體育館內電氣建筑設計

王志民

摘要：為了應對我國的能源供應不能持續滿足我國經濟發展的狀況，我國已把節能減排作為重要的大事而列入對各級政府的考核要求?？茖W技術的進步使電能得到了大幅的提高，但我們更應該注意并認識到由此而產生的相應危害，節約用電，從而保證我們在享用科技進步成果的同時，其不會對我們的生活現狀造成明顯的損害。

關鍵詞：電氣；設備；設計

一、體育場館照明系統智能化奧運

近幾年來，全國各省市為舉辦全國運動會.各省市運動會也投資興建設體育場館。但如何設計好體育場館.如何將現代科技運用到體育場館中來，使體育場館的建設跟上時代科技進步的步伐，是擺在我們面前的重要任務。自上世紀90年代開始，許多國家的體育場館的建設逐漸發生了重大的轉變，從過去的片面追求大規模向規模適中.功能多樣.設備先進.安全舒適和節能.環保的方向發展。設備先進則充分體現在科學技術的發展與進步，尤其是信息技術的應用，使體育場館朝著信息化.智能化方向發展。在注重這些高科技應用的基礎上，充分體現著以人為本，使高科技更好地服務于社會，更加注重與環境的協調，充分體現節能與環保。

二、體育館內用電方面設計

1.照明的節能設計

照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下，力求減少照明系統中光能的損失，從而最大限度的利用光能，通常的節能措施有以下幾種：

1.1充分利用自然光，這是照明節能的重要途徑之一，在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合，從而大大節約了人工照明電能。

1.2照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質量的前提下，一般房間（場所）應優先采用高效發光的熒光燈（如T5、T8管）及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

1.3推廣使用低能耗性能優的光源用電附件，如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等，公共建筑場所內的熒光燈宜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。

2.提高供配電系統的功率因數

大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在電網的運行中，功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，如何使得配電系統功率因數盡可能接近于1，使得電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。降低配電系統的電能損耗，是配電系統節能的途徑之一。采用無功補償通常有二種方式，集中自動補償和就地固定補償。

三、體育館內供配電方面設計

1.供配電系統的節能設計

根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡單可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半經減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺數，以適應由于季節性造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器，實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。

2.變壓器的節能設計

減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計算：ΔP=P0+β2Pk，式中：ΔP——變壓器的有功損耗（KW）；P0——變壓器的空載損耗（KW）；Pk——變壓器的短路損耗（KW）；β——變壓器的負載率。

2.1P0作為變壓器的空載損耗又稱鐵損，它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成，其值與鐵芯材料及制造工藝有關，與負荷大小無關，所以在選用變壓器時最好選擇節能型變壓器如S9，SL9，SC8等。它們采用優質冷軋取向矽鋼片，由于“取向”處理，使矽鋼片的磁疇方向接近一致，減少鐵芯渦流損耗，45度全斜度接縫結構使接縫密合性好，減少了漏磁損耗。

2.2Pk是變壓器額定負載傳輸的損耗又稱變壓器線損，它取決于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小，并與負荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時應選用阻值較小的繞組，如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時，是在β=50%時每千瓦的負荷，此時變壓器的能耗最小，但在β=50%負載率時僅減少變壓器的線損，并未減少變壓器的鐵損，因此也不是最節能的。綜合初裝費，變壓器、高低壓柜、土建投資及運行費用，又要使變壓器在使用期內預留適當的余量，變壓器最經濟節能運行的負載率一般在75%～85%之間。

2.3在選擇變壓器容量和臺數時，應根據負荷情況，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，使其工作在高效低耗區內。

3.減少線路損耗

由于配電線路有電阻，有電流通過時就會產生功率損耗，其公式為：ΔP=3I2R·10-3，式中：ΔP——三相輸電線路的功率損耗（KW）；I——線電流（A）；R——線路相電阻（Ω）。

其中“R”線路電阻在通過電流不變時，線路長度越長則電阻值越大。如果在一個工程中由于線路上下縱橫交錯，一般工程線路總的不下萬米，大工程更是不計其數，造成電能損耗是相當可觀的，所以減少線路能耗必須引起設計人員的足夠重視。在具體工程中，線路上電流一般是不變的，那么要減少線損，只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=PL/S，即與導線電阻率P、導線長度L成正比，與導線截面S成反比。要減少電阻值應從以下幾個方面考慮：

3.1盡量選用電阻率P較小的導線，如銅芯導線較佳，鋁線次之。

3.2盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。

3.3電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮節能經濟時還是合算的。

四、結束語

隨著我國改革開放的不斷深入、人民生活水平的不斷提高，人們的生活品質也越來越高，但與此同時環境資源也在日益惡化。近年來我國的建筑規模迅速擴大，電力消耗也隨之增長。因此開展環保的設計是當今社會的必然趨勢。

參考文獻

[1]《基礎工程設計原理》袁聚云.

[2]《基礎工程》第1版周景星.

[3]《房屋建筑學》清華大學出版社、北京交通大學出版社郝峻弘主編.