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關(guān)鍵詞:建筑電氣;節(jié)能;應(yīng)用
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
電氣節(jié)能設(shè)計(jì)既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價(jià),也不能盲目增加投資、為節(jié)能而節(jié)能。因此,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則:
(1)適用性。就是基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力,按照用電設(shè)備對于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求,來優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。
(2)實(shí)際性。要充分考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用收回。
(3)節(jié)能性。應(yīng)考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無關(guān)的消耗,比如電氣設(shè)備自身的電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等等。這應(yīng)該是節(jié)能的著眼點(diǎn)。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的合理利用
2.1照明部分的節(jié)能
因建筑照明量大而面廣,故照明節(jié)能的潛力很大。在滿足照度、色溫、顯色指數(shù)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的前提下,照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從下列幾方面著手:
(1)采用符合要求的照度標(biāo)準(zhǔn)。各類建筑按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對要求照度較高的場所盡量采用混合照明方式,突出重點(diǎn)部分。
(2)使用高效光源。采用T5、T8直管熒光燈,小功率陶瓷金屬鹵化物燈等。
(3)選用合理的照明燈具。選用效率高,易清掃和換燈的照明燈具。
(4)充分利用太陽光。通過外窗利用天然光;適部位采用太陽能燈;利用太陽光采光技術(shù)。
(5)考慮照明環(huán)境。照明環(huán)境裝修多考慮淺色、光澤的表面,可增加光反射,無論天然光還是人工照明光,均可提高照度。2.2合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)及線路
根據(jù)負(fù)荷容量,供電距離及分布,用電設(shè)備特點(diǎn)等因素合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),做到系統(tǒng)盡量簡單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半徑減少線路損耗。合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。
配電系統(tǒng)節(jié)電有多種途徑,一種為采用高科技的瞬流抑制專用快速開關(guān)元件的組合,有效過濾電網(wǎng)電路中的瞬流浪涌,保護(hù)末端設(shè)備不受其影響或損壞;減少由此引起的用電設(shè)備能耗的增加,提高設(shè)備的運(yùn)行效率,降低運(yùn)行成本和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用,延長設(shè)備的使用壽命,具有節(jié)電和保護(hù)設(shè)備的雙重功效,另一種為分相智能無功補(bǔ)償。
2.3提高系統(tǒng)的功率因數(shù)
(1)正確設(shè)計(jì)和選用變流裝置,對直流設(shè)備的供電和勵(lì)磁,應(yīng)采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機(jī)組、汞弧整流器等直流電源設(shè)備。
(2)限制電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī)的空載運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)中對空載率大于50%的電動(dòng)機(jī)和電焊機(jī),可安裝空載斷電裝置;對大、中型連續(xù)運(yùn)行的膠帶運(yùn)輸系統(tǒng),可采用空載自停控制裝置;對大型非連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的異步籠型風(fēng)機(jī)、泵類電動(dòng)機(jī),宜采用電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量的自動(dòng)控制方式,以節(jié)省電能。
(3)條件允許時(shí),采用功率因數(shù)較高的等容量同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī),在經(jīng)濟(jì)合算的前提下,也可采用異步電機(jī)同步化運(yùn)行。
2.4建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用
為解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能源浪費(fèi)大的問題,新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制。
另外,通過中控電腦則可監(jiān)視和控制整個(gè)建筑的燈光、遮陽及空調(diào)設(shè)備,同時(shí)可以看到各區(qū)域、各房間的實(shí)際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過定時(shí)則可對定時(shí)上下班場所的燈光!空調(diào)、窗簾等進(jìn)行定時(shí)控制。所有這些措施都可以達(dá)到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。
民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間。
參考文獻(xiàn)
照明節(jié)能應(yīng)采用一般照明的照明功率密度值(LPD)作為評價(jià)指標(biāo),LPD是指建筑的房間或場所,單位面積的照明安裝功率(含鎮(zhèn)流器,變壓器的功耗)。從式(4)可知:LPD和照度值Eav成正比,和U成反比。要降低實(shí)際LPD值,設(shè)計(jì)中應(yīng)取合適的照度,應(yīng)盡量選用光源、鎮(zhèn)流器和燈具效率高的產(chǎn)品,并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。LPD限值是國家依據(jù)節(jié)能方針從宏觀上作出的規(guī)定,不同種類的建筑及場所有不同的照明功率密度對應(yīng)值,在《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2013)中規(guī)定了建筑的常用房間或場所的LPD最大限值(即最大允許值),我國現(xiàn)行照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩種功率密度值———現(xiàn)行值和目標(biāo)值。目標(biāo)值比現(xiàn)行值低約10%~20%。LPD指標(biāo)是對照明系統(tǒng)節(jié)能的整體評價(jià),即對最終照明效果進(jìn)行評價(jià)。
2建筑電氣照明節(jié)能的主要措施
2.1采用高效電光源,提高光源效率。常見的光源節(jié)能技術(shù)參數(shù)見表1。光源的效率與電力消耗最為密切,在室內(nèi)照明中盡量采用熒光燈和鹵鎢燈取代普通的白熾燈。比如,目前推廣的緊湊型節(jié)能熒光燈與普通白熾燈比較,如果用一只13W節(jié)能燈取代60W的白熾燈,每天按4h工作時(shí)間算,年節(jié)電68.62kW•h,而壽命是白熾燈的6倍,經(jīng)濟(jì)效益可觀。在光色要求較高的場所,可采用三基色熒光燈(T8,T5),以節(jié)約電能,獲得更好的照明效果。在室外照明中,應(yīng)逐步以光效高、壽命長的高壓鈉燈和金屬鹵化物燈取代高壓汞燈。在需要避免維護(hù)的場合,可采用LED光源和QL燈。
2.2采用高能節(jié)能燈具。燈具的效率對節(jié)能的影響很大,光源要配備合適的燈具才能體現(xiàn)其使用價(jià)值,燈具選擇不當(dāng),將使能量損失高達(dá)30%~40%。反之,燈具效率高,可達(dá)到最大限度節(jié)能。因此建筑電氣照明系統(tǒng)中,應(yīng)在滿足眩光限制和配光要求的條件下,選擇控光效果好,效率高的燈具,一般不應(yīng)選用效率低于70%的燈具?,F(xiàn)以熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈的燈具效率為例,熒光燈燈具的最低效率值應(yīng)符合表2的規(guī)定。在實(shí)際照明工程中還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮到室空比(RCR),根據(jù)室空比選擇照明燈具(見表4),以達(dá)到節(jié)能效果。
2.3選用高功率因數(shù)的啟動(dòng)設(shè)備。鎮(zhèn)流器的合理使用對照明節(jié)能降耗具有明顯的影響。由于普通鎮(zhèn)流器功耗大,光閃爍嚴(yán)重,因此它已逐漸被電子鎮(zhèn)流器和節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器所取代,以T8熒光燈(36W)為例,若用電子鎮(zhèn)流器和普通的電感鎮(zhèn)流器相比,照明安裝功率可降低20%,實(shí)際LPD可下降20%;若用超低損耗電感鎮(zhèn)流器和普通電感鎮(zhèn)流器相比,照明安裝功率可降低89%,即:實(shí)際LPD可下降89%,節(jié)電效果顯著?!督ㄖ彰髟O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBSOO34-2004規(guī)定:“直管熒光燈應(yīng)配用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器”。電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器相比較,具有啟動(dòng)電壓低、噪聲小、溫升低、重量輕、無頻閃等優(yōu)點(diǎn),但在使用電子鎮(zhèn)流器時(shí)要注意高次諧波對電網(wǎng)的影響,而且電子鎮(zhèn)流器的可靠性和穩(wěn)定性不甚理想,其使用壽命也相對較短,難以控制。因此在實(shí)際工程中應(yīng)綜合考慮環(huán)境因素,擇優(yōu)選取高效能的啟動(dòng)設(shè)備。比如在醫(yī)院,圖書館等要求安靜的場所以及對視覺條件要求較高的場所就應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器。
2.4選用合理的節(jié)電照明系統(tǒng)。首先選擇合理的照度值,根據(jù)照度要求選擇合理的照明方式,比如在較大面積的照明場所、照度要求較高的場所、均勻照度要求不高的場所可以選用一般照明和局部照明組成的混合照明系統(tǒng),實(shí)踐證明,這樣既可提高照明質(zhì)量又可節(jié)電。第二,應(yīng)采用科學(xué)的管理系統(tǒng)對照明進(jìn)行科學(xué)合理地管理,以減少電能損耗,比如,在照明系統(tǒng)中采用日光控制、時(shí)間控制、照度控制等。
2.5選擇先進(jìn)合理的照明控制方式。建筑內(nèi)照明系統(tǒng)的電能消耗大,僅靠控制各場所照明功率密度值、采用高性能光源等措施,還達(dá)不到充分節(jié)能。因此,在“綠色照明工程”的推動(dòng)下,現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了多種形式的照明節(jié)能控制器,比如適用于控制光源功率的光控調(diào)光控制器,當(dāng)自然光增強(qiáng)時(shí)光源功率和光輸出自動(dòng)調(diào)小,而工作面上的照度保持不變,從而在保證照明質(zhì)量的前提下,達(dá)到了良好的節(jié)能效果。另一種為紅外線開關(guān)和聲波控制開關(guān)組合的節(jié)能裝置,該裝置利用紅外線和聲波傳感器感應(yīng)工作場所是否有人,而發(fā)出開關(guān)自動(dòng)開、關(guān)燈的信號。目前這些節(jié)能裝置已經(jīng)逐步應(yīng)用于建筑照明系統(tǒng)中,并取得了很好的節(jié)能效果。
2.6充分利用天然光。在建筑電氣照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)與土建設(shè)計(jì)人員配合,從建筑設(shè)計(jì)上優(yōu)化照明條件,充分利用建筑結(jié)構(gòu)獲取天然光,以縮短電氣的照明時(shí)間,達(dá)到節(jié)能目的。比如開大面積的頂部天窗,利用屋頂采光,有條件的還可以采用棱鏡組反射、光導(dǎo)纖維照明等新技術(shù)進(jìn)行采光。
2.7選用合理的節(jié)電照明方案。合理的照明方案是照明節(jié)能的關(guān)鍵,在做照明節(jié)能的方案選擇時(shí),必須對其做技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較。從節(jié)能的角度來說,僅考慮初始投資的費(fèi)用,而不是以最低能耗費(fèi)用為基礎(chǔ)的照明設(shè)計(jì)方案是不合理的,在選擇方案時(shí),應(yīng)充分考慮整個(gè)照明系統(tǒng)在長期運(yùn)行中的運(yùn)行能耗費(fèi)用,在保證照明質(zhì)量的前提下,優(yōu)先選用照明用電指標(biāo)較低的設(shè)計(jì)方案。
3結(jié)語
建筑物在運(yùn)行過程中,能源、資源的消耗量比較大,而電氣設(shè)備對能源、資源的消耗占據(jù)最為主要的部分。隨著人們生活質(zhì)量提高,對周圍環(huán)境要求也越來越高,在建筑電氣設(shè)計(jì)中,綜合采取有效措施,實(shí)現(xiàn)資源、能源節(jié)約是十分必要的,具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
1.1促進(jìn)建筑物更好運(yùn)行和工作
電氣設(shè)備是建筑得以有效運(yùn)行和工作的重要設(shè)備,如果忽視采取相應(yīng)措施做好電氣設(shè)計(jì),容易導(dǎo)致資源、能源出現(xiàn)大量浪費(fèi)現(xiàn)象,對整個(gè)建筑物的運(yùn)行帶來不利影響。而采取有效措施,在電氣設(shè)計(jì)中采用節(jié)能技術(shù),能有效轉(zhuǎn)變這種情況,推動(dòng)設(shè)計(jì)水平提高,促進(jìn)電氣設(shè)備能耗降低,使整個(gè)建筑物更好運(yùn)行和工作,為人們生活創(chuàng)造良好條件。
1.2提高生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量
如果建筑物電氣設(shè)備的資源、能源消耗過大,不僅影響周圍環(huán)境,還會(huì)對人們生活質(zhì)量的提高帶來不利影響。而采取相應(yīng)措施,重視節(jié)能技術(shù)應(yīng)用能徹底改變這種情況,對建筑電氣作用的發(fā)揮產(chǎn)生積極影響。例如,通過太陽能、風(fēng)能利用,能促進(jìn)建筑電氣節(jié)約能源、資源,更好滿足人們對各種能源的需要,為人們生活營造良好氛圍,也有利于提高周圍環(huán)境質(zhì)量。
2建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的原則
在建筑電氣設(shè)計(jì)中采用節(jié)能技術(shù),應(yīng)該以相關(guān)原則為指導(dǎo),將這些原則有效落實(shí)到電氣設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)??偟膩碚f,這些原則包括以下幾個(gè)方面。
2.1安全原則
建筑電氣設(shè)計(jì)的目的是滿足人們?nèi)粘J褂玫男枰?,為人們?nèi)粘I顮I造良好環(huán)境氛圍。節(jié)能技術(shù)的采用是為了節(jié)約能源、資源,降低消耗,取得更好的效果。但不能忽視的是,采用節(jié)能技術(shù)的同時(shí)必須堅(jiān)持安全原則,實(shí)現(xiàn)對各類事故有效預(yù)防,保證電氣設(shè)備絕緣性能良好,合理設(shè)計(jì)防雷技術(shù)、防靜電技術(shù),在降低能耗的前提下,實(shí)現(xiàn)對各類事故的有效預(yù)防。
2.2適用原則
節(jié)能技術(shù)的采用必須與建筑物相適用,不能為滿足節(jié)能而進(jìn)行設(shè)計(jì),而是在適應(yīng)建筑物的前提下,采取有效的節(jié)能技術(shù),促進(jìn)節(jié)能水平提高。另外在采用節(jié)能技術(shù)時(shí),還要確保電氣設(shè)備正常運(yùn)行,滿足人們?nèi)粘I畹氖褂靡?,保證質(zhì)量合格,滿足負(fù)荷容量要求,進(jìn)而促進(jìn)電氣設(shè)備綜合性能有效發(fā)揮,更好發(fā)揮其節(jié)能效果。
2.3經(jīng)濟(jì)原則
在確保電氣設(shè)備節(jié)能降低的基礎(chǔ)上,促進(jìn)電氣工程經(jīng)濟(jì)效益最大發(fā)揮。要在保證電氣設(shè)備使用功能及安全的基礎(chǔ)上,盡量采用投資低,效果佳的節(jié)能技術(shù),提高設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,節(jié)約成本。合理選用節(jié)能設(shè)備,提高設(shè)備性能,降低設(shè)備運(yùn)行和維修成本,在發(fā)揮節(jié)能效果的前提下,促進(jìn)電氣設(shè)備更好運(yùn)行和工作,降低整個(gè)建筑物電氣設(shè)備運(yùn)行成本。
3建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用存在的不足
盡管很多設(shè)計(jì)單位認(rèn)識到建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用意義,能根據(jù)具體情況,綜合采取有效對策。但由于設(shè)計(jì)人員綜合水平偏低,相關(guān)管理制度不完善,導(dǎo)致電氣設(shè)計(jì)中仍然存在一些問題與不足。例如,供配電系統(tǒng)選擇不合理,變壓器選型不恰當(dāng),照明設(shè)計(jì)未能得到有效落實(shí),導(dǎo)致大量電能的浪費(fèi),對太陽能、風(fēng)能等清潔能源的利用存在不足的情況。這些問題影響電氣設(shè)計(jì)水平提高,也不利于整個(gè)建筑節(jié)能工作,今后應(yīng)該采取措施改進(jìn)和完善。
4建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用對策
為應(yīng)對電氣設(shè)計(jì)節(jié)能工作存在的不足,根據(jù)存在的問題,結(jié)合實(shí)際工作需要,筆者認(rèn)為今后應(yīng)該采取以下有效對策。
4.1合理選擇供配電系統(tǒng)及變壓器
在供配電系統(tǒng)選擇時(shí),要綜合考慮建筑電氣的負(fù)荷性質(zhì)與容量、電氣設(shè)備類型、供電距離等多種因素,選擇合適的供電電壓,科學(xué)設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng),保證系統(tǒng)連接到位,能有效運(yùn)行和發(fā)揮作用。另外,為促進(jìn)電氣設(shè)備更好運(yùn)行和工作,必須合理選擇變壓器,降低其運(yùn)行能耗,提高運(yùn)行效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。
4.2做好照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
整個(gè)建筑工程建設(shè)中,照明電器所消耗的能源較多,是節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),要結(jié)合實(shí)際情況,充分挖掘節(jié)能潛力,促進(jìn)設(shè)計(jì)水平提高。高處燈具選擇金屬鹵化物或高壓鈉燈,或采用大功率熒光燈,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,通常不采用白熾燈。面積較小房間采用兩燈一控或一燈一控方式,面積較大房間采用一控多燈方式,適當(dāng)設(shè)計(jì)單控?zé)?,樓梯、走廊、過道采用定時(shí)開關(guān)控制方式,室外照明采用光電定時(shí)控制方式。
4.3提高電氣系統(tǒng)功率因素
提高電氣設(shè)備自然功率因素,降低無功功率要求,應(yīng)用功率較高的電動(dòng)機(jī)。利用電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償,當(dāng)自然功率因素達(dá)不到要求時(shí),要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償,減少路上無功傳輸損耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,降低能耗。
4.4重視無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中要加強(qiáng)配電變壓器的無功補(bǔ)償,提高變壓器功率因素,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。在傳統(tǒng)無功補(bǔ)償工作中,采用的是三相共補(bǔ)方式,其應(yīng)用相對比較廣泛,取得良好的施工效果。隨著社會(huì)生產(chǎn)力提升,建筑電氣中的大功率電氣應(yīng)用越來越多,使三相平衡難度不斷加大,對電氣設(shè)計(jì)也提出更高要求。為應(yīng)對這種情況,有必要對變壓器進(jìn)行單相無功補(bǔ)償,但該技術(shù)應(yīng)用會(huì)增加投資,設(shè)計(jì)中要對其綜合、全面考慮。
4.5有效利用清潔能源
隨著技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步,越來越多的清潔能源被應(yīng)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中,這也為電氣設(shè)計(jì)中更好應(yīng)用節(jié)能技術(shù)指明方向。其中最為常見的是太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿龋O(shè)計(jì)中要重視對這些清潔能源的利用,使其更好發(fā)揮節(jié)能作用。例如,在建筑電氣設(shè)計(jì)中,應(yīng)用太陽能光伏供電系統(tǒng)能促進(jìn)建筑物節(jié)能效果提升,該技術(shù)通過光伏效應(yīng),將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,為建筑物提供電能,其重要組成內(nèi)容包括蓄電池、太陽能電池板、充電控制模塊、放電控制模塊等。建筑電氣設(shè)計(jì)采用太陽能,主要將其應(yīng)用到照明、熱水系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)當(dāng)中,并且其應(yīng)用具有良好效果,設(shè)計(jì)中應(yīng)該重視清潔能源利用。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞:建筑電氣 節(jié)能措施 人才培養(yǎng)
中圖分類號:TU201.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一.我國建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析
目前,我國擁有世界第三大能源系統(tǒng),一次能源總產(chǎn)量僅次于美國和俄羅斯。但因我國的人口眾多,人均擁有量很低,能源效率低下,未來建筑能源需求量很大。節(jié)約能源、降低能源消耗、提高能源效率關(guān)乎中國經(jīng)濟(jì)的前途,也關(guān)乎全球的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。建筑節(jié)能是貫徹國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是我國經(jīng)濟(jì)工作中的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。我國的建筑節(jié)能工作起步較晚,能源效率低下,未來建筑能源需求量很大,建筑節(jié)能工作任重而道遠(yuǎn)。很多學(xué)者將我國節(jié)能工作與發(fā)達(dá)國家的節(jié)能工作進(jìn)行比較后認(rèn)為,雖然我國能耗總量呈下降趨勢,但是建筑能耗將持續(xù)上升,占社會(huì)總能耗的比例也將增長,而且消費(fèi)的主要是不可再生資源。
二.我國建筑電氣能耗分析
在建筑電氣系統(tǒng)中,涉及到的電氣設(shè)備主要有銅母線、測量儀表、電氣元件(斷路器、電流互感器、電壓互感器等)、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜(照明配電箱、動(dòng)力配電箱柜、控制箱等)、用電設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、燈具等)、應(yīng)急電源(發(fā)電機(jī)、蓄電池組等)等。在上述電氣設(shè)備的功率損耗是來自于導(dǎo)體的電阻和磁性材料中的損耗,并且主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)的電力電纜之中。
電力變壓器的損耗主要分為三個(gè)方面:空載損耗、負(fù)載損耗和雜散損耗。通過有效的方法保證變壓器的總使用費(fèi)用最低,從而達(dá)到節(jié)約資金的目的。
電力電纜截面應(yīng)以確定導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度為根本,就是在已知負(fù)荷的情況下,選擇最佳的導(dǎo)線截面;或是在已選定導(dǎo)體截面的情況下,確定經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷范圍,以尋求投資的最優(yōu)方案,取得最理想的經(jīng)濟(jì)效益。
電動(dòng)機(jī)在總用電量中占的比重也很大,其產(chǎn)生的能耗也是相當(dāng)可觀的。分析高效電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果以及不同的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)對能耗的影響情況,選擇高效電機(jī),搭建合理的電機(jī)系統(tǒng)是關(guān)鍵。
燈具照明應(yīng)盡量選用新型的智能照明節(jié)電器,包括選擇高效的光源及附件(鎮(zhèn)流器等)。我國執(zhí)行“綠色照明工程”的目的是為了在照明工程中最大程度地節(jié)約能源。
分析結(jié)果表明,在建筑電氣工程中,能耗主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)的電力電纜之中,只要在建筑電氣設(shè)計(jì)工作中遵循適用性、實(shí)際性、節(jié)能性的基本原則,就可以有效地提高能源利用率,控制建筑電氣能耗。
三.建筑電氣節(jié)能措施
電力生產(chǎn)具有同時(shí)性和集中性兩大特點(diǎn),決定了能耗將在該建筑物電氣系統(tǒng)從變電、傳輸?shù)接秒娫O(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生。建筑電氣節(jié)能水平可通過采取有效的措施加以提高,節(jié)能措施還應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。具體措施主要有一下幾個(gè)方面:
1.培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新意識的電氣工程人才
各大院校要樹立創(chuàng)新教育理念,建立多元培養(yǎng)模式,根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域的新發(fā)展、新要求,圍繞發(fā)揮特色專業(yè)優(yōu)勢,培養(yǎng)電氣創(chuàng)新人才的主題,各大院校在制訂培養(yǎng)計(jì)劃時(shí)轉(zhuǎn)變繼承性教育思想,樹立創(chuàng)新教育的理念。結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃、國際合作辦學(xué)、培養(yǎng)創(chuàng)新拔尖人才等教學(xué)工作,動(dòng)態(tài)優(yōu)化重構(gòu)人才培養(yǎng)方案,探索多元人才培養(yǎng)模式,建立系統(tǒng)傳授與探索研究相結(jié)合的新教育體系。從而為我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展輸送更多、更優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文下載中心
2.優(yōu)化設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)人員針對每項(xiàng)電氣分項(xiàng)工程,都有較詳細(xì)的電氣負(fù)荷計(jì)算書和采取相應(yīng)的節(jié)能措施。在確定設(shè)計(jì)方案時(shí),按照“以人為本"的設(shè)計(jì)思路,深入現(xiàn)場,通過與業(yè)主進(jìn)行有效溝通,了解工程的具體情況;根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)、建筑使用功能要求、建筑物的結(jié)構(gòu)特征和周圍環(huán)境特點(diǎn)等多方面因素的綜合考慮,進(jìn)行全面的技術(shù)分析比較,力求最佳的設(shè)計(jì)方案。還要掌握各種節(jié)能新技術(shù),并在設(shè)計(jì)中適當(dāng)采用可獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。政府有關(guān)職能部門也應(yīng)加強(qiáng)對建筑電氣設(shè)計(jì)項(xiàng)目的審核管理。
合理選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù),以適應(yīng)由于季節(jié)性造成的負(fù)荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行減少由于輕載運(yùn)行造成的不必要電能損耗。在設(shè)計(jì)中還應(yīng)盡量減少三相不平衡度。因此,合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)在電氣節(jié)能中起著非常重要的作用。
3.對建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行加以強(qiáng)化管理
加強(qiáng)對建筑電氣系統(tǒng)運(yùn)行的管理,同樣可達(dá)到節(jié)能的效果。主要管理措施有:
(1)設(shè)備管理:電氣節(jié)能在很大程度上取決于設(shè)備的運(yùn)行狀況。如果使各種設(shè)備安全、有效、穩(wěn)定地運(yùn)行,出現(xiàn)故障能快速排除,則可以節(jié)約能量。
(2)控制管理:開發(fā)并利用功能強(qiáng)大、界面友好的控制軟件也是保證電氣系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的有效措施。
(3)人員技術(shù)培訓(xùn)管理:加強(qiáng)對電工的培訓(xùn),提高管理人員素質(zhì),以保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和設(shè)備的使用效率,才能在電氣節(jié)能中有所作為。
4.選用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備、器具
首先,選用節(jié)能型變壓器、節(jié)能型電動(dòng)機(jī)。其次,照明用電為建筑物用電量的20%-40%,降低照明用電尤為重要,其主要途徑包括:發(fā)展高效光源、采用高效燈具、改進(jìn)照明控制。目前熒光類高效節(jié)能燈已廣泛普及,國外普遍看好的發(fā)展方向是led光源,在最10-20年內(nèi)預(yù)計(jì)將有重大突破。
結(jié)束語
能源是重要物質(zhì)保障,能源的緊張將嚴(yán)重阻礙人們未來的正常生活、社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。面臨全世界能源短缺時(shí)代的即將到來,希望各行各業(yè)的人們,從自我的本職工作做起,為了我們的生存環(huán)境,為了子孫后代,投入到“節(jié)能減排”的實(shí)際行動(dòng)中來。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】建筑電氣;電氣節(jié)能;節(jié)能設(shè)計(jì);節(jié)能措施
中圖分類號:TU855文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一.引言
改革開放以來,中國的經(jīng)濟(jì)步入了全面發(fā)展時(shí)期,伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步,城市化水平也不斷提高,人口激增且不斷積聚,導(dǎo)致了大量高層建筑出現(xiàn),使得建筑耗能成為我國最大的能耗之一。從我國國家建筑協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示得出,到目前為止,我國的建筑能耗已經(jīng)達(dá)到中國全國能源總體消耗百分之三十多,而且,這一比例正在逐年增長。由此可以看出,我國的建筑電氣設(shè)計(jì)上存在著很多問題,設(shè)計(jì)不合理,忽視設(shè)計(jì)施工建造的環(huán)保節(jié)能技術(shù)研究,因此造成建筑電力消耗尤為嚴(yán)重,進(jìn)一步加重了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的巨大的能源壓力和環(huán)境危機(jī)。
二,我國建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)
我國建筑電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)
建筑的電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)很專業(yè)化,技術(shù)要求很嚴(yán)格的工作,必須從建筑電氣設(shè)計(jì)的具體特點(diǎn)采取針對性的措施,保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。我國建筑電氣設(shè)計(jì)主要有一下幾個(gè)特點(diǎn):
(一)精確嚴(yán)密計(jì)算。對各種電氣設(shè)備的負(fù)荷能力做出嚴(yán)密科學(xué)測試,得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),做出精確嚴(yán)格的核算。計(jì)算的結(jié)果將會(huì)對電氣設(shè)備的安全有著重大影響,同時(shí),嚴(yán)密的計(jì)算,也是可以采取經(jīng)濟(jì)手段的前提。
(二)科學(xué)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)的配電系統(tǒng)。鑒于每幢建筑的不同特點(diǎn),要據(jù)實(shí)際情況對低壓高壓,供配系統(tǒng)做出科學(xué)合理的設(shè)計(jì),既可以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)營,又可以保證供電用電的穩(wěn)定和安全。
(三)終端照明設(shè)計(jì)。中斷照明是最為直接的消耗方式之一,照明設(shè)計(jì)科學(xué)與否,將直接關(guān)系到整個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)的環(huán)保節(jié)能,而且,科學(xué)合理的終端照明設(shè)計(jì)還可以大大增強(qiáng)建筑的美觀性。
(四)加強(qiáng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)。高層建筑越來越多,且越建越高,遭到雷電的襲擊概率也日益頻繁,對建筑采取防雷設(shè)計(jì),做好接地設(shè)計(jì)工作,可以有效保障整個(gè)建筑的安全性和穩(wěn)定性。
2.電氣設(shè)計(jì)要遵循是標(biāo)準(zhǔn)。
我國的電氣設(shè)計(jì)原則,在保障建筑功能完整的情況下,不用過多花費(fèi),通過合理科學(xué)電氣設(shè)計(jì)提高能源利用效率,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。需要遵循下面原則。
(一)要遵循相關(guān)法律規(guī)定。隨著我國電力系統(tǒng)的完善和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,我國政府相關(guān)部門制定了《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50034―2004)》,并于2004年12月1日起實(shí)施?!豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50189-2005)》已于2005年7月1日起實(shí)施。因此,在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)候,要嚴(yán)格按《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì),降低消耗,提高能源利用效率。
(二)要從實(shí)際情況出發(fā),既滿足建筑功能,又經(jīng)濟(jì)節(jié)能。
要立足國情,立足本地的發(fā)展實(shí)際情況,無需過多花費(fèi)投資達(dá)到節(jié)能目的,而是要通過建筑電氣的合理設(shè)計(jì),采用合適的設(shè)備材料,完善運(yùn)行方式,針對建筑物不同的 處所,不同的照度,溫度,濕度,色溫等一系列的建筑物功能要求,采取合理的設(shè)計(jì),做到物盡其用,避免浪費(fèi)。
(三)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì),合理嚴(yán)格施工。要采用先進(jìn)技術(shù),降低能耗。
要通過不斷的觀測和實(shí)驗(yàn)找出建筑物容易存在的能源浪費(fèi)點(diǎn),在這些和建筑物功能無關(guān)的能量消耗上重點(diǎn)關(guān)注,采用先進(jìn)的技術(shù),采取合理的施工措施,降低細(xì)節(jié)處的浪費(fèi),做到整體的節(jié)能。
三,建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)探究
1.建筑電氣中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的必要性
(一)是我國建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的要求。
我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展面臨著巨大的能源壓力,建筑能耗作為最大的能源消耗主體之一,其能耗幾乎占據(jù)了我國整體能耗的三分之一還多,不科學(xué)的建筑電氣設(shè)計(jì)加大了能源的消耗和浪費(fèi),增添了我國能源負(fù)擔(dān)。因此,加強(qiáng)對能源的控制,提高對各種能源的利用效率,是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必須要堅(jiān)持的策略。
(二)是提高居民生活水平,生活質(zhì)量的客觀要求。
建筑電氣設(shè)計(jì),既可以據(jù)不同的實(shí)際狀況滿足建筑物所有的基本功能,而且還從建筑物的照度,溫度,濕度,色差色溫,氣流,通風(fēng)等各種細(xì)節(jié)作出合理科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃,既可以減少建筑的資源能源浪費(fèi),又大大提高了居民居住的舒適度,有助于身心健康,有助于居民生活質(zhì)量的提高。
2.建筑電氣中節(jié)能技術(shù)方案措施
(一)照度標(biāo)準(zhǔn)
選擇照度是照明設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。照度太低,會(huì)損害工作人員視力,影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,而且不合理的高照度則浪費(fèi)電力。因此,選擇照度必須與所進(jìn)行的視覺工作環(huán)境相適宜,按國家頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50034―2004)》選擇照度。
(二)照明方式的選擇
照明方式分為:一般照明、局部照明和混合照明。在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下為節(jié)約電力,應(yīng)恰當(dāng)選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。
(三)要據(jù)不同情況選用開關(guān)方式。電氣設(shè)計(jì)中有很多開關(guān)方式,在不同用途的建筑中安裝不同的開關(guān)控制方式,有助于減少能源的消耗,更可以方便操作使用,提高居民使用的安全穩(wěn)定性。右圖是電氣設(shè)計(jì)中常用的一些開關(guān)控制方式,根據(jù)不同的特點(diǎn),加以對比,設(shè)計(jì)安裝合理的開關(guān)程控措施,有助于貫徹落實(shí)節(jié)能措施,達(dá)到降低能耗,方便生活的目的。
(四)擇合理的供電線路和導(dǎo)線截面
根據(jù)建筑的規(guī)模、用電負(fù)荷性質(zhì)及容量,使電氣間位置合理的靠近用電負(fù)荷中心,減少供電半徑、減少電能的損耗。據(jù)統(tǒng)計(jì),照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要是供電方式和導(dǎo)線截面積。
四,建筑電氣中節(jié)能方案建議
1.減少變壓器的能量損耗
建筑電氣對變壓器的依賴性非常強(qiáng),變壓器在長時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)下造成的能耗也是相當(dāng)可觀的,因此在安裝中最好選擇合理的變壓器如選用節(jié)能型變壓器。綜合考慮投資和設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用,對負(fù)荷進(jìn)行合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器, 使其滿負(fù)荷高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.減少線路上的能量損耗
電氣工程對線路的使用量和消耗量非常之巨,據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì), 線路的損耗約占輸入電能的4%左右。因此設(shè)計(jì)時(shí),在滿足允許載流量運(yùn)行電壓損失等各種技術(shù)指標(biāo)的前提下,根據(jù)建筑的規(guī)模用電負(fù)荷性質(zhì)及容量,使電氣位置合理的靠近用電負(fù)荷中心,另外應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度合理選擇電纜及導(dǎo)線的截面,從降低電能損耗。
3.在終端照明系統(tǒng)節(jié)能
照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)可從以下方面來綜合考慮:一是合理選擇高效節(jié)能電光源。如照明光源應(yīng)選擇發(fā)光效率高、顯色性好使用壽命長的高效光源。二是智能化控制。智能化控制有助于長時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行照明控制,具有安全、舒適、節(jié)能、高效等特點(diǎn),代表了未來照明發(fā)展方向。三是合理選擇照明線。照明系統(tǒng)可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式。
五.結(jié)束語
隨著我國建設(shè)資源節(jié)約型,環(huán)境友好型社會(huì)發(fā)展觀點(diǎn)的提出,要建立一個(gè)低能耗,低污染,節(jié)能環(huán)保型社會(huì),已經(jīng)被提到了戰(zhàn)略發(fā)展的高度。我國人口基數(shù)大,科技水平相對還比較低,因此,加強(qiáng)對能源的控制,提高對各種能源的利用效率,是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必須要堅(jiān)持的策略。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,建筑電氣節(jié)能化技術(shù)設(shè)計(jì),將會(huì)有著自動(dòng)化和節(jié)能化的發(fā)展趨勢,因此,我國的相關(guān)工作人員必須加強(qiáng)對自己綜合素質(zhì)的提高,更新設(shè)計(jì)理念,提高設(shè)計(jì)水平,對建筑電氣設(shè)計(jì)做出合理規(guī)劃,并采取合適措施,保證整個(gè)系統(tǒng)的政策運(yùn)營,減少浪費(fèi),降低消耗,促進(jìn)我國節(jié)能步伐,推進(jìn)社會(huì)和諧。
參考文獻(xiàn):
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[2]龔國棟 淺談建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能 [期刊論文] 《浙江建筑》 -2007年1期
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