时间:2023-02-28 15:34:11
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了12篇建筑电气节能论文范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
2合理选择变压器的容量
变压器能耗量较大,所以对于建筑内变压器台数和容量选择时需要根据负荷的情况进行合理设计,同时还要对不同季节负荷的变化进行充分的考虑,确保变压器能够做到灵活的投切,确保其运行的经济性,对于可能导致损失的轻载运行则尽量避免。因此对于季节性用电设备,则宜设立单独的变压器,同时将一些重要的负荷和维持正常工作需要的负荷要集中在一台或是几台变压器上,其他不重要的设备另设变压器,这样有利于在使用备用电源时方便切除。
3合理选择导线的经济截面
长期以来在对电力电缆选择时,通常电缆的截面会根据发热载流量、短路电流和电压来选择,以满足安全为基础,然后确保截面的最小化,这样可以实现节约。但这样进行设计的结果往往导致电能损耗费用增加,进而导致运行成本的增加。所以对于电缆截面的选择,还需要考虑到经济载流量,确保选择的导线截面具有较好的合量性,降低线路的损耗,确保在电缆的生命周期内实现总费用的最小化,按电缆的经济载流量(经济电流密度)合理选择导线的经济截面,减少线路损耗,并使得电缆在寿命周期内总费用最低。而且经济截面要大于发热截面,这就确保了电缆运行上的安全性,减少了安全隐患的发生。同时在选择导线时,还要对电阻率进行充分的考虑,以选择尽量小的电阻率为宜,设计中避免导线长度过长,使负荷中心与变电所能够尽可能的靠近,以实现供电距离最短,从而实现节能的目的。
4配电线路的节能
4.1选用电导率较小的材质做导线。以铜芯最佳,铝芯次之。国家从节能、环保的角度出发,提倡采用铜质导体。
4.2减小导线长度。首先,变配电室应尽量靠近负荷中心,以缩短供电半径,减少线路损耗;其次,线路尽可能走直线,少走弯路和回头路,减少导线长度;最后,对于环形供电方式,为降低线路的电阻值,宜将开环运行改为闭环运行。可明显降低线路损耗。
4.3增大导线截面。按经济电流密度法合理选择导线截面,以减少损耗;对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失等要求外,宜加大一级导线截面;除消防等重要负荷或大容量负荷外,应优先采用母干线分支方式配电。
5照明系统的节能
照明系统的节能设计,一方面照度、色温、显色指数要达标,另一方面又要达到节能的目的。由于电气照明设备的耗电量与照明设备用电使用时间、照明设备的损耗、房间面积、照明器数量等因素成正比关系,与照明电气的发光效率成反比关系。因此,照明系统的节能设计可从以下方面来考虑。
5.1减少设备使用时间。在设计的时候,楼梯间、走廊这样的公共场所可采用自动控制的方式,做到人来灯亮,人走灯灭。考虑到线路损耗,对于面积小的房间可采用一灯一控或二灯一控:面积较大的房间采用多灯一控的方式。同时,设计时,应充分利用天然光。
5.2提高光源的利用效率。首先要改善环境的反射条件。即建筑物内的墙壁、天顶、地面以及家具的表面尽量光滑、色彩尽量选用浅色。当然考虑到健康因素,屋顶和墙面的光反射系数宜在55%~60%之间,地面宜为15%~35%。
现阶段,全球范围内均面临着能源危机的问题,我国的能源紧缺问题也显得尤为突出。而电能属于二次能源,怎样确保电能更加高效的得以利用,减少使用过程中的损耗,把先进的节能技术应用至建设工程之中,是目前高层电气节能设计的重要内容。在高层建筑电气节能设计的过程中,应当遵循三个重要的原则,即要达到建筑工程相关功能的要求、要确保其经济合理性、要最大限度的对无用耗能有效的节约。
1高层建筑电气节能技术
1.1供配电节能技术
如果想要确保高层建筑中供配电系统可以具有更好的经济效益,应当针对高层建筑的用电情况以及电气装置的相关参数进行全面的分析,从而更加科学与合理的对供配电系统加以设计,确保整个系统可以处于最优的运行条件之下。在对高层建筑进行电气节能的设计过程中,应当全面的分析供配电的电压大小,若是其他条件均保持不变,则供配电的电压值不断的增加,会更加的有利于机电系统损耗的减少。在高层建筑之中,要尽量将配电室设置在整个机电系统的中心,而低压配电室则应当尽量的设置在建筑物电气竖井的周围。通过进一步的优化建筑工程自身的供电网络结构,可以有效的降低整个供电线路中的损耗,并且也可以有效的改善高层建筑之中供电的质量,确保供电网络在运行过程中具有更好的经济效益以及技术水平。
1.2变压装置节能技术
在高层建筑的电气系统之中设置变压装置,可以有效的减少整个电气系统的能量损耗,改善高层建筑之中机电设备运行的效率。但是,变压装置运行时同样会产生一定的损耗,而其所出现的损耗将会根据电气系统中负载的波动情况呈现指数变化趋势,因此,我们在进行电气节能设计的过程中,要尤为重视对于变压装置的节能设计工作。重视对于变压器数量以及相关参数的选用情况。要根据高层建筑工程中机电装置电能的消耗实际情况,同时参考投资的资金多少以及机电装置在运营过程中的成本,应科学的配置变压装置。我们所选用的变压装置只有和高层建筑工程之中的机电装置较为适合,这样才可以确保所进行的节能设计工作可以真正的发挥出应有的效用。对于变压装置进行科学的管理也可以在很大程度上提升变压装置的节能效果,确保电气系统在运行过程中更加的经济。还应当在电力用户和变压装置中间另外加设合适的变压装置联络控制系统,若是高层建筑之中的机电系统耗能发生波动时,联络控制系统便可以实时的对不同变压装置加以合理的调度,确保变压装置的损耗可以降至最小。
1.3照明系统节能技术
若是将相关的节能技术应用在高层建筑的照明系统之中,那么将会拥有非常巨大的节能潜力。但是,在对照明系统应用节能技术的过程中,应当确保照明系统可以达到照度、色温以及显色指数等有关标准以及设计的要求。在对照明系统进行节能设计的过程中,应当充分的利用自然光源,因此,也要求在进行电气节能的设计过程中,相关设计人员应当和工程建设施工技术人员密切的配合,这样才可以确保自然光与整个照明系统更加科学与合理的结合,才可以更好的达到高层建筑照明系统节能的目标。同时,对高层建筑之中的照明系统进行高效的管理以及控制,同样可以达到相应的节能目标。
2高层建筑电气节能技术应用实例
2.1上海中心大厦供电系统概况
此项高层建筑工程所应用的变压装置数量为三台,其负载率为69%,65%以及62%。若是三个变压装置中的其中一个变压装置不能正常的使用,剩余的两台变压装置均可以将发生故障的变压装置承担的负荷加以分担。该高层建筑的供配电系统所引入的电源电压为35kV,共包含有三路专线,若是其中某一线路出现问题,那么要确保另外的两路电源不能够同时受到损坏。
2.2公共空间的室内照明节能技术的应用
在此照明工程之中,应用型号为T-5的节能灯,此节能灯属于高频荧光灯,同时对此节能灯配备了相应的节能镇流装置,这样不仅可以确保室内公共区域的照明质量,并且也可以满足照明的各种要求。在公共区域之中对照明系统进行智能化的控制,对于大堂区域、走廊区域以及餐厅等所有的公共区域中,均采用智能化的照明系统控制方式。所采用的智能控制方法主要包含有定时的照明控制、现场智能开关控制以及感应控制等等,依照各种公共区域的功能性以及特点,而采用适宜的智能控制方式。
2.3空调系统节能设计
2.3.1冰蓄冷空调系统的节能设计
在此高层建筑之中,电气系统通过设置冰蓄冷空调系统来减少在用电峰值期间对于电力能源的需求数量。当处于夜间,此时用电量也处于谷值,低区能源系统之中的冰蓄冷空调系统会把所形成的冰储存在相应的冰槽里面。而在白天达到用电的峰值时间段内,冰块将融化,从而承担一定的冷负荷,所承担的冷负荷大约占整个高层建筑所需冷负荷总量的30%。采用这样的节能技术,会明显的降低在用电峰值期间的电力消耗数量,同时还可以有效的提升机械制冷的效率。在此高层建筑之中,一共设置了两个能源供应站,冰蓄冷空调系统属于低区服务系统,其是通过水冷式的离心制冷设备,利用夜间用电的低谷期间进行制冰,采用乙二醇作为冷剂。而在白天用电的高峰期间,融冰以及吸收式的制冷设备则同时为高层建筑提供冷源需求。
2.3.2冷热电三联供热系统的节能设计
想要确保电能得到更加全面的利用,改善电能的利用效率,更好的促进我国能源节约型社会的建设,在该高层建筑之中一共加设了两组燃气发电设备,每一组燃气发电设备的功率为1.2MW,所发的电能供给该高层建筑内部使用。该发电机组所形成的一些高温气体,可以让高层建筑中所设置的制冷设备以及锅炉设备再次的利用,这样便能够实现整个电气系统的冷、热、电三者联合使用的作用。
2.4高层建筑电气新能源的节能设计
该高层建筑工程在塔冠结构处加设有风力发电装置,该发电装置所提供的电能能够为该高层建筑使用,能够节约电能消耗量为119万kW•h,这些能源足够该高层建筑中的屋顶观光设备全年使用,并且整个过程中电能的生产非常清洁,几乎不会造成环境污染,同时还可以有效的降低对于市政电网的供电需求。由于该高层建筑的总高度为632m,此高度下的日均风速值约为7m/s。而通过设置垂直轴式的风力发电装置,可以确保该发电装置的年发电数量达到119万kW•h。所安装的风力发电装置能够从不同的风角对风能加以收集,在长期的实践应用过程中,也证明此设备具有较高的稳定性以及安全性。
3结语
目前,建筑节能已经成为了人们日益关注的问题,而且高层建筑也正朝着更为节能、更为绿色、更为环保的方向发展,这也必将成为今后建筑行业发展的趋势。而我国建筑现阶段在节能技术的应用以及节能方案的设计工作中,依旧存在相对多的问题与不足,要求我们应当脚踏实地,切不可盲目跟风,要依据我国的实际经济情况以及不同高层建筑的具体情况,采用更为适宜的节能技术与节能方案。在高层建筑节能设计的过程中,应当首要考虑到建筑能耗最大的部分,即机电系统的节能工作,然后再全面的开展整个建筑的节能设计工作。
作者:牛凯 单位:山西兰花煤层气有限公司
参考文献:
2建筑电气设计的节能研究分析
电气设计时要尽量考虑到如下三个方面:满足建筑物的功能;考虑实际经济效益;节省无谓消耗的能量、下面我们将结合以上这三个方面从照明节能、电动机节能、变压器节能以及电线线路节能这四个角度进行分析。
2.1照明节能分析
作为项目的电气设计人员,我们必须了解照明的根本目的,这样才能准确地选择合适的时间、区域、方式,通过电路设计,实现灵活运用照明,并能达到节约能源的目的。下面以超市照明系统为例,进行研究分析。心理学家认为,光照度的大小会影响顾客们的购买行为,原因是:从顾客本身出发,在高照度情况下,人们的行为方式兴奋而快捷;而在低照度情况下,人们的行动比较迟缓,心里表现较为安逸不愿活动。从商品供应角度出发,合适的显色性光源和立体感配光,可强调出商品的色泽、新鲜,更加利于商家推销商品,增加交易成功率。基于以上分析,了解到在照明系统对超市营业额的促进作用,那么,在满足展示性的前提下,如何实现节能呢?可从三个方面来实现:①合理使用高效率、高寿命的照明灯具,在满足所需照明亮度的前提下,可减少灯具的使用数量,并用高效率的照明工具来代替,如洗墙照明灯具,从而降低能耗,达到节约的目的。②合理规划开灯时间,设计电路,实现将实时的客流量数据导入展示区光控系统中,经计算,实现当下光照度的调节。③通过设计按不同区域的需要分配亮度,如:提高在特卖区和食品区域的照明,降低收银台等非必要强光区域的光照度。由照明节能出发,如今在巍峨林立的高楼中,表面玻璃所反射的太阳光的使用率一直非常低,随之而来的弊端,是光经过表面玻璃的反射后,带给人们大量的光污染。更加严重的是,如果处于太阳正足期间,更有可能对路上正在开车的司机造成不小的威胁。基于以上问题,结合照明节能分析,可使用适当加入硅片的光玻璃,以此为电源,并将这部分转化的电能运用到照明系统中,另一方面还可附属电路,设计为根据所吸收的电能大小来调节室内的光照强度,以此来达到节能的目的。
2.2电动机节能分析
电动机的效率是电动机节能的重要指标,为了确保电动机运行节能,力求提高电动机的运行效率和系统效率。从总成本角度,99%的费用为电动机运行的能耗费用,因此电动机节能的过程就是提高其能量使用效率的过程。对于这个过程,作为设计人员,需要考虑到从减少电动机低效率空载和轻载方面设计更加合理的电路,并从就地电容器补偿减少线路损耗。可设计电路实现采用变频来调速控制电动机,并在系统中适当地增加电容,这样能够使电动机适应负载的变化,能够在电动机轻载时提高其效率,达到我们前面所说的提高能量使用效率———电动机节能的过程。
2.3变压器节能分析
通常情况,建筑用电负荷相当大,而且都是长年运行,变压器中的能量损耗量非常巨大。在综合性的建筑中,一般都会配备单独的配电房,而为了提高供电质量,并从节能角度出发,配电房的位置尽量位于负荷的中心。在配电房中,变压器是其重要的耗电设备,主要包括负载损耗和空载损耗,负载损耗取决于二次绕组的铜损,空载损耗取决于变压器的制造等因素,称之为铁损。在我们变压器节能的研究中,目的就是降低其损耗,提高其运行效率,具体有以下几种措施:①变压器降耗改造,可在设计过程中选定采用非晶合金铁性变压器,该种变压器具有低噪声、低损耗等特点,其空载损耗仅为常规产品的五分之一,且维护费用、运行费用较低。②加强运行管理,实现变压器的经济运行,在结合现实情况下,要及时投入或切除部分变压器,以防止变压器空载或轻载运行,对于那些长期轻载的变压器,必要时应该按实际负荷更换为小容量变压器,来实现变压器节能的目的。③变压器经济运行,指在传输电量相同的条件下,通过调整负载和选择最佳的运行方式,使变压器电能损失降到最低,而要达到这样的目的,需要加强供、用电的科学管理。现实情况下,每台变压器都存在无功功率的空载消耗和额定负载消耗,有功功率的短路损失和空载损失,这些参数根据具体变压器的不同而差异巨大,因此变压器经济运行需要选择参数合适的变压器运行。
2.4电线线路节能分析
在当下,为了满足人们越来越高的需求,综合性建筑的普及程度也随之加大。这些综合性建筑物的结构非常复杂,照明、消防、动力以及空调通风等的线路数量庞大。因此在设计阶段做好线路的节能设计和计算是非常有必要的。减少线路的损耗可以从以下三点来考虑:①提高功率因数。②减少供电系统的无功功率。③减少导线电缆中的电阻。从节能的角度来看,电线线路的节能性选择实际上是一个导线使用损耗和初始成本投资的关系式,减少导线截面积会增加电线线路的使用损耗,但初始成本投资会减少;增加导线的截面积可以降低导线阻值,从而减少损耗,但是会增加初始成本的投资,在这两者之间寻求一个平衡点,这个点就是线路节能的最优选择。
2目前我国建筑电气节能设计中存在的一些问题
目前,人们对于电气节能设计越来越关注,并广泛应用到建筑工程中。但建筑电气节能设计中仍存在一些问题:第一,缺少相关的规章制度,且强制性要求较低。人们虽已明白节能设计特别重要,但较低的强制性要求,使得大部分施工单位进行电气节能设计时,具有较强的随意性及主观性,以致建筑电气工程的施工质量好坏不一,甚至具有安全隐患。所以,要制定并完善电气节能设计的相关规章制度,并根据不同建筑物确立不同的节能目标,以便于建筑电气节能设计得以有效管理与控制。第二,很多施工单位仍然在电气节能设计中使用禁用产品。部分节能产品在实际的应用中,并不能满足国家的节能标准,且会增加电气使用过程中的费用,但有些施工单位依然使用这些违禁产品。所以,我国要加大相关部门的检查及监督力度,以促进电气节能效果的提高。第三,电气的相关设计人员往往忽略人们的节能要求。很多设计人员在建筑电气施工中,并未落实电气的节能原则,使得电气不能充分发挥其节能作用。所以,建筑电气的设计人员需了解人们的节能要求,并按照建筑的能源管理及运行要求,设计能大大降低电能消耗的相关施工方案。
3我国建筑电气节能设计的措施
3.1建筑电气节能设计中有效运用智能建筑设计理念
在科学技术飞速发展的今天,很多新技术被广泛应用到建筑工程中。智能建筑不仅能达到节能减排的目的,还能高效的实现建筑的智能化,也就是说,智能建筑是统一整合公共安全系统、建筑设备管理系统以及信息化应用系统,并充分发挥他们的功能作用,以最大限度地实现节能减排目标。通常来说,智能建筑具有高度集成的信息化系统,这种系统不仅可满足人们对建筑的安全、舒适要求,还可在不断优化耗能电气设备过程中,实现降低电能消耗的目标。而且,智能化系统可自动调节、感知室内的用电载荷,为电气设备的安全运行提供了保障。
3.2高度重视空调用电节能设计
由于人们生活水平的提高,空调逐渐变成了家庭日常生活的必需品,特别是夏天,人们的主要用电就是空调用电。所以,建筑电气的节能设计中,尤其要高度重视相关的空调系统设计。通常,民用建筑空调系统包括分体式空调系统、中央空调系统等,中央空调往往利用自控系统有效控制电能消耗,以便于节能减排;而安装的居民住宅空调的插座通常较高,使得电源得不到及时切除,那么电能消耗就比较大。因此,空调的节能设计中,可为空调设计控制开关,以便于空调得不到长时间使用时,能及时关掉空调电源,这既保证了空调的使用安全,其节能效果也比较显著。办公建筑中使用的分体空调,常和照明系统使用同一个配电箱,所以,要想关掉空调的电源,则需关掉空调在各层配电箱处的电源回路,而工作人员往往不会严格遵守相关的节能要求,使得空调一直处在待机状态,这就造成电能浪费。所以,建筑电气节能设计中,为达到节能减排的目的,要为空调设计专属的控制配电用电设备,以便于管理,且能大大降低电能消耗。
3.3有效利用高效节能光源
光源在很多建筑中会造成较大的能源消耗。所以,第一,灯具配光的选择要科学、合理,尽量保证选择的灯管具有使用寿命长、光效及显色指数较高等特点,这样才能满足节能环保的设计要求。此外,尽量在建筑的走廊、门厅等部位选择一些自然光或其他光源,以利于降低电能消耗。第二,选择的电气附件及节能灯具要具有高效性特点,确保选择的节能灯具可满足日常生活的需求,且易于维护、安装,而选择的诸如电感镇流器等节能灯具附件,既可大大降低电压的相关损耗,还可减少电路功率,以达到节能照明的效果。除此以外,还要充分考虑节能照明的其他措施,比如,不断改进灯具的相关控制方式等,这就可通过电路及供电系统的合理设计进行改进,这种方法可减少电能的损耗,而且操作起来也比较简单方便。
2风力发电系统的应用
目前,风力发电这一技术的发展速度非常快,已经引起了世界各国的高度重视,在未来的发展中,风能的发展前景非常广,将会成为一个新兴的高新技术产业。风力发电的运行方式主要有一些三种:第一,独立运行;其运行方式主要是通过使用一台小型的风力发电机向一幢或者几幢高层建筑的用户提供电力,同时,它还能利用蓄电池蓄积能量,在无风请看下也能正常用电。第二,风力发电与其他方式(例如柴油机发电等)发电;多种方式结合发电,可以向一个高层建筑区、社区、单位或者一个村庄、海岛等地供电、第三,将风力发电并入常规电网运行,给与大电网供电;该方式通常是在一处风电场安装几十台至几百台的风力发电机,这也是风力发电发展的主要方向。
3加强建筑电气系统管理
加大力度管理建筑电气系统也能达到环保节能的效果,其主要的管理措施有:设备管理:设备的运行状况直接决定了电气的节能效果。安全、高效、稳定的运行设备能够迅速排除故障,节约能源。控制管理:控制管理主要是要开发并利用控制软件来确保电气系统能够环保节能运行。人员技术培训管理:在对人员进行配需的时候要着重加强对电工的培训,提高管理人员的素质,从而保证相关管理人员在运作电气设备时能有效的提高使用率,从人员管理方面加强环保节能。规章制度管理:建筑电气系统的规章制度是为了约束不规范操作,使电气系统能够安全、经济、快速的运行,因此,在建筑电气系统中配备一套专业性、约束力都很强的规章制度非常重要,并且在实施过程中由专人管理,严格遵守,从而实现环保节能作用。
4照明的环保节能设计
(1)全面合理的借助自然光在照明环节借助自然光,并结合室内照明,才是照明的节能环保。(2)高效、节能光源的选用选用照明管相对较细,口径较直,较为紧凑的荧光,灯管时能够确保照明质量良好。若是对光源的悬挂位置有特殊要求,应该选择金属卤化物的灯,或者是高压钠、镇流高压荧光汞的等等等,这些品种的灯费用不高但是其视觉质量非常好,能起到节约能源的作用。(3)改进灯具控制方法针对不同区域,对照明的要求不尽相同。在结合照明特点的情况下,应该根据实际环境选择照明的开关点。如在病房、卧室等地的床头要有可以调节光源的开关;若是高级一点的客房,则要采取节能钥匙进行灯控开关;除此之外,在室外等地的公共照明可以结合声控、温控、或者光控等地程序控制,在必要时节约能源消耗。
2电气照明节能设计的原则
2.1满足建筑功能需求的原则。电气照明首先要满足建筑功能的需求,不同建筑物对照明的要求也大不相同。例如公共娱乐场所,这类地方对照明的要求需要明亮醒目,而商业区则需要足够的照明面积,住宅区的建筑物多以温馨为主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在满足建筑物功能的基础上才存在意义。因此,在电气照明节能设计时,应当以首要满足建筑功能需求为第一原则。
2.2满足经济整体布局的原则。建筑物的存在需要经济投入,所以在对建筑进行设计时首先要考虑经济成本,要满足经济投入所创造出的经济利益,否则无法被人们接受采纳。在针对电气照明设计时,需要明白它属于经济控制的一环,如果使用它会造成重大经济浪费,那么同样它就不适用于人们生活需求。因此,合理布置照明设置是电气照明节能设计中第二原则。
2.3减少无意义能源损耗的原则。在建筑物当中布置过多的照明设置或是在不需要的地方安放照明设备,或者设计方案不合理等等,都会导致能源浪费,使照明设备不能发挥更大的效率。虽然照明设备虽然造成的电能浪费有限,但是根据积少成多的原则,长年累月的堆积,将会造成大量的电能浪费,造成巨大的经济开销成为社会沉重的负担。因此避免无意义的能源损耗是电气照明节能设计的最终目的。
3建筑电气中照明节能设计探讨
3.1采用高效率节能灯具。灯具效率是指在正常情况下灯具所发射的光通量与灯具内所有光源发出的光通量的比值,它反映了灯具对光的利用效率。高效率的节能灯具在保证室内光源的前提下同时也具备节能的特点。同时,在使用场所不同的情况下,应该选择控光合理的灯具,这样可以降低电能不必要的消耗。效率低的灯具大大提高了耗电量,并且浪费运行费和投资费。
3.2优化照明控制。在建筑电气省电中照明控制占据了相应的地位,合理的照明控制可以根据自然光的照明程度来决定照明亮度和范围,大大节约了照明设备所用的电能。除此之外,对不需要照明或是只需要少量光源的地方设置增加更多的开关点,有效的控制照明同样是建筑电气照明节能设计中应当考虑的因素。例如在有些建筑物中,房间采光好或是开窗面积大时,可以选择最大限度的运用自然光,减少照明设置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明开关控制方式来达到照明控制的优化。
3.3提高照明系统的功率因数。在建筑照明系统中,由于一些用电设备具备电感元件,就会在一定程度上产生无功功率,从而使电能无法得到有效的利用。对于这种无功功率可以采用提高设备功率因数的情况,来实现降低的目的,此外,还可以采用电子镇流器,以此来补偿电容器,使线路和设备上的无功功率传输相对减少,从而达到节能的目的。在一些建筑电气中,采用变压器低压侧集中补偿的方式,虽然可以在一定程度上减少区域内高压线路上的无功传输,提高无功因数,但是对于用户来说,不能够相对减少无功功率的传输,这样就没办法达到节能的目的,因此,无功补偿装置应该就地进行安装,从而实现就地补偿的。
3.4合理利用自然光节能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑电气中,照明设计应该充分利用自然光实现节能降耗,并且利用自然光的变化,来有效的决定照明范围,以此来发挥自然光的节能作用。自然光分为日光和天空的散光两种部分,日光属于由太阳直接照射出来的光束,天空的散光就是空气中的微粒对阳光的散射。由此可见,自然光是大自然的能源,是取之不尽,用之不竭的,合理的利用自然光,当自然光进入建筑物的时候,就可以作为补充光源,以此来降低人们对照明能源的消耗。
2电气节能技术在建筑工程中应用的重要意义
随着近些年,建筑能耗问题的日益严重,建筑能耗问题开始受到社会各界的广泛关注。我国政府在“十一五”规划纲要中将建筑节能工程纳入我国十大节能工程之一。通过国家对建筑节能工程的重视,不难看出建筑节能的重要性,建筑节能不仅关系着我国能源问题,更影响着我国经济发展,关乎着我国建筑行业未来发展。建筑能耗中电气消耗是能耗中的重中之重,因此,想要实现建筑节能,必须加强对电气节能技术的应用,利用电气节能技术节能。电气技术是指建筑工程中为了满足住宅的日常生活功能及对电力资源的需求,根据电力传输及使用要求,对建筑涉及到的电气系统进行施工和建设的技术。随着电气能耗的愈发严重,电气节能技术开始受到关注,并被广泛应用在现代建筑工程中。电气节能技术提倡的利用先进技术、材料、能源,降低建筑电气能源能耗,降低建筑电气成本。随着我国城市化建设进程的不断加快,我国每年都有大规模建筑进行建设,所产生的电气能耗十分巨大,建筑能耗如不能得到有效解决,不久的将来我国就要面对能源短缺的困境。加强电气节能技术在我国建筑工程中的应用才能有效改善我国建筑能耗现状,有效节能。
3电气节能技术在建筑工程中应用的原则
3.1以满足建筑基本需求为基础原则
电气节能技术在建筑工程中应用的目的是节约能源,降低消耗。但不能盲目应用,盲目应用不仅无法起到节能效果,反而会给整个建筑使用带来不便。首先,电气节能技术在应用时必须要保障整个建筑基本功正常运作,不能因为想要达到节能目的,反而导致建筑基本功能丧失。建筑基本功能包括:空调温度调节用电需求、卫生舒适用电需求、照明用电需求等等。除了要考虑到电气节能技术对生活用电的影响外,还需要对特殊用电需求进行全面的考虑,如:消防用电、应急照明系统、高层建筑电梯等等。特殊用电至关重要,影响着建筑特殊情况的正常使用,所以电气节能技术应用时必须遵循实用原则。
3.2降低成本注重经济性原则
电气节能技术在建筑工程中的应用的目的主要为了节能,但另一方面,也是为了降低成本,实现建筑工程的经济性目的。如施工成本过高,电气节能技术便很难推广。因此,电气节能技术应用时必须遵循经济性原则,不能为了节能增加建筑成本,高成本只会制约电气节能技术的应用。所以在电气节能技术应用时应科学结合具体施工条件和工程情况,合理应用尽量避免产生经济成本的增加。电气节能技术的应用需控制在成本范围内,才能实现电气节能技术应用目的。
4电气节能技术在建筑工程中应用
4.1暖通空调系统节能
建筑工程中暖通空调系统是耗能的关键,传统暖通空调系统施工中存在着许多的问题,如自动化控制不合理导致的电能浪费。想要实现建筑节能目标,必须将电气节能技术应用到暖通空调系统施工中,利用电气节能技术降低暖通空调系统能耗,达到节能目的。电气节能技术在暖通空调系统中应用时需与强弱电工程师进行有效的沟通,结合暖通空调系统施工实际情况,科学对暖通空调结构进行优化,选用适合的节能技术。目前比较常用的空调系统节能技术有:分布式能源技术、储能技术、热泵技术、湿温度独立控制技术。
4.2照明系统节能
除了空调系统外,照明系统是建筑能耗中的第二大部分。照明系统是保障建筑正常使用的基础,是所有建筑中不可缺少的基本功能,照明系统直接影响着整个建筑的正常使用及基本功能的发挥,照明系统是建筑工程中使用最频繁的功能和系统。因此,照明系统也就成了高能耗功能之一。所以对照明系统的节能必不可少,电气节能技术在照明系统中的应用,需考虑到自然采光的使用,强化自然的使用,利用自然光减小人造照明使用,采用新型节能灯泡、声控灯等等,避免无人时,系统依然运作造成不必要的能源消耗。
4.3电气线路节能
电气线路施工直接影响着电气节能效率,电能传输中会产生一部分损耗,所以也会产生一定的能耗,能耗程度和电气线路的建设有着直接关系。线路负载及长度等众多因素都会不同程度影响能耗,加强电气线路节能有着一定的必要性。在电气线路施工中应尽量减少线路电阻,提高系统功率,以实现减小传输能耗,最大限度保障线路节能。
2降低线路损耗
当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。其措施主要有以下几种:①线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线;②合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对于线路较长的电路,在满足电流以及电压降要求的情况下,可使导线的截面积加大1~2级;③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
3空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则:机电设备启停优化控制;变风量、变流量系统最优控制;冬夏季部分负荷时水泵分设控制;与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制;参数设定节能控制,包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2浓度控制新风量等。
4合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗和铜耗,铁耗又称为空载损耗,与负荷大小无关,仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关,故一般来说,最好选择节能型变压器。铜耗与负荷的大小有关,故在选择变压器的容量和台数时,应根据负荷运行的时间性变化,相应的选择变压器的运行参数与台数,尽量减少不必要的损耗。
5结语
总之,节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题,而建筑电气节能设计的空间还很大,因此,在这过程中扮演重要角色的电气设计人员,应在设计中精心考虑,反复衡量,除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下,同时,电气设计人员还要综合考虑各种因素,将节能技术用到建筑电气照明设计中,精心思考,反复斟酌,从而真正达到提高照明效率,节约能源,为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
参考文献:
[1]聂恩来,马小平.从“绿色建筑”理念谈住宅小区的设计理念——以某居住小区设计为例[J].科技信息(科学教研),2008,(11).
[2]朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化,2007,(2).
[3]李景庆,刘荣福.建筑照明与节能浅析[J].集团经济研究,2007,(3):238.
[4]龚国栋.浅谈建筑电气设计的节能[J].浙江建筑,2007(24):54-56.
建筑工程由多个施工环节共同组成,无论哪一个环节施工都是一个非常复杂的问题,每一部分的施工质量都有可能对建筑施工效果造成影响。随着施工质量的提高,人们开始重视建筑的环保性能,因此,节能技术在建筑施工中的应用为建筑环保性能的实现创造的前提,目前节能技术已经在建筑工程中的多个施工环节中得到应用,不仅减少了建筑施工对城市环境造成的污染,还能实现资源和能源的节约,提高工程建筑的经济效益。而节能技术在电气施工中的应用不仅环节了能源压力,还能够促进我国建筑电气施工技术水平的提高。
1 合理进行变配电系统设计
建筑工程施工中最重要的各环节就是设计环节,设计是施工的基础,一切工程施工都是根据预先制定好的设计方案进行施工的,如果设计方案不合理将会对整个工程的施工效果造成影响。要想提高建筑电气施工的环保性能,首先就要从设计方面入手,只有在设计时对节能技术的应用进行规范和要求才能保证施工中对节能技术进行合理运用。一般,工程设计人员在进行施工设计时会选用SCB9和SCE10两种型号的变电设备进行变变配电系统设计,随着科技研究的进行一步深入,SCB11型变压器也已经问世,这三种型号的变压器都属于干式变压器。每一种型号的变压器产品都是随着技术的改进在原有功能的基础上加以改进,以实现功能丰富、性能加强、能源消耗降低的目的。环保标准的问世使得人们将产品设计和生产的关注点放在环保性能上,专门的环保型变压器也已经投入应用,这就扩大建筑设计人员在进行配电设备选用时的可选范围,为变变配电系统节能型的实现创造了条件,有利于建筑变变配电系统环保型的发挥和整体建筑环保标准的达成。
2 减低无功损耗
在变配电系统的低压侧采用集中补偿的方式能提高建筑中的功率因数,且还能以变配电系统的无功功率作为计算补偿功率因数的依据。建筑中负荷性质产生变化,导致非线性负荷增多,从而造成一定量谐波出现。对于出现的谐波,应根据对配电系统的影响及对某些敏感电子设备的影响来判定是否对其采取抑制措施。谐波次数和谐波分量较难精确计算,因此为了有效对谐波进行抑制,在一些工程中会在运行初始阶段对线路进行测试,从而采取针对性的极为有效的抑制措施。
3 合理选择电缆截面积
供电电缆线路小断加长,导致电缆的阻抗也小断加大。在配电设计规范标准中对配电线路的电压降做出了明确要求,且其应将电力设备维持在士10%,照明系统维持在士5%。若是照明系统的压降为5%那么就会造成光源效率下降,降低流明数的输出,从而导致照明效果下降。因而为了更好的确保照明效果,就非常有必要的进行对配电线路线缆的截面积方面的分析,从而确保截而积的选择合宜,最大限度减少线路的损耗。
4 照明节能
照明施工时建筑电气施工中的一个重要环节,也是建筑电气施工效果的最直接体现,所以重视照明节能是达成建筑电气施工节能标准的重要方法之一,也是电气节能技术在建筑施工中应用的最主要表现。
4.1 采用高效节能光源
采用高效节能光源能更好的促进建筑电气节能工作的开展。通常在空问宽阔的房问和室外场地照明应采用高效放电灯,如金属卤化物灯、高压钠灯等。空问较狭窄房问应采用荧光灯、小功率低压钠灯等。尽可能的采用新型的节能光源,能更为有效的节约电能。现阶段高效节能荧光灯已经被广泛应用,不论是显色性、照明还是光效等技术参数都优于普通荧光灯,而且其的能耗源低于普通荧光灯,因此这类新型光源极具发展前途,值得广泛推广应用。此外还应广泛推广发光二极管的使用,这是因为广发光二极管具有使用寿命长、显色性良好、光利用率高、节电、低电压等优点,在建筑夜景照明、应急照明及交通信号灯等中极为适用。
4.2 合理选择照明设计方案
开展合理的照明设计、制定科学的施工方案是电气施工节能性得以发挥的重要保障,所以在施工前一定要综合考虑各方面的因素对照明亮度进行调整。照明的亮度是由自然光和人工光共同组成的,因而在开展建筑电气施工时应该对建筑的自然采光度进行充分考量和调整,建筑门窗的面积、建筑的所处区域的环境以及建筑窗口的朝向问题都有可能对其采光效果造成影响,所以电气施工需要与建筑工程中其他环节的施工完美结合起来,通过建筑地址的选择、建筑朝向的设计和建筑门窗大小的合理计算来实现整个建筑设计的优化,从而实现建筑采光效果最优化。然后再将建筑的自然采光效果与人工照明设备所产生的人工光源进行融合,两种光源共同作用以达到建筑照明的目的,同时实现对建筑照明过程中的用电控制,尽可能减少电能消耗。因此,对照明方案的设计非常重要。
4.3 照明配电及控制节能
第一,电压过高将极大提高照度,这将降低光源的使用寿命,增加能耗;而过低电压,则会降低照度,从而对照明质量产生影响。
第二,集中控制照明最为适用在公共建筑、工业建筑的公共场所中。根据建筑需求采取相应的降低照度控制措施,这样能更为有效的节能。
第三,应采用建筑设备监控系统对空问广阔的公共区域、停车场、及建筑泛光照明等进行控制;还应采用智能照明控制系统对观众厅、会议室等场所进行控制。
4.4 采用建筑设备监控系统
在建筑中采用建筑设备监控系统,能更好的确保节能效果,其主要内容就是对建筑中照明设备和机电设备等通过利用直接数字控制技术进行合理有效的监控。为了保证建筑中机电设备的节能运行,应建立优秀的控制器及量身订做的软件系统,且系统通信协议问题在建筑设备监控系统的应用中具有至关重要的作用,因此,为了方便系统的集成和综合管理,其通信协议应是开放式的,这样能让建筑中各类子系统相互联通,还能共享所有的息资源。
结束语
随着人类文明的不断进步,各行业的技术方法都在不断改进,生产标准也在持续优化。为改善环境质量问题,各行业的发展都非常重视环保标准的履行,因此,环保性能的体现是未来一个阶段内建筑工程施工的重要特征,我国的现代化建筑一定会向低能耗、多功能、高智能的趋势进步。作为建筑施工的主要环节,电气施工要重视节能技术的应用,提高建筑电气施工的环保性能。本文对建筑电气技能技术应用的分析为该项技术的进一步发展提供理论依据,为我国实现可持续发展的目标提供动力。
引言
随着经济的增长和人们收入的增加,建筑智能化、自动化使建筑用电量猛增。城镇一体化建设的加速,我国的建筑面积以每年十几亿平方米的速度递增。据建设部和国家建材局的统计,我国建筑能耗约占全社会总能耗的27%。建筑节能在建筑行业势在必行。这些都要求建筑电气工程师发挥才智,既要满足建筑功能要求,给居民提供舒适、方便的生活空间,还要尽可能的做到减少建筑耗能。下面分别从建筑电气设计安全和节能两个方面进行了分析。
一、建筑电气设计的原则
建筑电气设计严格遵守相关的设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,它体现了国家的政策和对建筑的质量要求,是建筑电气设计者设计的标准。
建筑电气设计应满足建筑的功能需求,保证建筑的各项功能稳定连续运行,给居民的日常生活带来方便、快捷。
建筑电气设计是建筑的一部分,在设计过程中也要考虑综合经济因素,既要考虑初投资也要兼顾以后的运行费用,以求得建筑生命周期内费用最低的目标。
二、建筑电气设计的安全性
建筑电气设计的安全性从电力供应、供电线路、电气设备的接地、建筑消防控制方面进行了分析。
2.1电力供应
电力在现在建筑中占有重要作用,没有了电,建筑就会处于瘫痪状态。保证建筑电力的稳定供给是保证居民正常生活得基础。因此,为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应根据负荷大小及当地电网条件而定。两路独立电源原则上是两路同时供电,互为备用。此外,还须装设应急备用柴油或燃汽轮发电机组,要求在15秒钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等事故用电。对于高压开关柜应根建筑标准,选用具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。对于电力变压器,根据防火要求,主楼内是不允许装设大容量的油浸电力变压器。对于容量低压配电屏的出线,应做成手车式。
2.2供电线路
居住建筑中各种电路繁多。为保证各种设备电路的稳定、安全运行,供电电路的主线截面不能随意更改。如果要更改也要参照规范作相应的计算验证后再更改。否则线路截面的变小,使电阻变大,功率过载将导致电路发热或引发火灾。
2.3电气设备的接地
现在建筑中存在电脑、电视、冰箱等大量电子设备,电子设备通过保护接地系统的重复接地与共用接地体相连,为保证人员安全,此共用接地体的电阻不应大于1Ω。
2.4建筑消防控制
建筑消防设计指火灾自动报警灭火系统.包括火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。其中,消防线路要求要求穿金属管或者暗敷,目的是火灾发生后可以保持消防线路的正常使用,保证信号、命令得到有效的传输。消防水泵的控制尤为重要,为且确保安全,消防水泵的控制应设置两路:一条由引至消防水泵控制柜;另一路则引至消防控制室。
三、建筑电气设计的节能性
建筑电气设计是建筑设计的一部分。为降低建筑的能耗,建筑电气设计师也应从全盘考虑,既要兼顾初投资还要考虑建筑电气的运行能耗。下面分别从变压器、线路、照明几个方面给与分析。
3.1变压器的选择
变压器应选用节能型变压器,高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片和先进工艺制造使硅钢片的磁场方向接近一致,可以铁心的涡流损耗;良好的接缝密合,可减少漏磁损耗。与老产品比,节能型变压器空载损失和短路损失降低,10kV系列分别降低41.5%和13.93%。平均每千伏安年节电9kW•h[3]。节能型变压器,因其具有损耗低、质量轻、效率高、抗冲击、节能显著等优点,而在近年得到了广泛的应用。
变压器的容量选择。理论上计算变压器负载率为50%时,变压器的有功耗能能耗最小。但此时变压器的无功能耗增加,因此要考虑综合经济效益后进行选择。工程中变压器的容量选择在考虑初投资和运行费后,一般变压器的负载率取容量的80%。
3.2配电线路损耗
建筑中供电线路长且多,由于电阻的存在,当电流通过时就会产生功率损耗,其计算公式是:式中:ΔΡ—三相输电线路的功率损耗;I—线电流;R—线路相电阻。对于供电线选定的条件下,“R”值不变。可见电流越大,电路损失越大。线路的电阻R=ρL/S,电阻与电阻率ρ、导线长度L成正比,与导线截面S成反比。要减少电阻损耗应从以下几个方面考虑:
选用电阻率ρ较小的导线,如铜芯导线较佳,铝线次之。减少导线长度,在设计中线路应尽量走直线少走弯路,另外在低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心,以减少供电半径。增大导线截面积,对于较长的线路,在满足载流量、热稳定、保护配合及电压降要求的前提下,在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用,可以由以后的运行费用抵消。
3.3电动机的节能分析
减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,因此电气设计节能措施主要在运行过程中。除了就地电容器补偿减少线路损耗外,还应减少电动机低效率的轻载和空载运行。主要的措施是采用变频调速控制电动机使其适应负载的变化,以提高电动机轻载时的效率从而达到节约电能的目的。如对于空调系统的循环泵采用变频控制后空调系统的运行费可节约30~40%。
3.4照明节能
照明节能设计就是在保证作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,减少照明系统中光能的损失,从而最大限度的利用光能,通常的节能措施有以下几种:(1)充分利用自然光,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而节约人工照明电能。(2)使用高效节能灯具和高效电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器。(3)对于照明灯具进行控制也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
四、结语
建筑电气的安全和节能措施还有很多,设计的节能潜力很大,广大电气设计人员在设计中应精心考虑,反复比较设计方案,拿出一套符合各种技术指标,满足功能需求的前提下,行之有效而又切实可行的节能措施,从而达到真正安全节约的目的。
参考文献:
[1]江亿.中国建筑能耗远低于发达国家(第一部分).
Abstract: in building energy consumption is electricity is an important aspect, how to reduce the loss, efficient use of electricity, energy saving technology reasonably applied to the engineering project has become a more and more important problem. How to realize the energy saving of building electrical engineering, is the problem that this thesis will focus on.
Key words: building electrical electrical engineering electrical energy-saving energy-saving design
中图分类号:TG502.34文献标识码:A文章编号:
目前我国正处于城镇化快速发展的时期,每年有大量的建筑工程项目完工和在建。目前,我国建筑能耗巨大,其能耗已占全社会总能耗的30%左右。与此同时我国建筑还面临着能源利用效率低下的问题,目前我国单位建筑能耗比同等气候条件下的发达国家高出2~3倍。据有关专家预计,到2020年,我国城市化水平将超过60%,这意味着我国建筑能耗还将以较高的速度增长。在建筑能耗中电能是一个重要的方面,如何降低损耗、高效利用电能,将节能技术合理应用到工程项目当中已成为一个越来越重要的问题。
一、建筑电气设计的内容
建筑电气设计应该在认真的执行国家技术经济政策以及有关国家标准与规范的前提下,进行工业以及民用建筑的建筑电气的设计,并且能够满足保障气居民人身、财产、电气设备以及建筑物安全、供电安全、电气节约以及经济合理等要求。设计还需做到以下几点要求:方案合理、技术优良、运行安全和满足相关建筑电气规范,建筑电气设计的目的是通过对各个电气系统的设计实现电气系统简捷实用、便于操作、管理以及维护,减少综合投资预算。
主要包括低压配电系统、强电部分,弱电部分。低压配电系统主要是负荷等级的划分和对应的供电要求,以及配电方式等内容的相关原理、原则、方法等要求。配电线路系统设计应根据线路要求、电压等因素线路的走向,配管材材料、型号和规格,导线型号等设计制作平面图。电气设备的选择涉及很多因素,首先要考虑的是产品性能与质量,其次是经济性。随着人们保护环境的意识越来越强,环保产品和节能产品也是我们要考虑的新的因素。但是没有百分之百可靠的系统和设备,我们还要对各种可能发生的意外情况进行保护,这是电气设计工程师要履行的职责。强电部分内容包括:低压配电系统设计、照明系统设计,防雷以及等电位接地的设计;弱电部分内容包括:有线电视系统设计、电话系统设计和宽带网络系统设计。
二、建筑电气设计节能的基本原则
建筑电气设计节能的基本原则是电气施工的重要指标,只有在满足原则的前提下,我们才能既保证建筑工程电气施工的科学合理性,同时又达到节能的目的。具体的原则主要包括以下三个方面的内容:
2.1建筑电气设计节能应当满足建筑物的各项功能需求
通常来说,建筑电气施工应当满足建筑物的照明需求以及色温、显色等指数;满足舒适性空调的风量和温度,即建筑的舒适卫生需求;此外,还应当满足建筑工程的运输畅通、通风顺畅等公用性需求以及娱乐场所电气设施的用电、展厅工艺照明、电力用电等非凡工艺的各项要求。
2.2节省无谓消耗的能源
节能的基本出发点就是节省无谓消耗的能源。这就需要我们首先考虑建筑物的那些能源消耗是与建筑物发挥各项功能不相干的,然后再考虑具体应采取什么样的节能措施。比如说变压器的功力损耗以及传输线路上的有功损耗等。
2.3节能应当考虑实际的经济效益
节能应当从当前的科技水平以及基本国情出发,不能因为注重节能而过高的提高工程的成本,增加项目整体的运作费用,最好的节能规划是让因为节能而增加的部分投资,在几年之内或者是较短的时间内用节能下来的运行费用回收回来。
三、如何实现建筑电气工程的节能化
3.1优化建筑电气系统的节能设计
要想保证建筑电气节能工程的顺利开展,首先需要做的就是要完善建筑电气系统的节能设计,对此,设计单位需要严格要求设计人员,对于每个环节的建筑电气工程,都需要有详细的电气负荷计算书,并根据实际的情况采取相应的节能措施。同时还需要注意的是,在进行建筑电气节能设计的时候,要秉承“以人为本、尊重实际“的设计理念,设计之前深入现场做好调查工作,制定完善的设计方案,同业主进行有效地沟通,在设计时充分考虑电能符合特点、建筑电气的实用功能要求以及周围的综合环境等,经过前面的分析之后最后确定完善的方案。在设计的过程中,需要根据季节的变化设计出灵活的投切变压器,从而实现节能经济运行,减少不必要的能耗损失。
3.2加强建筑电气节能管理
实现建筑电气节能除了要加强改进技术之外,最重要的还需要进行建筑电气的节能管理,在保证技术的同时可以实现监管,保证节能目标的实现。要加强管理,首先需要建立健全的监管机制,制定完善的监管政策,保证管理工作的顺利进行和建筑电气节能工程的顺利进行;其次要加强管理者的管理技能,使管理者熟知建筑电气节能的基本程序,避免管理过程中出现差错,如可以定期进行管理者的技能培训,增加他们的管理理论知识水平和建筑电气节能常识,还可以在平时利用多种手段进行宣传,使得这种节能的意识深入人心,这样在管理过程中就更为得心应手;最后需要建立奖惩制度和激励机制,充分调动各方面人员的积极性,保证在监管的力度下能够实现建筑电气节能的目标。需要注意的是,由于建筑电气节能在很大程度上取决于建筑电气设备的运行状况,所以说需要认真管理,使得各种设备有效且安全的运行。
3.3保证施工过程中的各个环节实现节能
要想实现建筑电气节能目标,除了要采用新型的节能技术和加强管理之外,还需要保证施工的每个环节实现节能,这就要求在设备选择上格外注意。首先需要合理选择变压器的型号和规格。为了实现节能的目标,减少电能的损耗,可以适当的降低变压器的负载率,但是这样又会造成工程投资的提高。采用非晶态合金作为变压器的铁芯,这样能够拥有特殊的磁特性,与普通的材料相比同容量能够降低损耗达到80%左右,所以说选择合理的变压器十分重要。其次要选择合适的电缆和电线。线路要尽可能走直线以减少导线的长度,低压线路要少走回头先,减少电能的损耗,同时要保证变压器接近负荷中心,减少供电的距离。同时需要注意的是可以增加导线的截面,还可以利用某些季节性的负荷线路减少线路和电阻。最后需要注意保证电动机的节能。实现电动机的节能主要需考虑电动机的工作效率和功率因数,因此说要实现电动机的节能,在进行选择时一定要正确掌握其负荷特性,分清是否是连续的。而为了降低无功功率流动引起的能量损耗,需要改变电容器集中安装的做法。
3.4合理选择节能设备
合理选择建筑电气的节能设备也是实现节能的一个至关重要的措施。能源的浪费主要是光能和热能,因此,首先需要合理选择节能光源,荧光灯在节能方面应用的十分广泛,气体放电光源也由于其结构简单、使用寿命长、光效高以及无电磁辐射等优势成为建筑电气节能照明的首选。同时还需要选用节能的设备,诸如节能变压器和电动机等,这些都能够减少能量的消耗,实现建筑电气节能的目标。
四、结束语
总的来说,建筑电气设计中的节能是一项系统化的工程,需要我们从当前的电气节能技术以及整个电气项目的各个环节来综合性的进行考虑,具体的技术与措施的采用需要我们不断的进行发掘与创新,才能保证建筑节能规划越来越符合现代化的节能需求。
参考文献:
Abstract: China is energy shortage country, in recent years, with the high speed development of economy, energy consumption and demand is gradually increasing, power consumption and rapid growth, how to rational use of energy, reduce the energy consumption, actively develop and promote the construction of electrical energy saving has the very vital significance.
Keywords: electrical building, saving energy, technology
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:
引言
作为能源消费大国,我国的能源相对短缺,石油和天然气每年都要依靠进口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方米建筑中的能源消耗约为发达国家的2至3倍。因此我国建筑电气节能技术论文的发展空间巨大。近年来,电气能源供需矛盾激化,建筑用电是能源消耗的主要部分,所以我国建筑电气节能技术的发展迫在眉睫。如大量使用节能产品,不仅每年可节约用电数十亿度,同时可以延缓温室效应,这样同时造福了经济与社会环境。
1建筑电气节能的主要内容及措施
1.1 空调系统的节能
空调系统的能耗占建筑能耗的40-60%,而且目前空间设备的选型普遍偏大,节能空间较大。
1.1.1建筑设备监控系统(BA)
建筑设备监控系统(BA)主要是对建筑物的空调设备,包括冷热源(制冷主机、锅炉)、水泵(冷冻泵、冷却泵、热水泵、补水泵)、冷却设备(冷却塔)、末端设备(新风机组、组合式空调机组、风机盘管)的监控。从节能角度而言,在保证环境舒适、保证一定的室内温度和湿度的前提下,尽可能减少机组的运行,以节约能源。建筑设备监控系统(BA)在大多数智能建筑中使用,经过了十多年的经验积累,逐渐成熟,理论上其节能效果可达20-30% 。但由于这种系统涉及空调技术和自动控制技术,需要很好的配合和现场二次编程、后期维护技术要求高、成本高等因素,系统的开通率和运行尚未理想,有待完善。
1.1.2主机房模糊控制系统
此技术主要是通过全面的参数采集,运用现代模糊控制技术,对主机房的主机组、冷冻水系统的水泵和冷却水系统的水泵进行控制,实现空调冷媒流量跟随负荷的变化而动态调节,确保整个空调系统保持高效协调运行,降低能耗。这种系统的特点是只集中于主机房的设备,容易实现,节能效果显著,逐步得到推广。
1.1.3蓄冰空调技术
冰蓄冷空调是指在夜间用电低谷时段,开启制冷主机,将建筑物所需空调冷量制备好,并以冰的形式储存起来。在白天用电高峰时段,关闭制冷主机,进行融冰供冷,达到同样降温的效果。采用该技术的意义在于,为用户降低电费的同时,达到电网移峰填谷的目的。
1.2供配电系统的节能
1.2.1正确的负荷计算
供电设计中,负荷计算是确定建筑物容量选择设备的基础,也是节电的基础,负荷计算偏大,必须导致设备选型过大而浪费资源及耗电。目前的负荷计算常用单位指标法和需要系数法。单位指标法是按不同建筑物提出的单位面积变压器容量装置指标,适用在方案设计及初步设计时估算负荷用。需要系数法引自工业企业的负荷计算,现在民用建筑中套用,在施工图设计阶段中用作负荷计算用,作为选择变压器和导线的依据。
1.2.2合理选择变压器负荷率
变压器每天24小时运行,本身有一定损耗,包括两部分,产生于铁芯的铁损和初次级绕组的铜损。制造厂设计时,负载为50~60%范围内,变压器处于经济运行区,即运行最经济,这是降低变压器损耗的一种方法。
1.2.3选用低损耗变压器
目前普遍使用的干式变压器系列已发展至11型。按变压器行业的规定,每一个新的系列均比前一个系列节能。例如新型低损耗干式变压器SCB11型与SCB10型相比,空载损耗平均低10%,负荷损耗平均低10%。
在TN和TT系统接在型式的低压系统中,应选用D.Yn11接线的变压器。这类变压器的优点是三相电流不平衡时,变压器仍可得到充分的利用,也有利于抑制三次谐波,有利于节能。
1.2.4灵活选择变压器容量、台数和供电方式
变压器的单台容量一般不超过2000KVA为宜。对于南方地区,只制冷、只在夏天使用,有明显的季节性。办公大楼空调设备只在上班时使用,此类设备宜使用专用变压器,按季节性或时间性停用。其供电方式应灵活、在变压器间设低压联络开关,可以在一定季节或晚上停用部分变压器,以节约能源。对体育场馆,非比赛用电时可停用部分变压器,用部分变压器供整个或几个场馆用电。
1.2.5合理选用电缆导线截面
合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标的前提下,应按经济电流密度合理选择电缆及导线的截面,从而降低电能损耗。
1.2.6改善电力品质
随着电子产品的增多和可控硅调光、变频调速设备的使用,网络中的高次谐波成分增加,使变压器发热增大,中性线电流增大,电耗增大。因此,对建筑物的电气设备应认真分析其产生谐波的可能性和数量。治理谐波的方法就是在电网中装设谐波滤波器。谐波滤波器分无源滤波器和有源滤波器两种。无源滤波器是由电容器和电抗器串联而成,结构简单,且价格较低,用得较多。当网络的非线性负载及谐波较稳定时,应选用无源滤波器装置。当网络的非线性负载变化较大,谐波不稳定,且无源滤波器不能有效工作时才选用有源滤波器。目前对用电设备产生的谐波值很难作出准确的计算,只能凭工程经验估算,运行后再作相应调调整。
1.2.7应急电源的选择
目前使用的应急电源有柴油发电机组、UPS不间断电源、EPS应急电源、蓄电池组等。每一种应急电源各有特点,可以适用于不同的场合。从容量考虑,发电机适合大容量的设备(如消防水泵、电梯),可靠性高,但自起动时间较长、一般要求15秒以内起动并带全负荷。UPS容量较小,但切换时间短,一般为2~10毫秒,特别适用于容量较小、要求切时间短的设备,如计算机房、音响设备。EPS容量比UPS大、但切换时间稍长,在250毫秒以内,适用于照明及动力负荷。从节能角度考虑、UPS和EPS都利用蓄电池作基本电源,需要对蓄电池充电、消耗电能。因此,从节能考虑,宜使用柴油发电机组作应急电源。
2建筑电气节能技术的发展前景
我国的节能体系目前仍处于初级阶段,相比一些发达国家已经建立起的各具特色的建筑节能体系稍有不足。如英国、美国、加拿大、日本等国家先后建立起了节能评估体系,在各国的建筑节能技术实施过程中都依靠该体系的规范和准则,采用定性定量的方法,对电气节能的效果和电气节能技术进行评估。
相比之下,我国的建筑电气节能技术评估体系并没有建立,显示出了相对的不足性。因此需要我国尽快学习先进国家的经验并分析自身的不足之处,扬长避短,这将有利于我国在短时期内取得建筑电气节能技术发展的巨大进步。我国现在实行的建筑节能标准和规定对电气节能内容没有做出具体的规定,加大了操作的难度。所以,国家建筑行业的相关部门有必要对电气节能和建筑节能测评体系的建立采取硬性措施和实施内容的规定。
近几年我国开展的基础数据统计的工作,对各地区不同气候特点评估,已着手对当前用电情况和建筑电气运行的数据统计,在进行比较分析后,就将进行定量分析,针对不同的问题和不同地域的实际情况采取不同的节能技术改造,针对各项新产品和新技术的出现,国家出台对应的鼓励措施,这都有助于科研效果和科研动力的加大,使科研成果快速传换为大范围应用的产品,从而形成科研进步和生活节能的良性循环。在此基础上,国家可指定出操作性强、实施审核简便的科学测评体系,明确划分一些建筑电气节能技术强制性措施,在实施过程中加强管理,使建筑电气节能技术论文发挥实效,以取得长足的发展。我国建筑电气节能技术的发展前景直接关系到建立节约型社会的发展大计,将创造我国经济效益和社会效益双丰收。
3.结语
节能已成为现今各个行业领域关注的重要话题,而建筑电气节能设计的空间还很大,因此,在这过程中扮演重要角色的电气设计人员,应在设计中精心考虑,反复衡量,除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下,同时,电气设计人员还要综合考虑各种因素,将节能技术用到建筑电气设计中,精心思考,反复斟酌,从而真正达到提高效率,节约能源,为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。
参考文献