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摘 要:近年来,随着人们对自然能源无节制的开采和利用,已经造成自然能源的严重短缺,各个国家都面临着严重的能源短缺威胁。我国经济的飞速发展和社会的不断进步,能源消耗问题也越来越严重,电力能源的耗费和电力设计引起了人们的高度重视。本文就建筑电气设计中的节能问题进行讨论。
关键词:建筑电气设计;节能;对策
当前,我国能源日趋紧张,特别是我国电力能源供应不足,这不仅限制了我国经济的快速发展,积压和浪费了建设资金,也给人民的生活带来了很多不便。为了有效缓和我国电力能源供应的紧张局面,既要开发能源更要节约能源。房屋建筑电气的节能设计是设计中最不可缺少的部分,做好电气节能设计工作,能够有效的降低能源的损失和浪费。
一、房屋建筑电气设计节能的必要性和应遵循的原则
1.电气设计节能的必要性。我国是人口大国,但人均能源占有率相对比较低,仅为世界发达国家的50%左右。国家在经济和城市建设的过程中,各类建筑工程项目不断涌现,一些建筑往往会配置大量的电气设备来满足使用功能的需求,这是建筑能耗高的一个主要原因。根据调查显示,我国单位面积的能源消耗高达发达国家的3倍左右,因此,建筑电气节能非常的重要。设计人员应当本着节能的理念并且尽可能多的优选一些节能的设备作为设计首选,还应当积极采用一些先进的节能技术,精心设计好每一个细节的电气节能方案,这样才能使建筑电气能耗降低,达到建筑节能的目标。
2.电气节能设计应遵循的原则。房屋建筑电气节能设计必须首先满足建筑各方面的使用功能,决不能因为电气节能而影响建筑的正常使用功能,若是过分追求节能而影响到了建筑基本的使用功能,这是与建筑整体的设计相违背的。例如,应当保证建筑物具有足够的照明亮度、空调系统的温度等方面都符合要求。建筑节能设计应当以确保经济效益最大化为基础,不能为了节能而增大前期成本的投入。如果必须通过增大前期投入来实现电气节能的目标,这部分增大的成本必须在后期使用过程中尽快收回,这样的设计才符合节能的要求,而且也能达到经济效益最大化的目标,有利于推动我国经济健康稳定的发展。设计人员应当在设计时,了解哪些环节的能源消耗与建筑使用功能无关,尽可能减少电气正常运行中不必要的能耗,以到达节约能源的目的。
二、房屋建筑电气设计的有效节能对策
我国建筑行业节能技术比发达国家起步晚,需要了解国际的先进节能设计方法,在此基础上结合我国建筑工程施工的时间需要,寻找突破和创新点,进而形成自己的科学理论和实践运用体系。国内建筑行业应用的电气相关节能材料大多是购买国外的生产技术,然后在国内进行生产,这样就增加了建筑工程施工成本。国内建筑中电气节能的发展,必须重视对电气节能建筑材料的开发与研制,只有这样才能保障建筑工程电气节能施工技术的发展和创新,更加节约工程施工成本。
1.减少电能的传输损耗。由于导线上存在着电阻在电能传输过程中会产生功率损耗,线路上的电流是不能够改变的,要想减少线路上电能的损耗就只能减少导线的电阻。导线的电阻与电导、导线长度成正比,与导线的截面积成反比。因此,减少导线的电阻可以从这几个方面进行:选用导线时,用电导率较小的材质;减少导线的长度,在进行布线时,让导线尽量走直路,避免过多的走弯路,从而减少导线的长度,还要尽量避免导线走回头路,减少电能在来回的电路上的损失;减少供电距离,让变压器尽量接近负荷中心;在各方面条件允许的情况下,尽量选择横截面积较大的导线,减小电阻减少损耗。
2.合理选用无功补偿设备。无功补偿有降低变压器上的输电消耗,提高效率的作用,对于节能和提高供电质量都有着重要的影响。为实现无功就地平衡,减少损耗,可以选用恰当的无功补偿设备,这样能有效提高社会和经济的双重效益。在无功补偿设备的选择上有以下如下要求:首先,在使用电容器补偿时,电容器容量的确定要根据具体的参数来计算确定;其次,应该采用集调节平滑、跟踪准确的模糊投切方式,这样能够达到更好的补偿效果;另外最好选择无功功率作为投切参数物理量,可以有效防止无功倒送、投切振荡等情况的发生。除此之外,无功补偿装置应该就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目标。同时,应合理制定供配电方案,尽可能选用较为简单的供配电系统,将变电所设置在靠近负荷中心的位置,这样使配电级数降低至越少越好。科学的选择供电电压,在供电情况相同的前提下,电压越高电能的损耗就会越少,所以,应尽可能在不影响正常使用的情况下,选择供电电压较高的用电设备,这将有助于减少能耗。
3.变压器的节能设计。变压器是整个供配电系统中最为重要的设备之一,其能耗大小会直接影响系统能耗。因此,要选用低损耗、高效率的节能环保变压器,而且要合理确定变压器的容量和台数,综合考虑其运行方式和负载率,实现变压器的经济运行可以减少因为轻载造成的不必要能耗。在变压器设计时,要选择合理的变压器接线方式,在变压器的生产运行期间,不应当让变压器长期过载运行,使变压器处在超温运行状态,这种情况不仅使变压器加速老化,也增加了变压器的电能损耗。为降低变压器的电能损耗,配电线路和配电柜尽量选择铜材质并且采用换位导线措施,应降低磁密并尽量选择冷轧用的钢制硅钢片,这样能降低变压器的空载损耗,在满足设备的运行要求后,尽量采用较薄的硅钢片,以达到节能的目的。由于工厂车间或者大型智能楼宇的生产负荷率很大,变压器按照设计要求通常都放在电力负荷的中心位置,具体情况要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布置。大型智能高层建筑应尽量放地下层,尽量与空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷设置在一起,这样更加便于生产管理。
4.高校光源。高校光源与普通照明相比更加明亮、适用和耐用,可以充分起到节能的作用,目前在许多公共场合都在利用高效光源。为达到照明工程的节能设计,选用高效能的光源发光效率是普通照明灯的好几倍,可以大量的节约电力电能。在图书馆、超市的货架处可以选择紧凑型荧光灯,它的光线比较集中,光通量较高,适合这类场所和人们生活的实际需要,而且能减少照明工程的安装和投入成本。而对于工厂、住宅用的卫生间及上下楼梯间要选择节能显著的吸顶灯,这类灯具的功率相对比较低,也能满足人们和用户生活的需要,因此选择此类灯具能够节约很多电能。照明节能设计可以充分利用自然光及太阳能,做到合理利用自然光使之与室内人工照明相结合,从而大大节约人工照明的电能,这样不仅实现了节能环保的功能,还实现了经济效益。充分利用太阳能、风能,从而大大节约电能。例如,小区的路灯等公共照明可以采用以太阳能蓄电池供电为主,普通市电供电为辅的供电方式,这样可以节约很多日常用电。
建筑电气的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。在建筑工程电气设计时,应该大力推广和实施国家的节能方针,在充分满足建筑物功能要求的前提条件下,合理配置建筑设备,对其进行科学有效的控制和管理,减少能源消耗,提高能源的利用效率。节能将会是一个永久的话题,有效的节能是人们生存的重要保障。人们现在所掌握的那些节能途径会随着社会的不断发展而变得不再适应,因此,人们需要不断地创造出更先进的节能途径来保证人们正常的生产生活。
参考文献:
[1]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技致富向导,2012,08(20):37-39
[2] 马斌.有关建筑电气节能设计措施的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,05(17):20-22
[3]于根华.建筑电气节能设计的有效措施[A].第三届海峡绿色建筑与建筑节能博览会论坛论文集[C].2009,10(06):17-19
关键词:建筑电气设计;节能;对策
当前,我国能源日趋紧张,特别是我国电力能源供应不足,这不仅限制了我国经济的快速发展,积压和浪费了建设资金,也给人民的生活带来了很多不便。为了有效缓和我国电力能源供应的紧张局面,既要开发能源更要节约能源。房屋建筑电气的节能设计是设计中最不可缺少的部分,做好电气节能设计工作,能够有效的降低能源的损失和浪费。
一、房屋建筑电气设计节能的必要性和应遵循的原则
1.电气设计节能的必要性。我国是人口大国,但人均能源占有率相对比较低,仅为世界发达国家的50%左右。国家在经济和城市建设的过程中,各类建筑工程项目不断涌现,一些建筑往往会配置大量的电气设备来满足使用功能的需求,这是建筑能耗高的一个主要原因。根据调查显示,我国单位面积的能源消耗高达发达国家的3倍左右,因此,建筑电气节能非常的重要。设计人员应当本着节能的理念并且尽可能多的优选一些节能的设备作为设计首选,还应当积极采用一些先进的节能技术,精心设计好每一个细节的电气节能方案,这样才能使建筑电气能耗降低,达到建筑节能的目标。
2.电气节能设计应遵循的原则。房屋建筑电气节能设计必须首先满足建筑各方面的使用功能,决不能因为电气节能而影响建筑的正常使用功能,若是过分追求节能而影响到了建筑基本的使用功能,这是与建筑整体的设计相违背的。例如,应当保证建筑物具有足够的照明亮度、空调系统的温度等方面都符合要求。建筑节能设计应当以确保经济效益最大化为基础,不能为了节能而增大前期成本的投入。如果必须通过增大前期投入来实现电气节能的目标,这部分增大的成本必须在后期使用过程中尽快收回,这样的设计才符合节能的要求,而且也能达到经济效益最大化的目标,有利于推动我国经济健康稳定的发展。设计人员应当在设计时,了解哪些环节的能源消耗与建筑使用功能无关,尽可能减少电气正常运行中不必要的能耗,以到达节约能源的目的。
二、房屋建筑电气设计的有效节能对策
我国建筑行业节能技术比发达国家起步晚,需要了解国际的先进节能设计方法,在此基础上结合我国建筑工程施工的时间需要,寻找突破和创新点,进而形成自己的科学理论和实践运用体系。国内建筑行业应用的电气相关节能材料大多是购买国外的生产技术,然后在国内进行生产,这样就增加了建筑工程施工成本。国内建筑中电气节能的发展,必须重视对电气节能建筑材料的开发与研制,只有这样才能保障建筑工程电气节能施工技术的发展和创新,更加节约工程施工成本。
1.减少电能的传输损耗。由于导线上存在着电阻在电能传输过程中会产生功率损耗,线路上的电流是不能够改变的,要想减少线路上电能的损耗就只能减少导线的电阻。导线的电阻与电导、导线长度成正比,与导线的截面积成反比。因此,减少导线的电阻可以从这几个方面进行:选用导线时,用电导率较小的材质;减少导线的长度,在进行布线时,让导线尽量走直路,避免过多的走弯路,从而减少导线的长度,还要尽量避免导线走回头路,减少电能在来回的电路上的损失;减少供电距离,让变压器尽量接近负荷中心;在各方面条件允许的情况下,尽量选择横截面积较大的导线,减小电阻减少损耗。
2.合理选用无功补偿设备。无功补偿有降低变压器上的输电消耗,提高效率的作用,对于节能和提高供电质量都有着重要的影响。为实现无功就地平衡,减少损耗,可以选用恰当的无功补偿设备,这样能有效提高社会和经济的双重效益。在无功补偿设备的选择上有以下如下要求:首先,在使用电容器补偿时,电容器容量的确定要根据具体的参数来计算确定;其次,应该采用集调节平滑、跟踪准确的模糊投切方式,这样能够达到更好的补偿效果;另外最好选择无功功率作为投切参数物理量,可以有效防止无功倒送、投切振荡等情况的发生。除此之外,无功补偿装置应该就地安装,实行就地补偿,这样才能使线路上的无功传输减少,达到节能的目标。同时,应合理制定供配电方案,尽可能选用较为简单的供配电系统,将变电所设置在靠近负荷中心的位置,这样使配电级数降低至越少越好。科学的选择供电电压,在供电情况相同的前提下,电压越高电能的损耗就会越少,所以,应尽可能在不影响正常使用的情况下,选择供电电压较高的用电设备,这将有助于减少能耗。
3.变压器的节能设计。变压器是整个供配电系统中最为重要的设备之一,其能耗大小会直接影响系统能耗。因此,要选用低损耗、高效率的节能环保变压器,而且要合理确定变压器的容量和台数,综合考虑其运行方式和负载率,实现变压器的经济运行可以减少因为轻载造成的不必要能耗。在变压器设计时,要选择合理的变压器接线方式,在变压器的生产运行期间,不应当让变压器长期过载运行,使变压器处在超温运行状态,这种情况不仅使变压器加速老化,也增加了变压器的电能损耗。为降低变压器的电能损耗,配电线路和配电柜尽量选择铜材质并且采用换位导线措施,应降低磁密并尽量选择冷轧用的钢制硅钢片,这样能降低变压器的空载损耗,在满足设备的运行要求后,尽量采用较薄的硅钢片,以达到节能的目的。由于工厂车间或者大型智能楼宇的生产负荷率很大,变压器按照设计要求通常都放在电力负荷的中心位置,具体情况要根据生产现场工艺设备的分布和实际情况来布置。大型智能高层建筑应尽量放地下层,尽量与空压机、大型引风机、离心机等大的生产负荷设置在一起,这样更加便于生产管理。
4.高校光源。高校光源与普通照明相比更加明亮、适用和耐用,可以充分起到节能的作用,目前在许多公共场合都在利用高效光源。为达到照明工程的节能设计,选用高效能的光源发光效率是普通照明灯的好几倍,可以大量的节约电力电能。在图书馆、超市的货架处可以选择紧凑型荧光灯,它的光线比较集中,光通量较高,适合这类场所和人们生活的实际需要,而且能减少照明工程的安装和投入成本。而对于工厂、住宅用的卫生间及上下楼梯间要选择节能显著的吸顶灯,这类灯具的功率相对比较低,也能满足人们和用户生活的需要,因此选择此类灯具能够节约很多电能。照明节能设计可以充分利用自然光及太阳能,做到合理利用自然光使之与室内人工照明相结合,从而大大节约人工照明的电能,这样不仅实现了节能环保的功能,还实现了经济效益。充分利用太阳能、风能,从而大大节约电能。例如,小区的路灯等公共照明可以采用以太阳能蓄电池供电为主,普通市电供电为辅的供电方式,这样可以节约很多日常用电。
建筑电气的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。在建筑工程电气设计时,应该大力推广和实施国家的节能方针,在充分满足建筑物功能要求的前提条件下,合理配置建筑设备,对其进行科学有效的控制和管理,减少能源消耗,提高能源的利用效率。节能将会是一个永久的话题,有效的节能是人们生存的重要保障。人们现在所掌握的那些节能途径会随着社会的不断发展而变得不再适应,因此,人们需要不断地创造出更先进的节能途径来保证人们正常的生产生活。
参考文献:
[1]张兰兰.电气自动化节能设计技术应用研究[J].科技致富向导,2012,08(20):37-39
[2] 马斌.有关建筑电气节能设计措施的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,05(17):20-22
[3]于根华.建筑电气节能设计的有效措施[A].第三届海峡绿色建筑与建筑节能博览会论坛论文集[C].2009,10(06):17-19