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摘要:随着国家的经济的不断发展,国内的建筑物不断增加,与之而来的是建筑能源问题,降低建筑物的能耗早已成为了热点问题。建筑电气节能设计是为实现建筑周期内电气能源的节约最大化的设计,其实现了建筑物的环境保护、居民生活的舒适保障。本文結合建筑设计的特点,探讨了建筑电气的相关节能措施。
关键词:建筑;电气设计;节能技术
Abstract: With the continuous development of the national economy, the domestic buildings is increasing, with the building energy, reducing energy consumption has become a hot issue of buildings. The design of building electrical energy saving is designed for maximum electrical energy to achieve the construction period, the environmental protection, building residents living comfort security. In this paper, combining the characteristics of architectural design, discusses the energy saving measures of building electrical.
Key words: building; electrical design; energy saving technology
中图分类号:TU201.5
一、建筑电气节能的基本要求建筑电气节能设计除满足相关的建筑能源法律规范外,还应达到以下基本要求:建筑功能性要求——包括建筑物的照明亮度、色温等,满足生活健康、舒适的要求,在特定的一些场所内,还应达到相应供电照明的标准;无谓能源损耗的较低要求——无谓能耗是建筑电气节能设计的关键点,降低如变压器的功率损耗等无关能量以及应用先进的科技产品达到能量消耗;经济效益的要求——建筑节能设计也应立足经济效益的角度,任何投资都应考虑所处的大环境,不能为了节能过高的增加成本,投资节能运营时应能满足较快时间运营费用回收的要求。建筑的电气节能设计应做好以上立足点,进行有效的投资运营。
二、建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:
2.1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
2.2考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2.3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
三、建筑电气设计中的具体节能措施
3.1供配电系统的节能技术
(1)供配电系统的节能设计中,应根据负荷容量,供配电的距离,用电设备的特点等要点进行供配电系统的合理设计,不仅要使供配电系统设计简单,而且操作要方便。建筑的变配电所的位置的选择主要以靠近负荷中心,以减少线路的消耗,从而提高配电的效率。(2)应对变压器的型号、容量及数量合理地选择,旨在为了适应季节性的变化和长时间的工作造成的负荷过大,并且能够自动地切换变压器,以减少增大负荷造成的电能消耗与实现节约用电目标。(3)提升建筑供配电系统的功率因数。提高供配电系统的功率因数,从中可以减少线路无功功率的损耗,对整个配电系统来说,有很大的节能作用。但在供配电系统设计中,由于某些用电设备都有电感性,会产生滞后的无功电流,如电动机、变压器、灯具的镇流器等。在配电系统中这些设备在传输过程中,对线路的功率损耗加大。因此,为了避免这些问题的发生,我们应采取以下的措施:①尽量选用功率因数比较高的用电设备。在用电设计选用时,为了达到节能的效果,应选用功率因数比较高的用电设备,如电感性配电设备等。②采用静电电容器。由于电容器可以产生超前无功电流,从中可以抵消滞后用电设备的无功电流,以达到提高建筑配电系统的功率因数。例如,采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿两种静电电容器,从而达到节能目的。
3.2 照明系统的节能技术
照明系统节能是指在充分地保证不降低照明质量的基础下,以减少照明系统中光能的损耗为目的,以实现最大限度地利用光能。照明系统节能只要包括以下几方面的措施:(1)通过合理地利用太阳光,对减少使用人工照明,而达到照明系统节能目的。在建筑电气设计中,电气设计的工作人员应加强与建筑专业的协调及配合,充分做到合理地利用自然光,并应用自然光与室内人工照明有效地结合,从中减少大量的人工照明电能消耗与浪费。(2)《照明设计规范》中规定,对各种场所的照度标准、照明功率等设备,在满足照明要求的基础下,为达到一定的节能要求,一般情况应选择高效荧光灯,如紧凑型荧光灯及LED 灯,T5、T8灯管等;对于大车间与体育馆场等室外照明,应选择具有高效气体放电光源灯具,如金属卤化物灯等。(3)选择节有的光源用电附件。近几年来,我国节能的用电附近主要包括节能型电感镇流器、电子触发器和电子变压器等等。
3.3引进新的节能技术
应用节能技术是建筑电气系统提高能效、降低能耗的根本保证。
(1)变频调速技术。我国电气设备的额定工作频率为50Hz,固定频率、全压、恒定转速的电气设备往往运行在非节能状态。而采用变频调速技术,将根据负荷情况调节电气设备的工作频率、工作电压以及转速。
(2)冰蓄冷技术。冰蓄冷技术实际上是不节能的,其主要特点是调节用电负荷。建筑物用电高峰大多集中在上午8时到晚上21时,用电负荷较大;而夜间用电负荷较小。因此,昼夜间用电负荷不平衡。冰蓄冷空调就是利用用电低谷时段(夜间)制冷机组制冰,将冷量蓄存起来。而在用电高峰时段(白天),化冰取冷,以供空调系统之需要。
(3)热电冷联供。通过能源的梯级利用,燃料通过热电联产装置发电后,变为低品味的热能用于采暖、生活供热等用途,这一热量也可驱动吸收式制冷机,用于夏季的空调,从而形成热、电、冷三联供系统。热、电、冷三联供技术提高了能源的综合利用效率,能源利用率可达70%~90%。另外,对用户来说,三联供技术可以为用户节约运行费用,提高用户能源供应的可靠性。
四、结语总而言之,建筑电气是建筑的重要组成部分,加强建筑电气中的节能设计、大力推广节能措施,对于我国建立社会主义现代化环保国家具有重要的意义。建筑电气节能设计中,相关工作人员应反复比较研究多个方案,从设计源头上熟悉理解建筑节能的多方应用,采取积极有效的措施,以达到真正节能的效果,创建一个适合节能的人居环境,实现人类与环境的可持续发展。
参考文献:
[1] 梁美贵.浅析建筑电气节能技术措施[J]. 科技资讯. 2010(12)
[2] 黄敏明,黄沙.民用建筑电气节能设计探讨[J]. 低压电器. 2009(02)
[3] 李友化.建筑电气节能设计探讨[J]. 四川建筑科学研究. 2008(05)
[4]李蔚;在建筑电气设计中的节能技术措施[J];电气应用;2007,2(10):12-15.
关键词:建筑;电气设计;节能技术
Abstract: With the continuous development of the national economy, the domestic buildings is increasing, with the building energy, reducing energy consumption has become a hot issue of buildings. The design of building electrical energy saving is designed for maximum electrical energy to achieve the construction period, the environmental protection, building residents living comfort security. In this paper, combining the characteristics of architectural design, discusses the energy saving measures of building electrical.
Key words: building; electrical design; energy saving technology
中图分类号:TU201.5
一、建筑电气节能的基本要求建筑电气节能设计除满足相关的建筑能源法律规范外,还应达到以下基本要求:建筑功能性要求——包括建筑物的照明亮度、色温等,满足生活健康、舒适的要求,在特定的一些场所内,还应达到相应供电照明的标准;无谓能源损耗的较低要求——无谓能耗是建筑电气节能设计的关键点,降低如变压器的功率损耗等无关能量以及应用先进的科技产品达到能量消耗;经济效益的要求——建筑节能设计也应立足经济效益的角度,任何投资都应考虑所处的大环境,不能为了节能过高的增加成本,投资节能运营时应能满足较快时间运营费用回收的要求。建筑的电气节能设计应做好以上立足点,进行有效的投资运营。
二、建筑电气设计中的节能原则
由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源——电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:
2.1满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
2.2考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2.3节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
三、建筑电气设计中的具体节能措施
3.1供配电系统的节能技术
(1)供配电系统的节能设计中,应根据负荷容量,供配电的距离,用电设备的特点等要点进行供配电系统的合理设计,不仅要使供配电系统设计简单,而且操作要方便。建筑的变配电所的位置的选择主要以靠近负荷中心,以减少线路的消耗,从而提高配电的效率。(2)应对变压器的型号、容量及数量合理地选择,旨在为了适应季节性的变化和长时间的工作造成的负荷过大,并且能够自动地切换变压器,以减少增大负荷造成的电能消耗与实现节约用电目标。(3)提升建筑供配电系统的功率因数。提高供配电系统的功率因数,从中可以减少线路无功功率的损耗,对整个配电系统来说,有很大的节能作用。但在供配电系统设计中,由于某些用电设备都有电感性,会产生滞后的无功电流,如电动机、变压器、灯具的镇流器等。在配电系统中这些设备在传输过程中,对线路的功率损耗加大。因此,为了避免这些问题的发生,我们应采取以下的措施:①尽量选用功率因数比较高的用电设备。在用电设计选用时,为了达到节能的效果,应选用功率因数比较高的用电设备,如电感性配电设备等。②采用静电电容器。由于电容器可以产生超前无功电流,从中可以抵消滞后用电设备的无功电流,以达到提高建筑配电系统的功率因数。例如,采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿两种静电电容器,从而达到节能目的。
3.2 照明系统的节能技术
照明系统节能是指在充分地保证不降低照明质量的基础下,以减少照明系统中光能的损耗为目的,以实现最大限度地利用光能。照明系统节能只要包括以下几方面的措施:(1)通过合理地利用太阳光,对减少使用人工照明,而达到照明系统节能目的。在建筑电气设计中,电气设计的工作人员应加强与建筑专业的协调及配合,充分做到合理地利用自然光,并应用自然光与室内人工照明有效地结合,从中减少大量的人工照明电能消耗与浪费。(2)《照明设计规范》中规定,对各种场所的照度标准、照明功率等设备,在满足照明要求的基础下,为达到一定的节能要求,一般情况应选择高效荧光灯,如紧凑型荧光灯及LED 灯,T5、T8灯管等;对于大车间与体育馆场等室外照明,应选择具有高效气体放电光源灯具,如金属卤化物灯等。(3)选择节有的光源用电附件。近几年来,我国节能的用电附近主要包括节能型电感镇流器、电子触发器和电子变压器等等。
3.3引进新的节能技术
应用节能技术是建筑电气系统提高能效、降低能耗的根本保证。
(1)变频调速技术。我国电气设备的额定工作频率为50Hz,固定频率、全压、恒定转速的电气设备往往运行在非节能状态。而采用变频调速技术,将根据负荷情况调节电气设备的工作频率、工作电压以及转速。
(2)冰蓄冷技术。冰蓄冷技术实际上是不节能的,其主要特点是调节用电负荷。建筑物用电高峰大多集中在上午8时到晚上21时,用电负荷较大;而夜间用电负荷较小。因此,昼夜间用电负荷不平衡。冰蓄冷空调就是利用用电低谷时段(夜间)制冷机组制冰,将冷量蓄存起来。而在用电高峰时段(白天),化冰取冷,以供空调系统之需要。
(3)热电冷联供。通过能源的梯级利用,燃料通过热电联产装置发电后,变为低品味的热能用于采暖、生活供热等用途,这一热量也可驱动吸收式制冷机,用于夏季的空调,从而形成热、电、冷三联供系统。热、电、冷三联供技术提高了能源的综合利用效率,能源利用率可达70%~90%。另外,对用户来说,三联供技术可以为用户节约运行费用,提高用户能源供应的可靠性。
四、结语总而言之,建筑电气是建筑的重要组成部分,加强建筑电气中的节能设计、大力推广节能措施,对于我国建立社会主义现代化环保国家具有重要的意义。建筑电气节能设计中,相关工作人员应反复比较研究多个方案,从设计源头上熟悉理解建筑节能的多方应用,采取积极有效的措施,以达到真正节能的效果,创建一个适合节能的人居环境,实现人类与环境的可持续发展。
参考文献:
[1] 梁美贵.浅析建筑电气节能技术措施[J]. 科技资讯. 2010(12)
[2] 黄敏明,黄沙.民用建筑电气节能设计探讨[J]. 低压电器. 2009(02)
[3] 李友化.建筑电气节能设计探讨[J]. 四川建筑科学研究. 2008(05)
[4]李蔚;在建筑电气设计中的节能技术措施[J];电气应用;2007,2(10):12-15.