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序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇建筑電氣節(jié)能論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
2電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施
據(jù)一些統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料表明:照明用電約占全國(guó)總用電量的11%以上,其中居民照明約有70%以上依然采用低效高能耗的燈具,比高效節(jié)能燈具大約要多耗電50%以上。由此可見(jiàn),建筑電氣照明系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的節(jié)能降耗潛力。
2.1優(yōu)選高效節(jié)能光源要根據(jù)使用場(chǎng)所、面積等因素,合理選擇光源。高壓鈉燈雖然其發(fā)光率最高,但由于其存在色溫低、光色偏暖等問(wèn)題,同時(shí)顯色指數(shù)只有40-46之間,因此,通常用在路燈場(chǎng)合。建筑物內(nèi)部應(yīng)優(yōu)選T5、T8等緊湊型熒光燈、LED節(jié)能燈、金屬鹵化物等等高效節(jié)能光源,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.2采用高效節(jié)能的燈具要從效率、配光等方面,優(yōu)選高效節(jié)能的燈具。建議在滿足眩光限制要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)優(yōu)選直接型燈具,同時(shí)室內(nèi)燈具的效率宜大于70%,室外燈具效率宜大于55%。要結(jié)合照明場(chǎng)所的功能結(jié)構(gòu),優(yōu)選控光合理的燈具。盡量采用電子鎮(zhèn)流器,其除了具有啟動(dòng)電壓低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)外,還比常規(guī)電感鎮(zhèn)流器功耗要低50%-75%,節(jié)能效果非常明顯。優(yōu)選燈具控制設(shè)備,開(kāi)關(guān)設(shè)備、附件等應(yīng)優(yōu)選低能耗、高光效、無(wú)頻閃等優(yōu)良功能的光源用電附件。
2.3采用高效節(jié)能的照明控制系統(tǒng)根據(jù)照明場(chǎng)所功能需求,合理設(shè)計(jì)高效節(jié)能的照明控制手段。應(yīng)充分結(jié)合Internet、GPRS等通信手段,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)地址控制技術(shù)等,按照經(jīng)驗(yàn)和照明功能,根據(jù)各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制手段,對(duì)不同時(shí)間段、不同場(chǎng)所的光照度進(jìn)行準(zhǔn)確可靠調(diào)節(jié)管理,實(shí)現(xiàn)舒適照明、智能照明和節(jié)能照明。
3建筑電氣動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能措施
要充分統(tǒng)計(jì)動(dòng)力設(shè)備負(fù)荷容量,合理采取變配電中心集中補(bǔ)償、就地補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)手段,提高供配電系統(tǒng)的功率因素,降低有功損耗。要結(jié)合建筑電氣動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)備負(fù)荷、功能等,合理選擇變頻節(jié)能調(diào)速、軟啟動(dòng)等節(jié)能降耗控制手段。通過(guò)變頻器、軟啟動(dòng)器等控制設(shè)備,根據(jù)電機(jī)運(yùn)行工況,智能自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電源頻率,以達(dá)到隨系統(tǒng)中水壓、氣壓等負(fù)荷波動(dòng)而及時(shí)調(diào)節(jié),確保電機(jī)設(shè)備工作在高效工況區(qū),達(dá)到節(jié)能效果,同時(shí)降低啟動(dòng)電流減少啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)等設(shè)備的沖擊。
民用建筑在各種建筑的數(shù)量中占據(jù)了很大一部分比重,同時(shí)也是消耗能源的大戶。為了對(duì)民用建筑進(jìn)行改進(jìn),節(jié)省各種能源的消耗,采取電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是一種非常有效的手段。在進(jìn)行民用建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),要確保民用建筑的功能和質(zhì)量不受到影響,這不僅是對(duì)環(huán)保理念的落實(shí),也是對(duì)建筑業(yè)發(fā)展的一種促進(jìn),符合我國(guó)建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)的理念。作為電氣設(shè)計(jì)人員,要充分意識(shí)到節(jié)約能源的重要性,提高對(duì)技能技術(shù)的認(rèn)識(shí)和了解,推動(dòng)節(jié)能設(shè)計(jì)的進(jìn)行。
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
我國(guó)的資源儲(chǔ)備的主要特點(diǎn)是:儲(chǔ)量大,但是人均占有量小[1]。為了建立資源節(jié)約型社會(huì),促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,必須從各種角度、各個(gè)行業(yè)上進(jìn)行節(jié)能措施。從民用建筑的角度來(lái)講,電氣節(jié)能設(shè)計(jì),必須要保證建筑的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)遵循一定的原則。首先,民用建筑的主要用途在于提高居民的生活質(zhì)量。民用建筑的實(shí)用性,是民用建筑發(fā)揮作用的基礎(chǔ)。如果在進(jìn)行電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中,影響了民用建筑的實(shí)用性,那無(wú)疑是本末倒置、舍本逐末的行為。其次,民用建筑由于用處不同,結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布置也都有所差別。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要充分考慮到這一點(diǎn),制定不同的設(shè)計(jì)方案,保證民用建筑符合用途。民用建筑的前期設(shè)計(jì),是建筑物內(nèi)部的各種設(shè)備能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ),是影響民用建筑質(zhì)量的重要因素。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅要制定高質(zhì)量的設(shè)計(jì)方案,更要根據(jù)嚴(yán)格的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇電氣設(shè)備,提高電能的使用率。最后,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要充分考慮到經(jīng)濟(jì)性。在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)當(dāng)中,要時(shí)時(shí)考慮到所花費(fèi)的成本。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑物的運(yùn)營(yíng)狀況、企業(yè)的經(jīng)濟(jì)狀況來(lái)制定措施,確保投入的資金能夠迅速收回,避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),拖累企業(yè)的正常運(yùn)行和民用建筑的正常使用。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施
2.1照明系統(tǒng)
現(xiàn)代民用建筑的照明系統(tǒng),除了要實(shí)現(xiàn)基本的照明要求,滿足居民對(duì)亮度的要求之外,還能夠?qū)幼…h(huán)境進(jìn)行美化,讓用戶感覺(jué)更加舒適。為了達(dá)到這一目標(biāo),設(shè)計(jì)人員要根據(jù)環(huán)境美化的要求和房間功能的不同來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),可以從以下兩方面入手:一是對(duì)自然光線的充分利用。自然光線是一種無(wú)污染、純天然的綠色能源,設(shè)計(jì)人員要善于利用。利用天然光的主要方法有:導(dǎo)光管法、光熱電轉(zhuǎn)換法、棱鏡多次反射法、平面反向鏡反射法和光電效應(yīng)法[2]。民用建筑的設(shè)計(jì)要注意增加臨近室外的建筑面積,適當(dāng)增加門窗的尺寸,加大對(duì)自然光線的利用率。二是對(duì)光源、燈具和附件的選擇。要根據(jù)懸掛高度的不同來(lái)選擇合適的燈具。如果懸掛在比較高的地方,可以選用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈;如果懸掛高度比較低,則可以采用熒光燈。對(duì)于光源的選擇,要多食用高效光源,少使用白熾燈。附件要盡量選擇能耗較低的,比如電子鎮(zhèn)流器等,達(dá)到節(jié)約電能的目的。
2.2空調(diào)系統(tǒng)
空調(diào)系統(tǒng)是民用建筑中消耗能源最多的部分,往往能夠占據(jù)民用建筑的總體耗電量當(dāng)中的一半[3]。所以,從空調(diào)系統(tǒng)入手,能夠大大優(yōu)化建筑物的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。科學(xué)家的研究調(diào)查表明:減少房屋墻壁的凹凸程度,可以讓房屋變得更加寬敞,提高房屋的保溫性能,降低房屋的能源消耗。如果在設(shè)計(jì)房間時(shí)采用圓形或者方形,就能夠減輕熱量的損耗,減少空調(diào)的工作時(shí)間。因?yàn)閳A形和方形的表面積比較小。窗戶的數(shù)量多少、面積大小和材料質(zhì)量也能夠影響空調(diào)系統(tǒng)的能量消耗。還有,居民在使用空調(diào)時(shí)要注意溫度的調(diào)節(jié),不要過(guò)高也不要過(guò)低,這也是對(duì)空調(diào)工作負(fù)擔(dān)的一種減輕。
2.3供電系統(tǒng)
從供電系統(tǒng)考慮電氣節(jié)能的設(shè)計(jì),主要是選用什么樣的電壓器和如何確定電壓參數(shù)。在進(jìn)行這一工作之前,要充分考慮到民用建筑的供電要求,計(jì)算供電設(shè)備的數(shù)量多少和功率大小。如果供電電壓越大,電器的耗電量就會(huì)越少。對(duì)于民用建筑來(lái)講,供電電壓最大為10千伏,最小為220伏。所以,在確保電壓適宜的同時(shí),要盡可能地提高電壓的等級(jí),找到一個(gè)合適的點(diǎn)。為了節(jié)能考慮,電壓器最好采用非晶合金材料。這種電壓器在工作時(shí)不會(huì)發(fā)出太大的噪音,對(duì)于能量的消耗也比較低。電壓器在常年的工作過(guò)程中,負(fù)荷能力產(chǎn)生下降,在不同季節(jié)的承受能力也會(huì)發(fā)生變化,這都是電氣設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的問(wèn)題。
2.4動(dòng)力設(shè)備
民用建筑當(dāng)中的動(dòng)力設(shè)備,主要是建筑當(dāng)中的電動(dòng)機(jī)。動(dòng)力設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì),主要考慮兩方面的內(nèi)容:一是縮短電動(dòng)機(jī)的使用時(shí)間;二是提高電動(dòng)機(jī)的工作效率。民用建筑的電動(dòng)機(jī),主要有電梯、水泵、風(fēng)機(jī)三種,大約占據(jù)了整個(gè)民用建筑耗電量的三分之一。如果在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候,選用節(jié)能型的電動(dòng)機(jī),就能夠?yàn)閲?guó)家節(jié)省大量的電能。節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)在同樣性能的條件下,比普通的電動(dòng)機(jī)可以節(jié)約大概百分之三的電能。電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)和關(guān)閉的時(shí)候,對(duì)于能量的消耗是最大的。所以,民用建筑要盡量減少電動(dòng)機(jī)的重啟次數(shù),減少不必要的電量消耗。3結(jié)論民用建筑對(duì)于能源的消耗占據(jù)了社會(huì)能源小號(hào)的很大比例。對(duì)民用建筑進(jìn)行電氣優(yōu)化設(shè)計(jì),能夠緩解我國(guó)的能源消耗壓力,有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。民用建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),必須以相關(guān)的法律法規(guī)為依據(jù),綜合考慮民用建筑的實(shí)用性、適用性和經(jīng)濟(jì)性,收集開(kāi)發(fā)商、用戶、設(shè)計(jì)單位和建筑主管部門等多方的意見(jiàn),從照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和動(dòng)力設(shè)備四個(gè)角度入手。
作者:王麗堃 單位:張家口市第二建筑工程有限責(zé)任公司
參考文獻(xiàn):
1.2照明系統(tǒng)在建筑中,照明可以說(shuō)是一個(gè)用電大戶。對(duì)此,我們需要從以下幾個(gè)方面入手:首先,要盡可能地使用高效能源。在實(shí)際光源類型的選擇中,需要根據(jù)工程實(shí)際情況幫助我們對(duì)光源進(jìn)行選擇,且需要對(duì)價(jià)格、光源壽命、色溫、光效以及顯示指數(shù)等進(jìn)行充分的考慮。對(duì)于我國(guó)城市建筑以往所使用的光源來(lái)說(shuō),主要有熒光燈、白熾燈等等,而隨著近年來(lái)我國(guó)科技的發(fā)展,很多新能源如LED照明燈也被應(yīng)用到了建筑之中,且都具有著較好的節(jié)能性。而在工業(yè)建筑方面,則需要我們能夠?qū)ぷ鲌?chǎng)所所具有的條件以及需求進(jìn)行考慮,并在結(jié)合實(shí)際的基礎(chǔ)上選擇高效光源起到節(jié)能的作用;其次,要對(duì)照明時(shí)間進(jìn)行縮短。這就需要我們與建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行有效的配合,使建筑物在戶型、朝向等設(shè)計(jì)上能夠?qū)ψ匀还膺M(jìn)行最大程度的利用,并通過(guò)照明光、自然光之間的有效結(jié)合起到節(jié)能作用;最后,要盡可能地減少供電附加損失。對(duì)此,就需要我們能夠使用高電壓的照明燈以及電氣附件,并根據(jù)實(shí)際需求選擇具有節(jié)能特征的電感鎮(zhèn)流器。
1.3電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)也是我們開(kāi)展電氣設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié),可以通過(guò)高效率電機(jī)的應(yīng)用起到節(jié)能的效果。在對(duì)電動(dòng)機(jī)類型選擇的過(guò)程中,需要對(duì)其所具有的負(fù)荷特征進(jìn)行細(xì)致的比對(duì),并在結(jié)合建筑需求的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行選擇。同時(shí),我們也需要通過(guò)一定的補(bǔ)償方式降低應(yīng)用損耗,以此幫助我們提升功率因數(shù),并在電動(dòng)機(jī)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中避免其經(jīng)常處于空載或者輕載狀態(tài),以此進(jìn)一步節(jié)約應(yīng)用能耗。而當(dāng)實(shí)際情況需要我們對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速時(shí),則需要借助變頻調(diào)速器在變頻的同時(shí)起到良好的節(jié)能效果,這對(duì)于建筑的整體節(jié)能來(lái)說(shuō)也具有著較為重要的意義。
1.4變壓器降低損耗以及提升運(yùn)行效率是變壓器實(shí)現(xiàn)節(jié)能的主要途徑。對(duì)于節(jié)能降耗來(lái)說(shuō),其在變壓器的負(fù)載以及空載狀態(tài)下都會(huì)具有較少的損耗,且運(yùn)行所需的費(fèi)用也會(huì)得到很大的降低。但是,對(duì)于具有該種特征的變壓器來(lái)說(shuō),其前期投入時(shí)即購(gòu)買設(shè)備,成本一般來(lái)說(shuō)很高,是我們需要考慮的一個(gè)部分。對(duì)此,就需要我們?cè)陂_(kāi)展變壓器節(jié)能工作時(shí)對(duì)變壓器投資以及運(yùn)行損耗間所具有的平衡點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算與確定,以此幫助其獲得較好的節(jié)能效果。另外,也要對(duì)變壓器的容量和臺(tái)數(shù)進(jìn)行合理的選擇,為降低變壓器自身?yè)p耗,當(dāng)容量大而需要選用多臺(tái)變壓器時(shí),可在合理分配負(fù)荷的前提下,盡可能地減少變壓器的臺(tái)數(shù),選用大容量的變壓器。
1.5暖通空調(diào)空調(diào)是現(xiàn)今建筑中不可缺少的一項(xiàng)設(shè)備,我們主要側(cè)重對(duì)其蒸氣閥門、冷閥門以及風(fēng)閥門等進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì),并做好空調(diào)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥流量的控制工作。同時(shí),我們也應(yīng)當(dāng)為其專門設(shè)計(jì)一套科學(xué)的啟停方案,以此使其能夠在科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)中運(yùn)行。
中圖分類號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、供配電方面
(一)供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
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(jiǎn)單可靠,操作方便。變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,以縮短配電半經(jīng)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。
(二)變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)
減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計(jì)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(fù)載率。
1.P0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(guān),與負(fù)荷大小無(wú)關(guān),所以在選用變壓器時(shí)最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(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,減少鐵芯渦流損耗,45度全斜度接縫結(jié)構(gòu)使接縫密合性好,減少了漏磁損耗。
2.Pk是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小,并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。β2Pk用微分求它極值時(shí),是在β=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷,此時(shí)變壓器的能耗最小,但在β=50%負(fù)載率時(shí)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(jié)能的。綜合初裝費(fèi),變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔浚儔浩髯罱?jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%~85%之間。
3.在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。
(三)減少線路損耗
由于配電線路有電阻,有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)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(guò)電流不變時(shí),線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。如果在一個(gè)工程中由于線路上下縱橫交錯(cuò),一般工程線路總的不下萬(wàn)米,大工程更是不計(jì)其數(shù),造成電能損耗是相當(dāng)可觀的,所以減少線路能耗必須引起設(shè)計(jì)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(dǎo)線電阻率P、導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比,與導(dǎo)線截面S成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:
1.盡量選用電阻率P較小的導(dǎo)線,如銅芯導(dǎo)線較佳,鋁線次之。
2.盡可能減少導(dǎo)線長(zhǎng)度,在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)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(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心,以減少供電半徑。
3.電壓降要求的前提下,在選定線截面時(shí)加大一級(jí)線截面。這樣增加的線路費(fèi)用,由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用,綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時(shí)還是合算的。
二、用電設(shè)備方面
(一)照明的節(jié)能設(shè)計(jì)
照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度的利用光能,通常的節(jié)能措施有以下幾種:
1.充分利用自然光,這是照明節(jié)能的重要途徑之一,在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)多與建筑專業(yè)配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)地結(jié)合,從而大大節(jié)約了人工照明電能。
2.照明設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺(jué)要求、照明功率密度等等。照度標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量的前提下,一般房間(場(chǎng)所)應(yīng)優(yōu)先采用高效發(fā)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(chǎng)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。
3.推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等,公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟撸o湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
4.改進(jìn)燈具控制方式,采用各種節(jié)能型開(kāi)關(guān)或裝置也是一種行之有效的節(jié)電方法。根據(jù)照明使用特點(diǎn)可采取分區(qū)控制燈光或適當(dāng)增加照明開(kāi)關(guān)點(diǎn)。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調(diào)光開(kāi)關(guān),高級(jí)客房采用節(jié)電鑰匙開(kāi)關(guān),公共場(chǎng)所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開(kāi)關(guān),走道、樓梯等人員短暫停留的公共場(chǎng)所可采用節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)。
(二)提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
大多數(shù)用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無(wú)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(shù)cosφ,其計(jì)算公式為:cosφ=P/S=P/(P2+Q2)1/2在電網(wǎng)的運(yùn)行中,功率因數(shù)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(tǒng)功率因數(shù)盡可能接近于1,使得電路中的無(wú)功功率可以降到最小,視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率,從而提高電能輸送的功率。降低配電系統(tǒng)的電能損耗,是配電系統(tǒng)節(jié)能的途徑之一。采用無(wú)功補(bǔ)償通常有二種方式,集中自動(dòng)補(bǔ)償和就地固定補(bǔ)償。
功率因數(shù)提高了可以減少線路無(wú)功功率的損耗,從而達(dá)到節(jié)能目的。前面提到的輸電線路損耗ΔP中包含了線路傳輸有功功率時(shí)而引起的線損和線路傳輸無(wú)功功率時(shí)引起的線損。傳輸有功功率是為了滿足建筑物功能所必須的,是不變的。而在供配電系統(tǒng)中的某些用電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性,會(huì)產(chǎn)生滯后的無(wú)功電流,它要從系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)高低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端,無(wú)形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,具體方法有:
1.減少用電設(shè)備無(wú)功損耗,提高用電設(shè)備的功率因數(shù)。在設(shè)計(jì)中盡可能采用功率因數(shù)高的用電設(shè)備如同步電動(dòng)機(jī)等,電感性用電設(shè)備可選用有補(bǔ)償電容器的用電設(shè)備(如配有電容補(bǔ)償?shù)臒晒鉄簦┑取?/p>
2.用靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,電容器可產(chǎn)生超前無(wú)功電流抵消用電設(shè)備的滯后無(wú)功電流從而達(dá)到提高功率因數(shù)同時(shí)又減少整體無(wú)功電流。在具體工程設(shè)計(jì)中有采用分散就地補(bǔ)償和高低壓柜集中補(bǔ)償?shù)确绞剑筛鶕?jù)具體情況具體分析。
(三)電動(dòng)機(jī)節(jié)能設(shè)計(jì)
2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
目前,風(fēng)力發(fā)電這一技術(shù)的發(fā)展速度非常快,已經(jīng)引起了世界各國(guó)的高度重視,在未來(lái)的發(fā)展中,風(fēng)能的發(fā)展前景非常廣,將會(huì)成為一個(gè)新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行方式主要有一些三種:第一,獨(dú)立運(yùn)行;其運(yùn)行方式主要是通過(guò)使用一臺(tái)小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)向一幢或者幾幢高層建筑的用戶提供電力,同時(shí),它還能利用蓄電池蓄積能量,在無(wú)風(fēng)請(qǐng)看下也能正常用電。第二,風(fēng)力發(fā)電與其他方式(例如柴油機(jī)發(fā)電等)發(fā)電;多種方式結(jié)合發(fā)電,可以向一個(gè)高層建筑區(qū)、社區(qū)、單位或者一個(gè)村莊、海島等地供電、第三,將風(fēng)力發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)運(yùn)行,給與大電網(wǎng)供電;該方式通常是在一處風(fēng)電場(chǎng)安裝幾十臺(tái)至幾百臺(tái)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),這也是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的主要方向。
3加強(qiáng)建筑電氣系統(tǒng)管理
加大力度管理建筑電氣系統(tǒng)也能達(dá)到環(huán)保節(jié)能的效果,其主要的管理措施有:設(shè)備管理:設(shè)備的運(yùn)行狀況直接決定了電氣的節(jié)能效果。安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行設(shè)備能夠迅速排除故障,節(jié)約能源。控制管理:控制管理主要是要開(kāi)發(fā)并利用控制軟件來(lái)確保電氣系統(tǒng)能夠環(huán)保節(jié)能運(yùn)行。人員技術(shù)培訓(xùn)管理:在對(duì)人員進(jìn)行配需的時(shí)候要著重加強(qiáng)對(duì)電工的培訓(xùn),提高管理人員的素質(zhì),從而保證相關(guān)管理人員在運(yùn)作電氣設(shè)備時(shí)能有效的提高使用率,從人員管理方面加強(qiáng)環(huán)保節(jié)能。規(guī)章制度管理:建筑電氣系統(tǒng)的規(guī)章制度是為了約束不規(guī)范操作,使電氣系統(tǒng)能夠安全、經(jīng)濟(jì)、快速的運(yùn)行,因此,在建筑電氣系統(tǒng)中配備一套專業(yè)性、約束力都很強(qiáng)的規(guī)章制度非常重要,并且在實(shí)施過(guò)程中由專人管理,嚴(yán)格遵守,從而實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能作用。
4照明的環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)
(1)全面合理的借助自然光在照明環(huán)節(jié)借助自然光,并結(jié)合室內(nèi)照明,才是照明的節(jié)能環(huán)保。(2)高效、節(jié)能光源的選用選用照明管相對(duì)較細(xì),口徑較直,較為緊湊的熒光,燈管時(shí)能夠確保照明質(zhì)量良好。若是對(duì)光源的懸掛位置有特殊要求,應(yīng)該選擇金屬鹵化物的燈,或者是高壓鈉、鎮(zhèn)流高壓熒光汞的等等等,這些品種的燈費(fèi)用不高但是其視覺(jué)質(zhì)量非常好,能起到節(jié)約能源的作用。(3)改進(jìn)燈具控制方法針對(duì)不同區(qū)域,對(duì)照明的要求不盡相同。在結(jié)合照明特點(diǎn)的情況下,應(yīng)該根據(jù)實(shí)際環(huán)境選擇照明的開(kāi)關(guān)點(diǎn)。如在病房、臥室等地的床頭要有可以調(diào)節(jié)光源的開(kāi)關(guān);若是高級(jí)一點(diǎn)的客房,則要采取節(jié)能鑰匙進(jìn)行燈控開(kāi)關(guān);除此之外,在室外等地的公共照明可以結(jié)合聲控、溫控、或者光控等地程序控制,在必要時(shí)節(jié)約能源消耗。
2超高層建筑物中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)的實(shí)施
實(shí)施電氣節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù),應(yīng)從電氣系統(tǒng)所需設(shè)備、供電的電源及電壓還有配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)的安全性能、電力照明、電梯以及消防和報(bào)警系統(tǒng)等入手,落實(shí)電氣節(jié)能技術(shù)。
2.1選用性能良好并且節(jié)能性能好的系統(tǒng)設(shè)備
在超高層建筑物中電氣系統(tǒng)一般采用低壓配電屏、應(yīng)急發(fā)電組、高壓開(kāi)關(guān)柜以及電力變壓器。在低壓配電屏上,我國(guó)應(yīng)效仿國(guó)外,將低壓配電屏結(jié)構(gòu)做成抽屜式,把大容量出線做成手車式。而在應(yīng)急發(fā)電組上,國(guó)外也采用了將燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)作為備用能源,替代了不再生能源消耗量大的柴油發(fā)電機(jī)組,這一點(diǎn)我國(guó)應(yīng)該在設(shè)計(jì)上效仿實(shí)施。為了超高層建筑物的防火安全,是絕對(duì)不允許使用大容量油浸變壓器的,關(guān)于高壓開(kāi)關(guān)柜一般不采用油開(kāi)關(guān)式,應(yīng)采用手車式。
2.2在保證超高層建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)使用安全基礎(chǔ)上節(jié)能
因超高層建筑物對(duì)電氣系統(tǒng)的依懶性較大,所以為避免停電等突發(fā)事件,電路上一般采用標(biāo)準(zhǔn)電壓供電使用,所采用的供電模式是獨(dú)立電源供電模式,同時(shí)為保證電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定使用也會(huì)設(shè)立兩個(gè)獨(dú)立電路。同時(shí)還應(yīng)設(shè)立應(yīng)急發(fā)電機(jī)組,保證發(fā)生停電等突發(fā)狀況可以恢復(fù)供電。在供電設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮電力的荷載,電力荷載標(biāo)準(zhǔn)保證了電力設(shè)備的安全正常運(yùn)行。防雷與接地的設(shè)計(jì)考慮也是電力設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的環(huán)節(jié),現(xiàn)代超高層建筑物建造所使用的鋼筋砼剪力墻和建筑物樓板緊密連接,所以應(yīng)做好金屬管線的接地措施,在防雷上超高層建筑物一般多采用避雷針和避雷帶。作為超高層建筑物最基本的安全通道,電梯的重要作用不言而喻。建筑設(shè)計(jì)師還有交通設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)超高層建筑物特點(diǎn),從安全、性能、節(jié)能多方面考慮選擇建筑物內(nèi)使用的電梯。在超高層建筑物內(nèi)不可缺少的還有自動(dòng)化消防滅火和報(bào)警系統(tǒng),先進(jìn)的消防報(bào)警探測(cè)器發(fā)現(xiàn)火災(zāi)信號(hào)后,可將火災(zāi)信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),在發(fā)出警報(bào)信號(hào)后傳給建筑物內(nèi)的報(bào)警和消防系統(tǒng),保證建筑物安全。
2.3電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上從配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能。超高層建筑物所采用的獨(dú)立電源應(yīng)有兩路,照明和動(dòng)力使用的電力資源分開(kāi)計(jì)費(fèi),并且對(duì)低壓區(qū)和高壓區(qū)用電分開(kāi)計(jì)費(fèi),高壓區(qū)供電高收費(fèi)也高,低壓區(qū)用電量少則安裝計(jì)費(fèi)電度表計(jì)算收費(fèi),從一定程度上抑制電力資源浪費(fèi)。超高層樓宇配電設(shè)備中的干線多使用放射式系統(tǒng)配電,建筑物內(nèi)各樓層則使用混合式配電系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)使用中采用的配電變壓器通常選擇節(jié)能環(huán)保,這樣不僅可以最大限度延長(zhǎng)配電變壓器的使用壽命,節(jié)約設(shè)備資源;還可以減少配電變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)工作中能源的消耗量。將無(wú)功補(bǔ)償策略合理運(yùn)用配電系統(tǒng),從單相負(fù)荷分補(bǔ)或者單相、三相負(fù)荷結(jié)合共補(bǔ)方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,降低系統(tǒng)中配線的耗損,同時(shí)提高配線系統(tǒng)的電力功率。
3電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
作為超高層建筑物,關(guān)于室外照明燈的設(shè)計(jì)實(shí)施也要充分考慮,在電氣線路設(shè)計(jì)中,室外照明燈應(yīng)該用接地裝置,并使用獨(dú)立的金屬保護(hù)外殼,防止安全事故的發(fā)生。更是要做好接地和防雷措施,設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)時(shí),要對(duì)電氣系統(tǒng)采用靈敏度校對(duì)和檢驗(yàn),要做好防雷和接地的項(xiàng)目保障措施,盡可能避免不安全因素。設(shè)計(jì)者在對(duì)超高層建筑物的電氣設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮安全用電,規(guī)范合理的進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)電氣系統(tǒng)中使用的漏電開(kāi)關(guān)要保證開(kāi)關(guān)極數(shù)符合系統(tǒng)規(guī)范要求。
本工程為中山市某展覽館,層高2層,建筑高度為14米,總建筑面積為7713平方米。本工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)立足于滿足現(xiàn)有規(guī)范法規(guī)要求的前提下,運(yùn)用科學(xué)創(chuàng)新的理念,將綠色節(jié)能與整個(gè)電氣系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái),務(wù)求使得整棟建筑無(wú)論從運(yùn)營(yíng)以及管理成本上都能得到不同程度的優(yōu)化和提升。
1.2變配電系統(tǒng)
本工程的變配電房位于主體建筑的東南方向的副樓內(nèi),變配電房?jī)?nèi)設(shè)置兩臺(tái)容量為630KVA的戶內(nèi)型干式變壓器。在其選型上,遵循總費(fèi)用最低原則,即用變壓器初始投資和其使用期間的損耗費(fèi)用之和,通過(guò)比較不同效率和不同價(jià)格的變壓器的總費(fèi)用,用其中的最低值來(lái)選擇變壓器的方法。與此同時(shí)結(jié)合綠色節(jié)能的要求,確定選用非晶合金變壓器。相對(duì)于目前國(guó)家廣泛使用的低損耗卷鐵心變壓器S9型和S11型,非晶態(tài)合金變壓器具有更加大的節(jié)能空間和性能上的提升。首先,其最大的特點(diǎn)是,空載損耗值超低、用電效率高。非晶合金變壓器還具有運(yùn)轉(zhuǎn)溫度低、使用壽命長(zhǎng)、高超載能力以及具有較好的耐諧波能力,很大程度上滿足綠色建筑的功能要求。從運(yùn)行成本以及能源利用率來(lái)看,投資回收效益也相對(duì)較快。除選用高效節(jié)能變壓器外,改善負(fù)荷功率因數(shù)也是很有必要的。為了能夠降低供電變壓器以及配電線路的損耗,在供電系統(tǒng)中合理增加無(wú)功功率補(bǔ)償裝置,改善供電質(zhì)量,增大了設(shè)備利用率,使得供電效率明顯提高。
1.3照明系統(tǒng)
1.3.1智能照明控制
本建筑主要功能為展示某新區(qū)規(guī)范建設(shè)的成果,建筑中心部位為一個(gè)面積將近900m2的展覽區(qū)域,首層其他區(qū)域還有展示體驗(yàn)區(qū)、會(huì)議室及監(jiān)控室等功能房間,二層主要為辦公區(qū)域。基于建筑內(nèi)大空間區(qū)域較多,采用智能照明控制系統(tǒng)更為合理以及管理更為方便。比較傳統(tǒng)照明控制方式,智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):(1)系統(tǒng)回路簡(jiǎn)便,方便維修及管理,減少線材消耗,降低投資成本及維修管理費(fèi)用。(2)運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,自動(dòng)或手動(dòng)控制,而且還可以根據(jù)不同需求設(shè)置不同的場(chǎng)景模式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)。(3)系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)、軟關(guān)閉技術(shù),可使每個(gè)照明回路在一定時(shí)間內(nèi)緩慢啟動(dòng)、關(guān)閉或者延時(shí)啟動(dòng)、關(guān)閉,有效避免沖擊電壓對(duì)燈具的損害,有效延長(zhǎng)燈具的使用壽命。(4)系統(tǒng)具有開(kāi)放性與兼容性,能夠與物業(yè)管理系統(tǒng)(BMS),樓宇自控系統(tǒng)(BA)結(jié)合起來(lái),以提高建筑的智能化管理水平。智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元組成。系統(tǒng)遵循國(guó)際通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),且所有的單元模塊均內(nèi)置微處理器和儲(chǔ)存單元,只需要一根信號(hào)線將系統(tǒng)各個(gè)輸入、輸出和系統(tǒng)支持單元連接成網(wǎng)絡(luò)。外界通過(guò)輸入單元輸入指令,信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)總線送達(dá)至指定的輸出單元,再通過(guò)系統(tǒng)判斷后控制相應(yīng)照明回路。在首層主展覽廳內(nèi)以投光燈及局部裝飾性射燈為主,系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置不同的照明模式。如根據(jù)展覽順序,控制不同區(qū)域燈光的第次明滅或者亮度的強(qiáng)弱;根據(jù)展覽時(shí)段及人流多少,控制整個(gè)展覽區(qū)域的燈具開(kāi)啟數(shù)量。在會(huì)議室及多功能廳以筒燈及LED燈帶為主,系統(tǒng)可以設(shè)定不同的場(chǎng)景,如入場(chǎng)、報(bào)告、研討、退場(chǎng)等。根據(jù)不同場(chǎng)景的需求,調(diào)節(jié)燈管開(kāi)啟的數(shù)量和燈光的亮度。二層辦公區(qū)域考慮到人數(shù)較多,分成若干個(gè)獨(dú)立的照明區(qū)域,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,在每個(gè)區(qū)域的出入口都能控制開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)整個(gè)辦公區(qū)域的所有照明燈具。亦同時(shí)設(shè)置照明的自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間,如早上上班時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟,下班時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,若有加班時(shí)可手動(dòng)控制。走廊、樓梯間采用紅外移動(dòng)控制方式,人來(lái)燈明,人走后延時(shí)關(guān)閉。
1.3.2節(jié)能光源
在滿足照明設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下,有效地控制單位面積燈具安裝功率,優(yōu)先選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具。縱觀目前照明燈具的發(fā)展趨勢(shì),LED燈具無(wú)疑是現(xiàn)有較為高效節(jié)能的光源。LED比節(jié)能燈更加節(jié)能,且光線質(zhì)量較高,基本上無(wú)輻射,使用壽命更長(zhǎng),屬于新型的綠色照明光源。在首層主展覽廳內(nèi)的沙盤局部展示照明,主要以LED射燈為主。會(huì)議室及多功能廳以LED筒燈及LED燈帶為主。二層辦公區(qū)域以LED線形燈為主要照明燈具,相較于傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈,LED照明減緩這種100HZ的頻閃對(duì)工作人員做成的眼睛疲勞,克服了啟輝時(shí)造成的亮度不穩(wěn)定,創(chuàng)造了一個(gè)健康、舒適的工作環(huán)境,從而提升了工作效率。走廊、樓梯間等公共區(qū)域也選用了LED筒燈、埋地?zé)艏癓ED燈帶等裝飾性照明。
1.4能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)
建立全面的能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng),依據(jù)各項(xiàng)用能數(shù)據(jù)分析,是建筑明確節(jié)能方向的重要手段。分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)是指通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)各項(xiàng)能耗系統(tǒng)安裝分類和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸手段等及時(shí)采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析的系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠與樓宇自控系統(tǒng)(BA)兼容,采用總線制分布式架構(gòu),通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的電子式電能表數(shù)據(jù)通過(guò)總線上傳至終端處理服務(wù)器。在以下地方裝設(shè)計(jì)量裝置:(1)變配電房各出線回路。(2)制冷機(jī)房,生活水泵房等用能密度高、耗能大的設(shè)備。(3)室內(nèi)照明分層計(jì)量。(4)空調(diào)末端設(shè)備分層計(jì)量。綜合數(shù)據(jù)能夠通過(guò)軟件處理,用圖表的方式向操作人員直觀地展示出來(lái)。
1.5樓宇自控系統(tǒng)(BA)
系統(tǒng)本身主要對(duì)展覽館內(nèi)各種動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控和集中管理。系統(tǒng)主要由各類傳感器、執(zhí)行期、現(xiàn)場(chǎng)控制器(DDC)及監(jiān)控中心組成。由傳感器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得到各種的數(shù)據(jù),如溫度、壓力、濕度及流量等,上傳至每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器后通過(guò)系統(tǒng)總線遠(yuǎn)程傳輸至首層監(jiān)控中心,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析判斷后反饋控制指令。例如采集新風(fēng)的溫濕度、回風(fēng)溫濕度、CO2濃度監(jiān)測(cè)等;還能通過(guò)與智能照明系統(tǒng)的兼容,結(jié)合窗磁感應(yīng)和空調(diào)末端聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)辦公室空間的燈光、窗簾、空調(diào)等綜合智能場(chǎng)景控制。
1.6光伏發(fā)電系統(tǒng)
在展覽館天面安裝容量為50千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量約為6萬(wàn)千瓦時(shí),所發(fā)電力完全自行消耗,不并網(wǎng)售電。發(fā)電系統(tǒng)能與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)兼容,能夠?qū)嵤┍O(jiān)控其發(fā)電量和歷史發(fā)電量。
2降低線路損耗
當(dāng)電能傳輸時(shí),在電路網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗,一般來(lái)說(shuō),其與線路的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小相關(guān)聯(lián)。因此,應(yīng)當(dāng)盡量提高系統(tǒng)的功率系數(shù)、減少導(dǎo)線的電阻,從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種:①線路路徑的選擇要合理。為減小導(dǎo)線長(zhǎng)度,線路盡可能不走彎路,盡量走直線;②合理選擇導(dǎo)線截面積:導(dǎo)線的截面積大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。對(duì)于線路較長(zhǎng)的電路,在滿足電流以及電壓降要求的情況下,可使導(dǎo)線的截面積加大1~2級(jí);③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。
3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能
公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50%以上,系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循一下原則:機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制;變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制;與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制;參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制,包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。
4合理選擇變壓器
變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備,其損耗大約占總耗量的6%,主要分為鐵耗和銅耗,鐵耗又稱為空載損耗,與負(fù)荷大小無(wú)關(guān),僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān),故一般來(lái)說(shuō),最好選擇節(jié)能型變壓器。銅耗與負(fù)荷的大小有關(guān),故在選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間性變化,相應(yīng)的選擇變壓器的運(yùn)行參數(shù)與臺(tái)數(shù),盡量減少不必要的損耗。
5結(jié)語(yǔ)
總之,節(jié)能已成為現(xiàn)今各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重要話題,而建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的空間還很大,因此,在這過(guò)程中扮演重要角色的電氣設(shè)計(jì)人員,應(yīng)在設(shè)計(jì)中精心考慮,反復(fù)衡量,除了在安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等各種技術(shù)指標(biāo)滿足功能要求的前提下,同時(shí),電氣設(shè)計(jì)人員還要綜合考慮各種因素,將節(jié)能技術(shù)用到建筑電氣照明設(shè)計(jì)中,精心思考,反復(fù)斟酌,從而真正達(dá)到提高照明效率,節(jié)約能源,為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約型的社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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引言
能源問(wèn)題已成為全球共同關(guān)注的問(wèn)題,能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。建筑中的節(jié)能設(shè)計(jì)已得到充分重視,做到合理使用能源、提高能源利用效率,為能源的節(jié)約提供了保障。民用建筑是建筑的耗電大戶,近幾年民用建筑電氣節(jié)能的重要意義已逐步受到人們的重視。
建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持的三個(gè)原則是:①滿足建筑物的功能。②考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。③節(jié)省無(wú)謂消耗的能量。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。
照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺(jué)要求、不降低照明質(zhì)量的前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的相應(yīng)節(jié)能措施有以下幾種。
1高效節(jié)能光源的選用
應(yīng)合理選擇燈具的配光,以提高利用系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)辦公室主張采用T8或T5稀士三基色熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數(shù)和光效,光衰小、壽命長(zhǎng)、用汞量少,更符合節(jié)能、環(huán)保要求。門廳、走廊等場(chǎng)所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。
2高效節(jié)能照明燈具的選用
燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。①燈具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于安裝、維護(hù)和更換光源。一般辦公區(qū)優(yōu)先選用直接式燈具,在有吊頂?shù)霓k公場(chǎng)所優(yōu)先選用高光效格柵燈具。②合理選擇燈具的配光。
3高效節(jié)能電器附件的選用
3.1使用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器
推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器等。一般電感式鎮(zhèn)流器自身能耗為光源的10%-15%,而電子鎮(zhèn)流器本身能耗極低,并且有恒功率輸出的特點(diǎn)。
對(duì)于一體化節(jié)能燈和單端小功率熒光燈(功率不大于25W),由于對(duì)它們的諧波要求、異常保護(hù)功能以及預(yù)熱要求均比較低,應(yīng)優(yōu)選電子鎮(zhèn)流器。對(duì)于25W~65W的直管熒光燈,優(yōu)選節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。
3.2實(shí)行單燈電容補(bǔ)償
燈具單燈補(bǔ)償就是在每套燈具上并聯(lián)一個(gè)電容器進(jìn)行補(bǔ)償,將熒光燈、氣體放射燈功率因數(shù)均提高到0.9以上,這樣既能減少電路無(wú)功功率,又能降低線損和電壓損耗,同時(shí)由于線路電流的降低,還可以減小導(dǎo)線的截面面積。
4其他照明節(jié)電措施
4.1充分利用自然光,節(jié)省照明用電是照明節(jié)能的重要途徑之一。
4.2GB50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種場(chǎng)所的照度標(biāo)準(zhǔn)、視覺(jué)要求、照明功率密度等。
4.3改進(jìn)燈具控制方式。
4.4選擇合理的照度和功率密度值。新修訂的GB50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一般照明照度的標(biāo)準(zhǔn)值,局部照明應(yīng)按該場(chǎng)所一般照明照度值的1倍~3倍選取。
4.5減少供電線路上的損耗,照明配電箱應(yīng)靠近照明負(fù)荷中心且便于維護(hù)的位置。
4.6燈具布置及回路控制的節(jié)能設(shè)計(jì)。
在民用建筑場(chǎng)所內(nèi)使用的多為單相電感性負(fù)荷,因其自身功率因數(shù)較低,在電網(wǎng)中滯后無(wú)功功率的比重較大。為保證降低電網(wǎng)中的無(wú)功功率,提高功率因數(shù),保證有功功率的充分利用,提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質(zhì)量,減少線路損耗,降低配電線路的成本,節(jié)約電能,通常在低壓供配電系統(tǒng)中裝設(shè)電容器無(wú)功補(bǔ)償裝置。
中圖分類號(hào):TU855文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、前言
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的建筑電氣能耗逐漸增大,從我國(guó)國(guó)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(guó)的建筑能耗已經(jīng)達(dá)到中國(guó)全國(guó)能源總體消耗百分之三十多,而且,這一比例正在逐年增長(zhǎng)。由此可以看出,我國(guó)的建筑電氣設(shè)計(jì)上存在著很多問(wèn)題,設(shè)計(jì)不合理,忽視環(huán)保節(jié)能設(shè)計(jì)研究,因此造成建筑電氣消耗尤為嚴(yán)重,進(jìn)一步加重了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的巨大的能源壓力和環(huán)境危機(jī)。要全面貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,貫徹落實(shí)建設(shè)生態(tài)文明的發(fā)展理念,全面促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)的和諧發(fā)展,就必須從建筑電氣設(shè)計(jì)中探討出節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù),減少我國(guó)建筑能耗,提高能源利用效率,緩解我國(guó)的能源壓力。
二、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義和應(yīng)遵循的原則
1.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
(一)我國(guó)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(guó)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(guó)能源負(fù)擔(dān)。因此,加強(qiáng)對(duì)能源的控制,提高對(duì)各種能源的利用效率,是我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略必須要堅(jiān)持的策略。建筑電氣設(shè)計(jì)是降低建筑能耗最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)觀念貫穿到整個(gè)電氣設(shè)計(jì)中來(lái),從而推進(jìn)我國(guó)建筑降低能耗的進(jìn)程,促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的步伐。
(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.現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)要遵循的原則
(一)要遵循相關(guān)法律規(guī)定。隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的完善和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的要求,我國(guó)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。《公共建筑節(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(guó)情,立足本地的發(fā)展實(shí)際情況,無(wú)需過(guò)多花費(fèi)投資達(dá)到節(jié)能目的,而是要通過(guò)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(duì)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(guò)不斷的觀測(cè)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(wú)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、現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案探討
1.精確嚴(yán)密計(jì)算。對(duì)各種電氣設(shè)備的負(fù)荷能力做出嚴(yán)密科學(xué)測(cè)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(duì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和安全有著重大影響,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。
2.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(duì)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(yíng),又可以保證供電用電的穩(wěn)定和安全。
3.照度標(biāo)準(zhǔn)在電氣設(shè)計(jì)中的選擇
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(jué)工作環(huán)境相適宜,按國(guó)家頒布的《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50034—2004)》選擇照度。
4.選擇合理的照明方式
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。
5.科學(xué)設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)方式
要據(jù)不同情況選用開(kāi)關(guān)方式。電氣設(shè)計(jì)中有很多開(kāi)關(guān)方式,在不同用途的建筑中安裝不同的開(kāi)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(kāi)關(guān)控制方式,根據(jù)不同的特點(diǎn),加以對(duì)比,設(shè)計(jì)安裝合理的開(kāi)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。
6.設(shè)計(jì)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。
7.選擇低能耗的電氣設(shè)備
在對(duì)建筑用途有了深刻的了解的基礎(chǔ)上,對(duì)照明做出科學(xué)設(shè)計(jì),同時(shí),使用光效高,能耗低,使用壽命較長(zhǎng)的電氣設(shè)備,同時(shí),要保證設(shè)備的安全穩(wěn)定,減少安全隱患。在設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以采購(gòu)一些高效節(jié)能設(shè)備,比如節(jié)能燈,這樣一來(lái),既可以保證建筑的功能完整,又可以提升居民生活質(zhì)量,還大大降低了消耗,達(dá)到了節(jié)能的目的,可謂一舉多得。
8.加強(qiáng)防護(hù)措施設(shè)計(jì)。高層建筑越來(lái)越多,且越建越高,遭到雷電的襲擊概率也日益頻繁,對(duì)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。
9.減少電氣能量損耗
(一)減少變壓器的能量損耗。建筑電氣對(duì)變壓器的依賴性非常強(qiáng),變壓器在長(zhǎng)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(duì)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)
(二)減少線路上的能量損耗。電氣工程對(duì)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。
四、結(jié)束語(yǔ)
建筑電氣設(shè)計(jì)是降低建筑能耗最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)觀念貫穿到整個(gè)電氣設(shè)計(jì)中來(lái),從而推進(jìn)我國(guó)建筑降低能耗的進(jìn)程,促進(jìn)資源節(jié)約型社會(huì)的步伐。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(shì),因此,我國(guó)的相關(guān)工作人員必須加強(qiáng)對(duì)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(duì)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(yíng),減少浪費(fèi),降低消耗,促進(jìn)我國(guó)節(jié)能步伐,推進(jìn)社會(huì)和諧。
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