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摘要:随着我国经济建设的发展,国内各行业都发生了巨大的改变,其中尤为建筑行业的发展最为迅速。建筑行业做为我国的支柱型行业,对我国实现整体经济建设发展目标都具有着十分重要的意义。电气节能设计既不能以牺牲建筑功能?损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资?为节能而节能?因此,电气节能设计应遵循适用性、实用性和节能性的要求,以下主要从供配电系统节能和照明节能两方面来探讨建筑电气照明设计。
关键词:超高层建筑;节能;电气设计
随着时代的发展,国内不断涌现出大批的发展中企业。这些企业在推动我国整体经济建设发展的同时,对建筑行业提出了更高的要求。近来年,随着我国在生态资源逐渐减少的现状下以及国家大力提倡节能减排的号招下,建筑行业也在建筑工程施工中越来越多地采用了节能化的电气设计方案。那么,如何才能真正将电气节能的设计效果发挥出来,已经成为了目前建筑行业所面临的新的挑战。
1 供配电系统的节能
1.1 合理选择电压等级,在相同的供电情况下,电压越高,电能损失越小,所带负荷容量越大,现在我国民用建筑主要为10kv电压等级供电,而1路10KV电源的供电容量在8000-10000KVA左右,现在很多住宅小区及商业综合体用电容量远远超过经济供容量,这就需要我们设计时多方面经济比较,在满足安全及可操作性的情况下,选用更高等级的电压供电。
1.2选用节能型变压器和合理选择变压器的容量
对于变压器来说减少变压器上的电能损耗首先是要选择空载损耗低、节能型的变压器,可选用SCB11型或非晶合金铁芯变压器。这些变压器较以前的SCB9,SCB7型变压器空载损耗降低了30%-75%左右。另外合理选择变压器的容量,降低变压器的负载损耗,变压器经济运行率一般在40%-60%左右,故在电气设计时变压器负载率一般选取在65%-75%左右,使变压实际运行时,负载率在经济运行点附近。另外,季节性负荷或大容量负荷尽量单独设置变压器,考虑变压器在不需要时,停止供电,减少电能损耗。
1.3 变配电所的位置尽量设置在负荷中心,以减少供电半径;电气竖井宜靠近变配电所附近设置,楼层供电尽量减少回头送电的支线。
1.4 提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能目的。具体措施如下:在低压配电屏处采用电容器集中补偿,大功率电动机及气体放电灯采用就地补偿,减少无功在线路上传输。
1.5合理选择供电电缆截面,当电网输送电能时,在网络中就产生功率损耗,其与线路参数和负荷大小密切相关,在电缆选择时,我国现阶段电缆一般按载流量、电压损失、热稳定来选择,个人建议在经济合理的情况下,按经济电流密度来选择电缆截面更为合适,虽然按经济电流密度选择电缆的截面会比按载流量选择大一至二级,但在减少电缆损耗和增加电缆使用寿命方面有显著优势,特别对于我国西北,西南低电价地区,尤为显著。
2电气照明节能设计
2.1充分利用自然光,减少照明器的使用时间,不仅直接减少了照明功耗同时也降低了照明器及其配套设施的损耗。因此,减少照明器的使用时间对于照明系统的节能就尤为重要。为此,在设计的时候,就要充分考虑运用天然光源作为照明光源,通过采光窗、采光井等。
2.2 选用高效节能型灯具及附件,办公场所尽量选用25W以上细管荧光灯管(T5,T8),因为25W以上荧光灯较25W以下荧光灯光通量大大增加,且25W以下荧光灯3次谐波含量大大增加,影响电能质量,另外荧光灯应选用电子整流器和节能型电感整流器。
2.3 选择合理的照度,规范规定的照度标准主要为工作面的照度,对于工作面附近或通道处的照度可将低一级,在满足建筑美观要求的情况下,房间墙面尽量采用浅色调和光泽的表面,增加光的反射,当然也要注意控制眩光。
2.4 合理的布置灯具,灯具布置应满足距高比要求,选择高效灯具,在满足美观要求情况下,尽量选用开敞式灯具。
2.5 采用合理的控制方式
充分利用天然光的照度变化,决定电气照明点亮的范围,实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点,改变全开习惯,在给定的时间和地点控制照明提供的照度,可有效地节能;采用各种类型的节电开关,如在旅馆客房采用节电钥匙开关,卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等;公共场所、室外照明,可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。
3超高层建筑电气节能设计的具体措施
随着我国节能减排实施力度的增强,建筑行业在超高建筑电气设计中越来越多地采用节能的设计手段来降低能源的损耗量,以达到企业持续发展以及国家整体经济可长期持续发展的目的。因此,在超高层建筑电气节能设计时,建筑行业设计人员及相关人员针对建筑工程不同的照明要求及电气使用要求制定出不同的节能设计方案。下面就以某超高层建筑电气节能设计为例,进行一个详细的说明:
3.1实例说明
某市计划于市中心位置建设一座全省性第一高层建筑,同时该建筑也将成为该市的地标性建筑。该超高层大楼是集写字楼、高端商务会所、餐饮娱乐、地下室停车场为一体的综合性大楼。该大楼的建筑总楼层为58层,总面积为162平方米。大楼的总体高度为300米,其中,实用高度为284米,该大楼的35-45层为商务会所。16-58层全部为餐饮层。
3.2高压线路的节能设计
针对于此大楼的节能设计,首先将高压配电室设计在该大楼的地下室一层,以此来保证10KV的市政电线可以安全到达高压配电室内,并且保证10KV线路可以深入负荷中心内。另外,对于该楼还应在地下室二层区域内建立一个变电所,为整体大楼的用电安全提供保障,并且可以使变电所能够紧靠于供电负荷中心。
3.3照明设备的节能设计与控制
在该大楼超高层建筑电气节能设计中,由于超高层均属于商务会所及餐饮范畴,因此在设计时照明设备可选用T5系列,镇流器均选用电子式。另外,对于超高层建筑中用于特殊用途的房间,可以先选用较于其它区域低一等级功率的照明设备,从而达到节能的目的。如图所示:
除此之外,用于机房或是其它电子化操作的房间内,照明设备可选用金卤灯与具有节能效果的镇流器装置,同时按照电容器功因数小于0.9的要求进行设计。
结语
总之,建筑电气节能是一项系统工程,节能潜力很大,贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等的整个周期。它所考虑的不仅仅是纯粹的节约,而是不降低建筑功能的节约,选择合理的设计方案,可有效地减小电能损耗,提高建筑系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献
[1] 杨小琴.浅析超高层建筑电气节能设计[J].低压电器,2009,(22):56-60.
[2] 林鲜花.浅谈超高层建筑电气节能设计[J].山西建筑,2011,37(26):208-209.
[3] 陈新平.浅析超高层建筑电气节能设计技术[J].中国新技术新产品,2012,(18):193-194.
关键词:超高层建筑;节能;电气设计
随着时代的发展,国内不断涌现出大批的发展中企业。这些企业在推动我国整体经济建设发展的同时,对建筑行业提出了更高的要求。近来年,随着我国在生态资源逐渐减少的现状下以及国家大力提倡节能减排的号招下,建筑行业也在建筑工程施工中越来越多地采用了节能化的电气设计方案。那么,如何才能真正将电气节能的设计效果发挥出来,已经成为了目前建筑行业所面临的新的挑战。
1 供配电系统的节能
1.1 合理选择电压等级,在相同的供电情况下,电压越高,电能损失越小,所带负荷容量越大,现在我国民用建筑主要为10kv电压等级供电,而1路10KV电源的供电容量在8000-10000KVA左右,现在很多住宅小区及商业综合体用电容量远远超过经济供容量,这就需要我们设计时多方面经济比较,在满足安全及可操作性的情况下,选用更高等级的电压供电。
1.2选用节能型变压器和合理选择变压器的容量
对于变压器来说减少变压器上的电能损耗首先是要选择空载损耗低、节能型的变压器,可选用SCB11型或非晶合金铁芯变压器。这些变压器较以前的SCB9,SCB7型变压器空载损耗降低了30%-75%左右。另外合理选择变压器的容量,降低变压器的负载损耗,变压器经济运行率一般在40%-60%左右,故在电气设计时变压器负载率一般选取在65%-75%左右,使变压实际运行时,负载率在经济运行点附近。另外,季节性负荷或大容量负荷尽量单独设置变压器,考虑变压器在不需要时,停止供电,减少电能损耗。
1.3 变配电所的位置尽量设置在负荷中心,以减少供电半径;电气竖井宜靠近变配电所附近设置,楼层供电尽量减少回头送电的支线。
1.4 提高系统的功率因数,减少无功在线路上传输,以达到节能目的。具体措施如下:在低压配电屏处采用电容器集中补偿,大功率电动机及气体放电灯采用就地补偿,减少无功在线路上传输。
1.5合理选择供电电缆截面,当电网输送电能时,在网络中就产生功率损耗,其与线路参数和负荷大小密切相关,在电缆选择时,我国现阶段电缆一般按载流量、电压损失、热稳定来选择,个人建议在经济合理的情况下,按经济电流密度来选择电缆截面更为合适,虽然按经济电流密度选择电缆的截面会比按载流量选择大一至二级,但在减少电缆损耗和增加电缆使用寿命方面有显著优势,特别对于我国西北,西南低电价地区,尤为显著。
2电气照明节能设计
2.1充分利用自然光,减少照明器的使用时间,不仅直接减少了照明功耗同时也降低了照明器及其配套设施的损耗。因此,减少照明器的使用时间对于照明系统的节能就尤为重要。为此,在设计的时候,就要充分考虑运用天然光源作为照明光源,通过采光窗、采光井等。
2.2 选用高效节能型灯具及附件,办公场所尽量选用25W以上细管荧光灯管(T5,T8),因为25W以上荧光灯较25W以下荧光灯光通量大大增加,且25W以下荧光灯3次谐波含量大大增加,影响电能质量,另外荧光灯应选用电子整流器和节能型电感整流器。
2.3 选择合理的照度,规范规定的照度标准主要为工作面的照度,对于工作面附近或通道处的照度可将低一级,在满足建筑美观要求的情况下,房间墙面尽量采用浅色调和光泽的表面,增加光的反射,当然也要注意控制眩光。
2.4 合理的布置灯具,灯具布置应满足距高比要求,选择高效灯具,在满足美观要求情况下,尽量选用开敞式灯具。
2.5 采用合理的控制方式
充分利用天然光的照度变化,决定电气照明点亮的范围,实行一般照明的分区控制和适当增加照明开关点,改变全开习惯,在给定的时间和地点控制照明提供的照度,可有效地节能;采用各种类型的节电开关,如在旅馆客房采用节电钥匙开关,卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关;对居住建筑有天然采光的楼梯间、走道灯(应急照明除外)采用节能自熄开关等;公共场所、室外照明,可采用集中控制遥控管理的方式或采用自动控光装置。
3超高层建筑电气节能设计的具体措施
随着我国节能减排实施力度的增强,建筑行业在超高建筑电气设计中越来越多地采用节能的设计手段来降低能源的损耗量,以达到企业持续发展以及国家整体经济可长期持续发展的目的。因此,在超高层建筑电气节能设计时,建筑行业设计人员及相关人员针对建筑工程不同的照明要求及电气使用要求制定出不同的节能设计方案。下面就以某超高层建筑电气节能设计为例,进行一个详细的说明:
3.1实例说明
某市计划于市中心位置建设一座全省性第一高层建筑,同时该建筑也将成为该市的地标性建筑。该超高层大楼是集写字楼、高端商务会所、餐饮娱乐、地下室停车场为一体的综合性大楼。该大楼的建筑总楼层为58层,总面积为162平方米。大楼的总体高度为300米,其中,实用高度为284米,该大楼的35-45层为商务会所。16-58层全部为餐饮层。
3.2高压线路的节能设计
针对于此大楼的节能设计,首先将高压配电室设计在该大楼的地下室一层,以此来保证10KV的市政电线可以安全到达高压配电室内,并且保证10KV线路可以深入负荷中心内。另外,对于该楼还应在地下室二层区域内建立一个变电所,为整体大楼的用电安全提供保障,并且可以使变电所能够紧靠于供电负荷中心。
3.3照明设备的节能设计与控制
在该大楼超高层建筑电气节能设计中,由于超高层均属于商务会所及餐饮范畴,因此在设计时照明设备可选用T5系列,镇流器均选用电子式。另外,对于超高层建筑中用于特殊用途的房间,可以先选用较于其它区域低一等级功率的照明设备,从而达到节能的目的。如图所示:
除此之外,用于机房或是其它电子化操作的房间内,照明设备可选用金卤灯与具有节能效果的镇流器装置,同时按照电容器功因数小于0.9的要求进行设计。
结语
总之,建筑电气节能是一项系统工程,节能潜力很大,贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等的整个周期。它所考虑的不仅仅是纯粹的节约,而是不降低建筑功能的节约,选择合理的设计方案,可有效地减小电能损耗,提高建筑系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献
[1] 杨小琴.浅析超高层建筑电气节能设计[J].低压电器,2009,(22):56-60.
[2] 林鲜花.浅谈超高层建筑电气节能设计[J].山西建筑,2011,37(26):208-209.
[3] 陈新平.浅析超高层建筑电气节能设计技术[J].中国新技术新产品,2012,(18):193-194.