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【摘要】随着人类社会经济的持续增长,建筑的能耗越来越高,尤其是对电力能源的消耗越来越高,人们使用的各种电器设备也得到了空前的普及与发展,从以前的一个家庭共用一个电器发展到了现在的一个家庭中的每个人都拥有至少三至五种电器。这种变化就使得建筑电气设计必须在兼顾安全性的前提之下对建筑进行节能设计,以降低建筑的整体能源消耗。本文将围绕建筑电气设计中的节能措施及安全性进行研究。
【关键词】建筑电气设计节能措施安全性
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑电气设计的安全性和节能性现状和意义
为了给居民的日常生活带来方便和快捷,保证建筑的各项功能稳定运行,在建筑电气设计时必须考虑设计中的安全性。另外,由于我国人均资源的极度匮乏,甚至无法达到世界人均水平的一半。技术的限制使得我国的单位面积建筑能耗高于发达国家2 到3 倍,由于建设和设计过程中普遍存在能源浪费和设计不合理的现象,我国的能源利用率仅仅是30%,而世界上的发达国家已经达到57%。在这个大背景下,推行节能技术具有非常深远的意义。
由此可见,我国建筑电气设计的节能技术还有很高的上升空间。我国推行“节能”国策的方针上考虑,增强设计者和使用者的电气节能意识,重视环境保护和节能减排实现低成本建筑设计刻不容缓。
二、建筑电气设计的原则
建筑电气设计要严格遵守相关设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,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,保證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和快捷。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,以达到在建筑生命周期内费用最低的目标。
电气节能设计应遵循的原则:一是适用性,就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。二是实际性,要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。三是节能性,应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。
三、建筑电气设计中的节能措施
l、供配电系统的节能
(1)合理选定供电中心及变压器
将变压器设置在负荷中心,减少低压侧线路长度,合理选择线路路径,降低线路损耗;选用高效低耗变压器并选择最小损耗的运行方式,这样做不但可以控制投资而且可以很大程度的节约铜线和变压器的损耗,节约有色金属。
(2)降低电能损耗
首先针对变压器方面应该提高其功率因数选择恰当的补偿方式,在源头降低电能损失,其次供电线路应尽量减少分支线路并适当增大进线电缆截面,这样可以减少线路自身的电能消耗,最后是提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约电能的又一途径,最大程度提高电能使用效率
2、用电设备的节能
(1)照明设计和设备选择
首先照明设计应该按照照明设计标准中的综合照度标准、照明均匀度、照明功率密度、等因素选择适宜的照度,并按建筑房间功能的不同,根据不同的使用场合选择合适的照明方式;如高照度时应选混合照明方式,当工作位置密集时可采用单独的一般照明方式,但不能一味以功能简单、工作位置密集就采用一般照明,也不应过度追求高照度水平。
其次应尽量减少白炽灯的使用,选用高光效的稀土三基色T8型,T5型荧光灯和紧凑型荧光灯,并配套适宜的节能型镇流器,在满足灯具最低允许安装高度及美观要求的前提下,尽可能降低灯具的安装高度也能有效节约电能,照明设备在电能的消耗中所占的比例很大,选择合适的灯具及安装高度对电能的节约应该说是最直接的;最后是照明的控制方式,根据天然光的照度变化,决定照明点亮的范围,靠外墙窗户一侧的照明灯具宜单独控制;根据照明使用的特点和时段采取分区分时拉制方式,并适当增加照明开关点,不同场所应采用适当的节电开关;走廊,电梯前室、楼梯间及公共部位的灯光控制采取定时控制、集中控制及调光和声光控制等方式,这些措施都是为了最大程度的在用电设备这一环节控制电能的损耗。
(2)空调系统的控制
首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节方式上选择自动监测、手动操作,规模较大、负荷侧流量变化较大、自动化程度要求较高的工程采用分台数控制,这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停,对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能;
其次采用与控制设备相适应的变频调节控制方式控制冷冻水泵的频率并设置冷冻水泵的最低频率,此项措施也是通过用电负荷的不均匀性,在空调使用率高的情况下采用大功率供电,使用率低的情况通过变频方式降低电能消耗,其他一些空调相关的如自动调节电动阀的开度、风机的变速控制方式、风机盘管三速开关控制、监测系统统一管理等也是通过控制方式来有效地节约电能。
最后其他一些用电设备如电动机、电梯的节能措施也是通过合理选择适宜的设备和控制方式来达到减少电能消耗的目的,比如选择电动机应选高效节能型、功率因数应尽可能的提高、启动的方式也应合理,避免设备的损坏。并根据负载特性和运行要求,使之工作在经济运行范围内;电梯的选择也是如此,通过管理系统检测出闲置客梯使之进入节能运行模式、运行的电梯通过信号监测选择最佳的运行方式、提高运行效率。
四、建筑电气设计中的节能措施及安全性
1、针对电击的防护
电流通过人体导致人呼吸困难甚至心脏短暂停博,更严重者导致心室纤维性颤动致人死亡,所以控制电流流经人体的强度是电气安全的重要部分,针对此部分的防护有直接接触防护,让人不触及带电部分或流过人体电流的值低于电击电流,例如加强绝缘,将人有可能触及的带电部分加装阻挡物等;有间接接触防护,跟直接接触防护的唯一区别是在电器发生故障的情况下接触外露可导电部分时所可能发生的危险应有防护,在人体产生有害的病理生理效应
危险之前切断电源,防止人身安全事故。
2、针对接地故障的防护
设备与大地之间作良好的电气连接,叫做接地。当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故,不同的接地系统的防护也不尽相同,加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施,另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾引起安全事故起到很好的保护,电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都
需要同时具备,应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施,已达到既安全又节能的目的。
3、电气工程的防火要求
电气防火内容很多,涵盖的知识面很宽,例如应急照明和火灾自动报警系统都是其重要内容,防火的重点主要是在不同的场所做好适宜的防护措施,如电力电缆不应和燃气管道敷设在同一管沟内、消防用电应满足火灾时连续供电要求、消防管线应该穿金属管敷设并采用耐火或阻燃型电缆电线、灯具发热部件采取隔热防火措施。这些都是设计的时候经常注意的问题。而对于设计人员常常忽略的是电气线路的谐波电流造成的短路引发的事故,电气线路由于非线性设备过多会使中性线内非线性谐波电流叠加,叠加后的电流可接近相线电流的2倍左右,这样就加速了绝缘皮老化而引起短路起火,而设计中有时会将中性线截面取成相线的1/2,所以当非线性设备过多的情况下会有短路起火的安全隐患。所以现在我们设计的时候相线与中性线截面相同或者采用更可靠的接地方式。这个简单的方面也是防火很应该注意的问题因为它出自源头而且不容易被发现,因这个微小的问题造成的损失还是很大的。
总结
随着我国经济的迅猛发展和社会的进步,能源过度消耗和污染也成为不可忽视的问题,建筑的节能问题作为能源问题的重要组成部分也是关系到国家发展战略,而建筑物自身应该同时兼顾建筑节能与建筑安全,做好建筑设计的安全性和节能性。建筑电气的安全和节能措施很多,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]张春龙建筑电气设计中的安全性和节能性分析.中国新技术新产品.2011
[2]中国建筑标准设计研究院全国民用建筑工程设计技术措施 2003
[3]刘彪.现代住宅小区电气设计节能安全措施分析探讨『J1.中外建筑,2008,(8).
[4]周明月.建筑电气设计中安全性和节能性探析[J].世界家苑,2011,(12).
【关键词】建筑电气设计节能措施安全性
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑电气设计的安全性和节能性现状和意义
为了给居民的日常生活带来方便和快捷,保证建筑的各项功能稳定运行,在建筑电气设计时必须考虑设计中的安全性。另外,由于我国人均资源的极度匮乏,甚至无法达到世界人均水平的一半。技术的限制使得我国的单位面积建筑能耗高于发达国家2 到3 倍,由于建设和设计过程中普遍存在能源浪费和设计不合理的现象,我国的能源利用率仅仅是30%,而世界上的发达国家已经达到57%。在这个大背景下,推行节能技术具有非常深远的意义。
由此可见,我国建筑电气设计的节能技术还有很高的上升空间。我国推行“节能”国策的方针上考虑,增强设计者和使用者的电气节能意识,重视环境保护和节能减排实现低成本建筑设计刻不容缓。
二、建筑电气设计的原则
建筑电气设计要严格遵守相关设计规范。设计规范是国家或地方制定的设计准则,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,保證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和快捷。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,以达到在建筑生命周期内费用最低的目标。
电气节能设计应遵循的原则:一是适用性,就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。二是实际性,要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。三是节能性,应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。
三、建筑电气设计中的节能措施
l、供配电系统的节能
(1)合理选定供电中心及变压器
将变压器设置在负荷中心,减少低压侧线路长度,合理选择线路路径,降低线路损耗;选用高效低耗变压器并选择最小损耗的运行方式,这样做不但可以控制投资而且可以很大程度的节约铜线和变压器的损耗,节约有色金属。
(2)降低电能损耗
首先针对变压器方面应该提高其功率因数选择恰当的补偿方式,在源头降低电能损失,其次供电线路应尽量减少分支线路并适当增大进线电缆截面,这样可以减少线路自身的电能消耗,最后是提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约电能的又一途径,最大程度提高电能使用效率
2、用电设备的节能
(1)照明设计和设备选择
首先照明设计应该按照照明设计标准中的综合照度标准、照明均匀度、照明功率密度、等因素选择适宜的照度,并按建筑房间功能的不同,根据不同的使用场合选择合适的照明方式;如高照度时应选混合照明方式,当工作位置密集时可采用单独的一般照明方式,但不能一味以功能简单、工作位置密集就采用一般照明,也不应过度追求高照度水平。
其次应尽量减少白炽灯的使用,选用高光效的稀土三基色T8型,T5型荧光灯和紧凑型荧光灯,并配套适宜的节能型镇流器,在满足灯具最低允许安装高度及美观要求的前提下,尽可能降低灯具的安装高度也能有效节约电能,照明设备在电能的消耗中所占的比例很大,选择合适的灯具及安装高度对电能的节约应该说是最直接的;最后是照明的控制方式,根据天然光的照度变化,决定照明点亮的范围,靠外墙窗户一侧的照明灯具宜单独控制;根据照明使用的特点和时段采取分区分时拉制方式,并适当增加照明开关点,不同场所应采用适当的节电开关;走廊,电梯前室、楼梯间及公共部位的灯光控制采取定时控制、集中控制及调光和声光控制等方式,这些措施都是为了最大程度的在用电设备这一环节控制电能的损耗。
(2)空调系统的控制
首先规模较小、负荷侧流量变化不大的工程冷水机组应在调节方式上选择自动监测、手动操作,规模较大、负荷侧流量变化较大、自动化程度要求较高的工程采用分台数控制,这样可以很直接的通过控制方式来控制用电起停,对空调这种用电负荷很大的用电设备来说能最直接的节约电能;
其次采用与控制设备相适应的变频调节控制方式控制冷冻水泵的频率并设置冷冻水泵的最低频率,此项措施也是通过用电负荷的不均匀性,在空调使用率高的情况下采用大功率供电,使用率低的情况通过变频方式降低电能消耗,其他一些空调相关的如自动调节电动阀的开度、风机的变速控制方式、风机盘管三速开关控制、监测系统统一管理等也是通过控制方式来有效地节约电能。
最后其他一些用电设备如电动机、电梯的节能措施也是通过合理选择适宜的设备和控制方式来达到减少电能消耗的目的,比如选择电动机应选高效节能型、功率因数应尽可能的提高、启动的方式也应合理,避免设备的损坏。并根据负载特性和运行要求,使之工作在经济运行范围内;电梯的选择也是如此,通过管理系统检测出闲置客梯使之进入节能运行模式、运行的电梯通过信号监测选择最佳的运行方式、提高运行效率。
四、建筑电气设计中的节能措施及安全性
1、针对电击的防护
电流通过人体导致人呼吸困难甚至心脏短暂停博,更严重者导致心室纤维性颤动致人死亡,所以控制电流流经人体的强度是电气安全的重要部分,针对此部分的防护有直接接触防护,让人不触及带电部分或流过人体电流的值低于电击电流,例如加强绝缘,将人有可能触及的带电部分加装阻挡物等;有间接接触防护,跟直接接触防护的唯一区别是在电器发生故障的情况下接触外露可导电部分时所可能发生的危险应有防护,在人体产生有害的病理生理效应
危险之前切断电源,防止人身安全事故。
2、针对接地故障的防护
设备与大地之间作良好的电气连接,叫做接地。当电气设备发生接地故障时,电流就通过接地体向大地流散这就是接地防护作用。接地故障防护主要是为了能防止人身遭受电击和电气火灾、电气线路损坏等事故,不同的接地系统的防护也不尽相同,加强绝缘、使用安全超低压、等电位联结都是其主要措施,另外采用剩余电流保护器的附加保护对电路发生绝缘损坏和电气火灾引起安全事故起到很好的保护,电气防护的措施很多很繁杂但并不是所有防护都
需要同时具备,应该根据设备特点和适用场所适当选择防护措施,已达到既安全又节能的目的。
3、电气工程的防火要求
电气防火内容很多,涵盖的知识面很宽,例如应急照明和火灾自动报警系统都是其重要内容,防火的重点主要是在不同的场所做好适宜的防护措施,如电力电缆不应和燃气管道敷设在同一管沟内、消防用电应满足火灾时连续供电要求、消防管线应该穿金属管敷设并采用耐火或阻燃型电缆电线、灯具发热部件采取隔热防火措施。这些都是设计的时候经常注意的问题。而对于设计人员常常忽略的是电气线路的谐波电流造成的短路引发的事故,电气线路由于非线性设备过多会使中性线内非线性谐波电流叠加,叠加后的电流可接近相线电流的2倍左右,这样就加速了绝缘皮老化而引起短路起火,而设计中有时会将中性线截面取成相线的1/2,所以当非线性设备过多的情况下会有短路起火的安全隐患。所以现在我们设计的时候相线与中性线截面相同或者采用更可靠的接地方式。这个简单的方面也是防火很应该注意的问题因为它出自源头而且不容易被发现,因这个微小的问题造成的损失还是很大的。
总结
随着我国经济的迅猛发展和社会的进步,能源过度消耗和污染也成为不可忽视的问题,建筑的节能问题作为能源问题的重要组成部分也是关系到国家发展战略,而建筑物自身应该同时兼顾建筑节能与建筑安全,做好建筑设计的安全性和节能性。建筑电气的安全和节能措施很多,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]张春龙建筑电气设计中的安全性和节能性分析.中国新技术新产品.2011
[2]中国建筑标准设计研究院全国民用建筑工程设计技术措施 2003
[3]刘彪.现代住宅小区电气设计节能安全措施分析探讨『J1.中外建筑,2008,(8).
[4]周明月.建筑电气设计中安全性和节能性探析[J].世界家苑,2011,(12).