(diǎn)原則，即滿足了節(jié)約能源，又經(jīng)濟(jì)合理的原則。 減少線路上的能量損耗 由于線路上存在電阻，有電流流過時(shí)，就會產(chǎn)生有功功率損耗。其公式如下：△P＝3IΦ2R×10－3（KW） 式中：IΦ--相電流（A） R--線路電阻（Ω） 例如，在L＝100m的VV－3×50＋2×25的電纜上傳輸60KW，cosφ＝0．8的電能，其有功損耗量，可由以下步驟求得：IΦ＝60×103／（×380×0．8）＝113．6A 芯線溫度70℃的50mm2銅芯線每公里電阻R0＝0．44，則R＝0．1×0．44＝0．044（Ω） △P＝3×113．62×0．044×10－3＝1．704KW 從以上可看到，線路上的功率損耗相當(dāng)于每6m的線路上安一個100W的燈泡。 在一個工程中，線路左右上下縱橫交錯，小工程線路全長不下萬米，大工程更是不計(jì)其數(shù)，所以線路上的總有功損耗是相當(dāng)可觀的，減少線路上的能耗必須引起設(shè)計(jì)重視。 線路上的電流是不能改變的，要減少線路損耗，只有減小線路電阻。線路電阻R＝P×L／s，即線路電阻與電導(dǎo)P成正比，與線路截面S成反比，與線路長度L成正比，因此減少線路的損耗應(yīng)從以下幾方面入手。 應(yīng)選用電導(dǎo)率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線。銅芯最佳，但又要貫徹節(jié)約用銅的原則。因此，在負(fù)荷較大的二類、一類建筑中采用銅導(dǎo)線，在三類或負(fù)荷量較小的建筑中采用鋁芯導(dǎo)線。 減小導(dǎo)線長度。首先，線路盡可能走直線，少走彎路，以減少導(dǎo)線長度；其次，低壓線路應(yīng)不走或少走回頭線，以減少來回線路上的電能損失；第三，變壓器盡量接近負(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)兩個變配電所，以減少干線的長度；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豎井的干線，不至于產(chǎn)生支線沿著干線倒送的現(xiàn)象。亦即低壓配電室與豎井位置的布局上應(yīng)使線路都分向前送，盡可能減少回頭輸送電能的支線。 增大導(dǎo)線截面。首先，對于比較長的線路，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，再加大一級導(dǎo)線截面，所增加的費(fèi)用為M，由于節(jié)約能耗而減少的年運(yùn)行費(fèi)用為m，則M／m為回收年限，若回收年限為幾個月或一、二年，則應(yīng)加大一級導(dǎo)線截面。一般而言，導(dǎo)線截面小于70mm2，線路長度超過100m的增加一級導(dǎo)線截面比較容易實(shí)現(xiàn)上述條件。其次，利用某些季節(jié)性負(fù)荷的線路，這些用戶不用時(shí)，可提供給常期用戶作供電線路使用，以減少線路和電阻。例如，將空調(diào)風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管與照明、電開水等計(jì)費(fèi)相同的負(fù)荷，集中在一起，采用同一干線供電，既可便于用一個火警命令切除非消防用電，又可在春秋兩季空調(diào)不用時(shí)，使同樣大的干線截面?zhèn)鬏斴^小的電流，從而減小了線路損耗，這就相當(dāng)于充分利用了季節(jié)負(fù)荷的線路。 在設(shè)計(jì)中，認(rèn)真落實(shí)上述三條措施，就可減少線路上的能量損耗，達(dá)到了線路節(jié)能的目的。 提高系統(tǒng)的功率因數(shù) 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少無功在線路上傳輸，以達(dá)到節(jié)能的目的。 為什么常提到負(fù)荷平穩(wěn)的電動機(jī)可采用就地補(bǔ)償，因?yàn)樨?fù)荷變動時(shí)電機(jī)端電壓也變化，使電容器沒有放完電又充電，這時(shí)電容器會產(chǎn)生無功浪涌電流，使電機(jī)易產(chǎn)生過電壓而損壞。因此，斷續(xù)負(fù)載，如電梯、自動扶梯、自動步行道等不應(yīng)在電動機(jī)端加裝補(bǔ)償電容器；另外，如星三角起動的異步電動機(jī)也不能在電動機(jī)端加裝補(bǔ)償電容器，因?yàn)樗饎舆^程中有開路閉路瞬時(shí)轉(zhuǎn)換，使電容器在放電瞬間又充電，也會使電機(jī)過電壓而損壞。 在民用建筑中應(yīng)改變電容器集中安裝的做法，對容量超過10KW的風(fēng)機(jī)、水泵、傳送帶等電動機(jī)端設(shè)置就地補(bǔ)償裝置，空調(diào)主機(jī)及冷凍泵等常在其附近設(shè)專用變配電所，可以集中補(bǔ)償，但若供電距離超過20m時(shí)也最好采用就地補(bǔ)償。 電動機(jī)就地補(bǔ)償裝置的接線有二種方式，一是并接在熱元件的一次線后，熱元件的整定電流應(yīng)按補(bǔ)償后的電機(jī)工作電流計(jì)，這種接線適合新安裝的電機(jī)；另一種是裝補(bǔ)償電容器在接觸器主接點(diǎn)之后，熱元件一次線圈之前，熱元件的整定電流就不計(jì)補(bǔ)償?shù)挠绊懀@適合于進(jìn)行改造的電機(jī)接線，這樣做可使電容器與電動機(jī)一起投切。 處理好上述三部分，即減少自然無功、無功補(bǔ)償及補(bǔ)償裝置的安裝地點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)合理的選擇無功補(bǔ)償方式而達(dá)到節(jié)能的目的。 照明部分的節(jié)能 因?yàn)檎彰饔昧看蠖鎻V，因此，照明節(jié)能的潛力很大，應(yīng)從下列幾方面著手： 采用高效光源。白熾燈過去用得最廣泛，因?yàn)樗阋?，安裝維護(hù)簡單，它致命的弱點(diǎn)是發(fā)光率太低，因此目前常被各種發(fā)光率高，光色好，顯色性能優(yōu)異的新光源取代。表1列出了各種光源每W的光通量?Lm?。從表中可以看出低壓鈉燈和高壓鈉燈的發(fā)光率最高，但由于色溫低，光色偏暖，顯色指數(shù)在40～60之間，顏色失真度大，只能在路燈或廣場照明用，其中顯色指數(shù)在60的高顯色性鈉燈可與汞燈組成混合燈，用于工廠及體育館照明，這也是量大面廣的照明部分；發(fā)光率很高的金屬鹵化物燈，三基色熒光燈及稀土金屬熒光燈，由于色溫范圍廣，自3200K～4000K，光色選擇性好，顯色指數(shù)又高，可達(dá)80～95，顏色失真度小，尤其金屬鹵化物燈對人的皮膚顯色性特別好，因此除用作商場、展廳的照明外，還廣泛用在車站的候車室、碼頭的候船室、航空港的候機(jī)樓以及舞臺的燈光照明等；一般熒光燈及稀土金屬熒光燈可用在寫字樓、住宅的照明；熒光高壓汞燈、自整流高壓汞燈、鈉燈及三者組合的混光燈常用于生產(chǎn)廠房的照明。盡量不用或少用白熾燈，只有在局部藝術(shù)照明或防止高頻光譜照射的古董字畫照明中才使用，雖然它光色好，顯色指數(shù)最高，但達(dá)不到節(jié)能的目的。 建筑物盡量利用自然采光，靠近室外部分的建筑面積，應(yīng)將門窗開大，采用透光率較好的玻璃門窗，以達(dá)到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的這部分的照明，可采用按照度標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度，進(jìn)行燈光自動調(diào)節(jié)。 對氣體放電燈，采用燈光無級自動調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)燈絲從而達(dá)到調(diào)光的目的。但其代價(jià)太高，每套36W的燈管需要增加2000元～3000元的投資，而節(jié)省下來的電能，其電價(jià)是有限的，因?yàn)檫@僅在白天日照強(qiáng)時(shí)（一般在上午10時(shí)到下午3～4點(diǎn)鐘 這段時(shí)間內(nèi)）可減少一點(diǎn)人工照明，每支燈充其量節(jié)能25％，每天按12小時(shí)計(jì)，每年按365天計(jì)，則節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用： m＝36×0．25×12×365×0．78×10－3＝30．7元 所以增加控制的投資需要2000～3000／30．7＝65～97年才能回收，這是沒有實(shí)用意義的。在工作照明中采用這種調(diào)光方案是不可取的。它只適宜用于特殊條件下，如氣象臺、導(dǎo)航站等小面積控制室，要求室內(nèi)的照度與室外自然光自然協(xié)調(diào)的環(huán)境，才可采用這種調(diào)光設(shè)備。另外，這種調(diào)光設(shè)備用于稀土金屬熒光燈，其頻閃效應(yīng)使人眼不易接受。對于可以充分利用自然光而且需要調(diào)光的場合，可采用分組分片自動開停的控制方案，雖然會有突變過程，但不會影響視力，也不會影響人的情緒，是可取的方式。 對長期需要開停，但又要按人流的多少自動調(diào)整照度的場合，在增加投資不多的情況下，對熒光燈可利用調(diào)壓的方式，固定幾級調(diào)節(jié)，如北京地鐵采用澳大利亞的調(diào)光設(shè)備就是如此。 熒光燈采用調(diào)電壓調(diào)光，其節(jié)能效果并不顯著。因?yàn)?，氣體放電燈的發(fā)光是靠離子在高電壓下產(chǎn)生碰撞，達(dá)到一定能級而使熒光粉發(fā)光，因此光通量并不與電壓成正比，電壓下降10％，光通量差不多下降30％～40％，電壓下降30％，燈會全熄。因此，氣體放電燈采用調(diào)壓方式調(diào)光，在實(shí)際工程中也很少采用。 照明節(jié)能中，除了滿足照度、光色、顯色指數(shù)外，應(yīng)采用高效光源及高效燈具，對能利用自然光部分的燈具或可變照度的照明采用成組分片的自動控制開停方式，可達(dá)到照明節(jié)能的效果。 電動機(jī)在運(yùn)行過程中的節(jié)能 在建筑電氣中的電動機(jī)都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備配套的，由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)的。因此，其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過程中，除了上述的用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外，還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。因?yàn)?，在這種情況下，電機(jī)的效率是很低的，消耗的電能并不與負(fù)載的下降成正比。采用變頻調(diào)速器，使其在負(fù)載下降時(shí)，采用變頻的方式，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，使其與負(fù)載的變化相適應(yīng)。采用這種方式，可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。但是，這種設(shè)備的價(jià)格仍偏高，因此在應(yīng)用中受到一定的限制。另一種節(jié)能方式是采用軟起動器，軟起動器設(shè)備是按起動時(shí)間逐步調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，以控制電壓的變化。由于電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)，因此起動平穩(wěn)，起動完畢，則全壓投入運(yùn)行。此設(shè)備也可采用測速反饋、電壓負(fù)反饋或電流正反饋，利用反饋信息控制可控硅導(dǎo)通角，以達(dá)到速度隨負(fù)載的變化而變化。它可用在電動機(jī)容量較大，又需要頻繁起動的設(shè)備，以及附近用電設(shè)備對電壓的穩(wěn)定要求較高的場合。因?yàn)樗鼜钠饎拥竭\(yùn)行，其電流變化不超過三倍，可保證電網(wǎng)電壓的波動在所要求的范圍內(nèi)。但它是采用可控硅調(diào)壓，正弦波未導(dǎo)通部分的電能全部消耗在可控硅上，不會返回電網(wǎng)。因此，它要求散熱、通風(fēng)措施完善。其價(jià)格比變頻器便宜，在水泵系統(tǒng)中的大容量電動機(jī)的控制設(shè)備中可以應(yīng)用。 民用建筑的節(jié)能潛力很大，應(yīng)在設(shè)計(jì)中精心考慮。但是在選用節(jié)能的新設(shè)備上，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后，再選定節(jié)能設(shè)備，以達(dá)到真正節(jié)能的目的。