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摘要:随着我国经济的飞速发展,建筑行业得到了前所未有的发展,建筑是一个资源和能源消耗高的行业。而低碳环保是我国乃至全球设计的主要基调,建筑节能是一项复杂的、全方位的、综合性的系统工程,也是一项长期而艰巨的任务。本文对建筑电气节能技术应用进行了阐述。
关键词:建筑工程;电气节能;应用
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
引言
伴随着我国经济的飞速发展,能源日趋枯竭,虽然我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。同时,随着现代社会对资源利用有效程度的重视,资源的节约和环境的保护逐渐成为了当下全世界所瞩目的焦点。就我国现在的建筑节能状况来看,其节能技术都表现在建筑材料、维护墙结构以及建筑设备三个方面,对于电气方面的节能意识还没有得以强化。生活水平的提高和生产水平的发展,无疑决定了社会对电气需求量的持续增长,所以,建筑工程设计中电气节能技术的科学应用已经势在必行。
1 建筑工程实施电气节能的必要性和其遵循原则
1.1 电气节能的必要性
建筑工程的节能技术不仅仅表现在能耗减小和需求抑制这两方面,更应该以能量效益的提高和能源消费的最简化来获取更大的社会效益和经济效益,进而满足现代社会对舒适程度和健康环境日益增长的需求,进一步提高人们的生活质量和工作效率。从上述观点来看,建筑节能又可以被称为“建筑合理用能”。其节能工程所包含的系统涉及到了很多领域,其中,电能节约具备很大的挖掘潜力,无论是电力供需矛盾的缓和还是国民经济持续、健康、高速发展进度的保证,都能够促使其经济效益的快速增长,同时也是电力开发的较为经济的一种形式。因此,建筑工程的电气节能实施,是十分有必要的。
1.2 电气节能的实施原则
1.2.1 适用性原则。直观的说,就是为建筑物内良好人工环境的创设或维持提供必要的能源基础,例如一些建筑设备动力的提供以及符合用电设备对电能质量、负荷容量的要求的优化用电设计,实现其电能的合理利用。
1.2.2 符合实际经济效益的原则。以实际经济效益为电气节能效益的设计基础,不盲目的增加相关投资金额,对节能设备和材料进行选择时应该遵循科学合理的经济原则,从而使得节能增加的投资数目能够在较短的时间内通过节能运行而使得经济效益有所保障。
1.2.3 节能性原则。节能重点要放在电气设备的电能损耗上,如变压器的功率损耗、输电线路的额外损耗等等。对其采取有效的节能措施,尽量减少或杜绝与建筑使用功效无关的电能损耗。
1.2.4建筑电气技术先进的原则
建筑电气应当在设计和施工阶段对无谓的能源消耗进行节省。节能的着眼点,应当先找出无谓的能源消耗的地方,然后进行分析、探讨,最后再考虑采用适合的节能措施。比如变压器的功率损耗以及传输电能线路的有功损耗等均是无谓的能源消耗,可设计方案进行优化。
综合上述节能原则,大致可以将其设计重点概括为“功能满足,合理经济、技术超前运用”这几点。下面笔者将从节能措施入手,着重阐述如何能够合理的将节能技术运用到建筑工程设计当中。
2 建筑工程中,电气节能设计的技术措施应用
2.1 选择合理的变压器类型
变换电压是变压器的主要作用,而其在升压降压的过程中会产生大量的功率损耗,且这些损耗只限于变压器本身。直接点说,变压器的电气节能的关键就在于其有功功率损耗的降低,运行效率的提高。S(B)H15-M系列产品节能型变压器是笔者较为推荐的变压器选择,非晶合金铁芯变压器是新型环保节能产品,铁芯采用非晶合金带材卷绕而成,空载损耗比现行S11型配电变压器降低75%以上,节能效果十份显著。基于建筑工程设计的基本要求来说,这点是电气节能最基础的设计和选择。
2.2 输电线路传输消耗的减小
由于输电线路本身存在有一定的电阻,所以当电流流过时,线路上会产生一定程度的有功功率消耗。所以,输电线路传输功率消耗的降低是提高电能利用率的重要因素,线路损耗的减小可以从导线材料、横截面积大小和线路长度等几个方面来进行规划。
2.2.1 导线材料选择方面,可考虑电导率较小的材质作为导线,铜芯线是最为常规的材料选项,但是由于其矿产资源不是十分丰富,所以一些高层建筑工程的垂直干母线可选用新型的铜铝复合线做干母线。
2.2.2 导线横截面积的适当增大。若电力传输线路较长,且其动热稳定、载流量、电压损失和保护配合等条件都能够满足的情况下,可以考虑将线缆的界面面积再加大一个等级,进而减小线路损耗。
2.2.3配线长度的适当减小。直线线路是建筑电力设计的最佳形式,对于低压线路来说,回头线是其应该尽量避免的走线选择。而变压器的位置設置,则以靠近负荷中心为佳,减小供电距离,减少部分线路损耗的同时也提高了电能供需的及时性,在低压配置的环境下,供电半径不应该超过规范要求的尺寸。
除此以外,针对一些季节性负荷的调剂上,也应该充分利用供电线路的优势,将一些功率消耗计费级别差不多的负荷,如风机盘管和空调风机、电开水器和一般照明进行集中处理,也可以有效地减少输电线路损耗。
2.3 照明节能方面可采取的应对措施
通常情况下,自然光线的有效利用是建筑工程本身应该进行规划设计的一个方面。对于电气节能技术来说,就要在对建筑物自然光照度的变化有所掌握的情况下,对灯具进行分组分片来控制开停。与此同时,在对照明灯进行电路设计时要适当的增加开关点,从而使得每个开关的控制数量有所减少,不仅让灯具的管理变得更为方便,同时也使电能得以节省。而插座板面的开关设置方面,可以选择翘板开关来进行控制,其功能体现在不使用电器设备时,可以较为便利的切断插座电源,减少电力设备的空载损耗,进而达到节能省电的目的。对于室外的照明系统方面,笔者个人建议可以利用电感应器和声感应器来替代人工开关,使照明控制更为科学合理。单位面积的灯具安装功率方面,需要进行有效控制。笔者所经历的建筑工程设计中,通常都是以照明设计规范中的照明标准、视觉要求和照明功率密度作为设计规划,在照明质量得到满足的前提下,公共场所及没有特殊要求的房间照明都应该采用高效发光的荧光灯。光源用电附件也尽量使用低能耗且性能优良的配件元件,比如节能型电子镇流器、电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等等。
2.4 建筑物的供配电系统节能设计
建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系统设备以及供电路线的能源消耗信息。①对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配,应当选择变压器的负载率最佳,以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命;②运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿,使得低压侧功率的因数有一定的提高,保持在 0.9 以上,从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点;③对配电的位置进行明确,保证配电间和配电柜和负荷中心相近,从而使得电压损耗以及电能损耗减少;④对非线性的用电设备进行控制,使其所产生的高次谐波合理化;⑤峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制,保证减少电气能源的浪费等。
3 建筑电气新技术的运用
新一代建筑电气技术为了解决传统节能技术中能源浪费较大的一些问题,通常会采取一些较为先进的控制方法来对传统电气设备进行节能控制。举例来说,中控电脑能够监视并控制建筑整体的灯光、遮阳以及温控设备,并且能够显示各个区域和房间的实际温度,通过设定房间的调节温度的上下限来减少电能消耗。整体来说,建筑电气节能设计应该将高效率节能设备的采用列入设备选项,结合先进的设计技术,参照科学合理的节能标准来规划节能设计,实现用户健康、舒适且安全的使用环境。
结语
综上所述,科学技术的发展进步为建筑电气节能设计提供了很大的上升空间,相关的设计人员可以在设计规划中加入各种有效可行的节能技术,提高建筑节能的经济效益。节能设备的选择方面,应该对其原理、性能、效果有所了解,并从技术层面和经济获益两方面进行比较后再做出理智选择,进而使得有效节能的目的得以实现。
参考文献:
[1] 刘龙江.建筑电气节能技术要点研究[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2] 尹玫.对当代建筑设计中电气节能方式的研究[J].价值工程,2010(27).
[3] 李琪,全进学. 浅谈建筑电气的节能照明[J].科技资讯,2011(14).
关键词:建筑工程;电气节能;应用
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
引言
伴随着我国经济的飞速发展,能源日趋枯竭,虽然我国能源总量丰富,但人均能源可采储量远低于世界平均水平。同时,随着现代社会对资源利用有效程度的重视,资源的节约和环境的保护逐渐成为了当下全世界所瞩目的焦点。就我国现在的建筑节能状况来看,其节能技术都表现在建筑材料、维护墙结构以及建筑设备三个方面,对于电气方面的节能意识还没有得以强化。生活水平的提高和生产水平的发展,无疑决定了社会对电气需求量的持续增长,所以,建筑工程设计中电气节能技术的科学应用已经势在必行。
1 建筑工程实施电气节能的必要性和其遵循原则
1.1 电气节能的必要性
建筑工程的节能技术不仅仅表现在能耗减小和需求抑制这两方面,更应该以能量效益的提高和能源消费的最简化来获取更大的社会效益和经济效益,进而满足现代社会对舒适程度和健康环境日益增长的需求,进一步提高人们的生活质量和工作效率。从上述观点来看,建筑节能又可以被称为“建筑合理用能”。其节能工程所包含的系统涉及到了很多领域,其中,电能节约具备很大的挖掘潜力,无论是电力供需矛盾的缓和还是国民经济持续、健康、高速发展进度的保证,都能够促使其经济效益的快速增长,同时也是电力开发的较为经济的一种形式。因此,建筑工程的电气节能实施,是十分有必要的。
1.2 电气节能的实施原则
1.2.1 适用性原则。直观的说,就是为建筑物内良好人工环境的创设或维持提供必要的能源基础,例如一些建筑设备动力的提供以及符合用电设备对电能质量、负荷容量的要求的优化用电设计,实现其电能的合理利用。
1.2.2 符合实际经济效益的原则。以实际经济效益为电气节能效益的设计基础,不盲目的增加相关投资金额,对节能设备和材料进行选择时应该遵循科学合理的经济原则,从而使得节能增加的投资数目能够在较短的时间内通过节能运行而使得经济效益有所保障。
1.2.3 节能性原则。节能重点要放在电气设备的电能损耗上,如变压器的功率损耗、输电线路的额外损耗等等。对其采取有效的节能措施,尽量减少或杜绝与建筑使用功效无关的电能损耗。
1.2.4建筑电气技术先进的原则
建筑电气应当在设计和施工阶段对无谓的能源消耗进行节省。节能的着眼点,应当先找出无谓的能源消耗的地方,然后进行分析、探讨,最后再考虑采用适合的节能措施。比如变压器的功率损耗以及传输电能线路的有功损耗等均是无谓的能源消耗,可设计方案进行优化。
综合上述节能原则,大致可以将其设计重点概括为“功能满足,合理经济、技术超前运用”这几点。下面笔者将从节能措施入手,着重阐述如何能够合理的将节能技术运用到建筑工程设计当中。
2 建筑工程中,电气节能设计的技术措施应用
2.1 选择合理的变压器类型
变换电压是变压器的主要作用,而其在升压降压的过程中会产生大量的功率损耗,且这些损耗只限于变压器本身。直接点说,变压器的电气节能的关键就在于其有功功率损耗的降低,运行效率的提高。S(B)H15-M系列产品节能型变压器是笔者较为推荐的变压器选择,非晶合金铁芯变压器是新型环保节能产品,铁芯采用非晶合金带材卷绕而成,空载损耗比现行S11型配电变压器降低75%以上,节能效果十份显著。基于建筑工程设计的基本要求来说,这点是电气节能最基础的设计和选择。
2.2 输电线路传输消耗的减小
由于输电线路本身存在有一定的电阻,所以当电流流过时,线路上会产生一定程度的有功功率消耗。所以,输电线路传输功率消耗的降低是提高电能利用率的重要因素,线路损耗的减小可以从导线材料、横截面积大小和线路长度等几个方面来进行规划。
2.2.1 导线材料选择方面,可考虑电导率较小的材质作为导线,铜芯线是最为常规的材料选项,但是由于其矿产资源不是十分丰富,所以一些高层建筑工程的垂直干母线可选用新型的铜铝复合线做干母线。
2.2.2 导线横截面积的适当增大。若电力传输线路较长,且其动热稳定、载流量、电压损失和保护配合等条件都能够满足的情况下,可以考虑将线缆的界面面积再加大一个等级,进而减小线路损耗。
2.2.3配线长度的适当减小。直线线路是建筑电力设计的最佳形式,对于低压线路来说,回头线是其应该尽量避免的走线选择。而变压器的位置設置,则以靠近负荷中心为佳,减小供电距离,减少部分线路损耗的同时也提高了电能供需的及时性,在低压配置的环境下,供电半径不应该超过规范要求的尺寸。
除此以外,针对一些季节性负荷的调剂上,也应该充分利用供电线路的优势,将一些功率消耗计费级别差不多的负荷,如风机盘管和空调风机、电开水器和一般照明进行集中处理,也可以有效地减少输电线路损耗。
2.3 照明节能方面可采取的应对措施
通常情况下,自然光线的有效利用是建筑工程本身应该进行规划设计的一个方面。对于电气节能技术来说,就要在对建筑物自然光照度的变化有所掌握的情况下,对灯具进行分组分片来控制开停。与此同时,在对照明灯进行电路设计时要适当的增加开关点,从而使得每个开关的控制数量有所减少,不仅让灯具的管理变得更为方便,同时也使电能得以节省。而插座板面的开关设置方面,可以选择翘板开关来进行控制,其功能体现在不使用电器设备时,可以较为便利的切断插座电源,减少电力设备的空载损耗,进而达到节能省电的目的。对于室外的照明系统方面,笔者个人建议可以利用电感应器和声感应器来替代人工开关,使照明控制更为科学合理。单位面积的灯具安装功率方面,需要进行有效控制。笔者所经历的建筑工程设计中,通常都是以照明设计规范中的照明标准、视觉要求和照明功率密度作为设计规划,在照明质量得到满足的前提下,公共场所及没有特殊要求的房间照明都应该采用高效发光的荧光灯。光源用电附件也尽量使用低能耗且性能优良的配件元件,比如节能型电子镇流器、电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等等。
2.4 建筑物的供配电系统节能设计
建筑物的供配电系统的节能设计应当确保有合理的方案、系统设备以及供电路线的能源消耗信息。①对用电负荷进行精准的计算后合理对其分配,应当选择变压器的负载率最佳,以保证能够降低电压器的容量、延长变压器的使用寿命;②运用集中式以及分散式的方案进行无功补偿,使得低压侧功率的因数有一定的提高,保持在 0.9 以上,从而保证变压器的损耗以及配电线路的损耗降到最低点;③对配电的位置进行明确,保证配电间和配电柜和负荷中心相近,从而使得电压损耗以及电能损耗减少;④对非线性的用电设备进行控制,使其所产生的高次谐波合理化;⑤峰谷调节能量控制措施的使用。在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制,保证减少电气能源的浪费等。
3 建筑电气新技术的运用
新一代建筑电气技术为了解决传统节能技术中能源浪费较大的一些问题,通常会采取一些较为先进的控制方法来对传统电气设备进行节能控制。举例来说,中控电脑能够监视并控制建筑整体的灯光、遮阳以及温控设备,并且能够显示各个区域和房间的实际温度,通过设定房间的调节温度的上下限来减少电能消耗。整体来说,建筑电气节能设计应该将高效率节能设备的采用列入设备选项,结合先进的设计技术,参照科学合理的节能标准来规划节能设计,实现用户健康、舒适且安全的使用环境。
结语
综上所述,科学技术的发展进步为建筑电气节能设计提供了很大的上升空间,相关的设计人员可以在设计规划中加入各种有效可行的节能技术,提高建筑节能的经济效益。节能设备的选择方面,应该对其原理、性能、效果有所了解,并从技术层面和经济获益两方面进行比较后再做出理智选择,进而使得有效节能的目的得以实现。
参考文献:
[1] 刘龙江.建筑电气节能技术要点研究[J].黑龙江科技信息,2011(23).
[2] 尹玫.对当代建筑设计中电气节能方式的研究[J].价值工程,2010(27).
[3] 李琪,全进学. 浅谈建筑电气的节能照明[J].科技资讯,2011(14).