蔣依禪
摘 要:隨著人們生活水平的提高,越來越多的電氣設備應用在各種建筑中,隨之而來的就是能源消耗的增加,因此,電氣節(jié)能也變得越來越重要。本文就建筑電氣節(jié)能的重要性、電氣節(jié)能設計的原則及幾種常見的電氣節(jié)能技術展開討論,希望能給電氣設計提供一些建議。
關鍵詞:建筑電氣設計;節(jié)能技術
1 建筑電氣節(jié)能的必要
我國人口眾多,能源消耗較大,隨著經濟的發(fā)展,能源消耗增長迅速,我國已成為一個能源消耗大國。同時,我國的資源又相對短缺,能源浪費比較嚴重,能源供求問題出現(xiàn)了極大的缺口。特別是在夏季,經常出現(xiàn)電力供不應求的現(xiàn)場,部分地區(qū)還出現(xiàn)了拉閘限電的現(xiàn)象。因此,電氣節(jié)能必須被重視起來。
2 建筑電氣設計節(jié)能的原則
建筑電氣的設計需要按照一定的規(guī)范原則,以下列舉三個設計原則:
(1)實現(xiàn)建筑物的功能,比如滿足照明的色溫、照度、顯色指數(shù);滿足舒適衛(wèi)生要求,控制空調的舒適溫度及進風量;滿足建筑中的運輸通道通暢合理;滿足特殊工藝場所要求,如展示大廳的特殊照明,娛樂場所中的某些電氣設施的用電問題等。
(2)在當前國情下,充分考慮電氣節(jié)能設計的實際經濟效益,不能為了實現(xiàn)節(jié)能而大量增加投資成本,和運行費用。合理的方法是,在較短的時間中用節(jié)能減少的費用對增加的部分投資進行回收。
(3)節(jié)省不必要的消耗能量,首先是核對建筑的能源消耗是否對建筑發(fā)揮其功能有關,再者根據(jù)能源消耗的實際情況采取相應合理的措施節(jié)能。例如變壓器的功率損耗過大,照明用電量較大,可根據(jù)這些情況依次采用先進技術降低能耗。
3 建筑電氣節(jié)能設計的具體內容
3.1 建筑電氣設備的節(jié)能設計
相對于規(guī)模較大而且作用比較重要的建筑來說,可以考慮使用樓宇自控系統(tǒng)。自控系統(tǒng)可以對電動機、機房、空調給排水等進行實時監(jiān)控,并對其進行優(yōu)化,以節(jié)約能耗和提高控制水平為目的,對系統(tǒng)的結構和參數(shù)進行最佳匹配,使整體效能為最佳,達到設計節(jié)能的目的。在方案及施工圖設計階段,給排水系統(tǒng)、空調系統(tǒng)與暖通及給排水需要整合達到節(jié)能,逐步提高方案的合理性。設備設計選擇中使用更多的采用節(jié)能型設備,充分發(fā)揮電氣設備的節(jié)能設計。同時要關注新開發(fā)的節(jié)能設備及技術,在建筑電氣設計中在允許的條件下且能達到達技術可行的情況下,應更多地取用節(jié)能新技術,依此提高效率、提高最終節(jié)能效果。
3.2 照明工程的節(jié)能設計
相比使用人工光源,自然光更加健康節(jié)能,在設計中就要求在充分考慮室內照明的情況下,在靠近室外的地方需要設計有足夠的門窗空間,并取用透光性較好的玻璃門窗,充分利用自然光的照射。在大廳、深度的建筑場所的照明條件設計中,照明設備要與外窗保持平衡,實現(xiàn)分級分區(qū)控制,同時側窗自然光的透光也需要注意,提高自然光利用,節(jié)約能源。在設計完成后,應該依照相關標準進行檢查。
在照明控制方面也應采取相應的節(jié)能措施。例如公共建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場所宜采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施。住宅建筑的樓梯間、走道等應采用節(jié)能自熄開關。旅館的門廳、電梯大堂、客房走廊等采用夜間定時降低照度的自動調光裝置。大開間的辦公室、圖書館等宜采用智能照明控制系統(tǒng)。另外,開關的設置應方便靈活、科學合理。尤其是公共場所,人流量一般較大,選擇調壓的控制方式是一種好的方法,能很好的降低能源損耗。
市場上的燈具種類繁多,安裝使用較為簡單,價格也不是很昂貴,在選擇中,白熾燈的性價比突出,但是白熾燈的發(fā)光率較低而且節(jié)能效果并不是很理想,在考察節(jié)能設計中白熾燈的使用需要控制,盡量不采用白熾燈。
我國的建筑照明設計標準有明確規(guī)定功率密度值,依此,盡量選擇效率高的節(jié)能鎮(zhèn)流器,在居民建筑的樓梯間多使用聲控光控開關,在庭院中多采用光控開關的節(jié)能燈,這樣做就可以很好的達到節(jié)能的目的。總而言之,建筑電氣設計中要考慮到具體的場合、環(huán)境,以采用不同的節(jié)能設計,做到電氣能源的節(jié)約。
3.3 供配電系統(tǒng)節(jié)能設計工作
(1)盡量對比更多的供配電系統(tǒng)構成技術,根據(jù)實際情況,采用最優(yōu)方案。冰箱、空調等電器設備受到季節(jié)環(huán)境影響比較大,需要單獨考慮,單獨設置它們的變壓器,一臺變壓器集中控制不同時間段或季節(jié)使用的負荷,使變壓器電荷容量降低;根據(jù)這種情況可以取用季節(jié)性變化的負荷線路,取用干線減少線路,以減小線損電阻;再者,也可以通過計算變壓器容量與數(shù)量比,選擇合理的電壓等級,再根據(jù)情況,選擇最佳的配線比例。
(2)對供配電系統(tǒng)進行合理的分布,達到減少線損,減少能耗的目的。在供配電系統(tǒng)設計過程中,充分考慮配電小間、變配電室的合適位置的設置,滿足合理供電半徑的同時,最大限度采用直線布線,盡量少彎路的設置,以達到縮短線路長度,進而減少電壓損失,減少銅材的消耗。其次,盡可能減少低壓線路的回頭線布設,盡量降低由線路來回布置而導致的電能損失。再者,負荷中心與變壓器盡量接近,使其能夠在較近距離內進行電力供應。另外,樓層高度對線路長短也會產生影響,豎井的位置也需要隨時進行調整,以縮短配電室與線路布設的距離,最大限度地降低線路損耗。
(3)電氣設計中盡量使三相負荷平衡。這樣可以使電力輸送效率較高,同時也便于電氣的無功補償,并消除諧波。在電氣設計中要降低無功需求,因此,電氣設計中需要取用功率因數(shù)較高的同步電動機,并減少系統(tǒng)中高、低壓線路傳輸?shù)某盁o功功率。
(4)選擇節(jié)能電氣,根據(jù)要求合適控制線纜截面。隨著節(jié)能要求的提高,節(jié)能型電氣設備被廣泛地采用,例如節(jié)能型的變壓設備,尤其是有載變壓器在節(jié)能上更突出。節(jié)能要求低耗無噪的節(jié)能設備,根據(jù)具體設備進行計算,選擇出合適的線纜截面。
3.4 加大可再生能源的利用
可再生能源在建筑內的應用可以大大減小建筑的能源消耗。太陽能技術已廣泛用于酒店、旅館、醫(yī)院、別墅及6層以下的住宅等建筑的熱水系統(tǒng)之中。但是由于太陽光伏電源技術的價格較高,目前該技術尚未全面普及。在我國有明確規(guī)定,新建建筑住宅的太陽能熱水系統(tǒng)有了具體布設規(guī)章,隨著技術發(fā)展,太陽能在電氣專業(yè)上的應用會被廣泛開發(fā),目前,技術應用環(huán)境變得比較成熟,該技術在不久后有望得到大面積推廣。從許多實踐應用環(huán)節(jié)來看,非季節(jié)性的節(jié)電方案需要得到限制甚至取締,為了減少初期投入,一些開發(fā)商在建筑中采用電采暖系統(tǒng),這不僅增加了建筑電氣的總投資,而且對于用戶的舒適性較差。因此,開發(fā)商與電氣設計人員需要溝通,對技術經濟詳細分析,盡量采用節(jié)能、合理的用電方案。
4 節(jié)能技術在建筑電氣設計的應用展望
與發(fā)展迅速成熟的發(fā)達國家相比,我國建筑電氣設計的節(jié)能技術起步較晚,相較有較大差距。日本的CASBEE評價體系,英國的BREEAM評估體系都是較為成熟的電氣設計體系,這可以為我國完全提供豐富成熟的知識,提供寶貴的電氣設計節(jié)能經驗。我國需要多與國外的先進節(jié)能設計體系溝通合作,提高自身的設計環(huán)境。在未來,我們可以建立科學合理的電氣數(shù)據(jù)庫,建立完整的數(shù)據(jù)收集與整理、分析體系,使建筑電氣科學合理的運行,鼓勵創(chuàng)新,開發(fā)更先進有效的電氣節(jié)能技術。另一方面,政府也需要支持建筑電氣節(jié)能設計事業(yè),設立相關法律法規(guī),加大投資,全面管理電氣技術設計,為電氣節(jié)能技術的提高開路。
參考文獻
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