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现代建筑电气节能探讨

2014-10-21申磊

建筑工程技术与设计 2014年35期
关键词:电气节能建筑措施

申磊

【摘要】降低能量消耗、节能减排已成为人们的一种自觉意识,也成为了当今建筑设计中必须考虑的首要问题,是社会发展的一种必然趋势。在现代建筑电气工程设计中要充分利用节能技术,选择节能设备,运用先进的设计理念,并结合节能标准进行设计施工,以提高现代建筑电气工程的设计水平,提升电气设备的运行效率,在降低能耗的同时为人们提供舒适、健康、安全的生活和工作条件。

【关键词】建筑;电气节能;措施

一、建筑工程电气节能现状

我国拥有的能源资源总量位居世界前列,但是,由于我国人口众多,人均资源占有率非常低,而能源利用率也偏低。随着建筑业的快速发展,建筑工程电气节能还有广阔的发展空间。在建筑工程电气节能上,要么就是丝毫没有考虑到电气节能设计,要么就是节能效果不佳,总而言之,建筑电气设计师要不断提升素质,降低能源消耗,提高能源利用率,为老百姓提供功能齐全、节能效果好的建筑物,促进我国社会经济的可持续发展。

二、建筑工程电气节能的基本原则

建筑电力资源的无用能耗主要出现在电气安装不科学,电气设计的缺陷会使实际使用过程中电力消耗成倍增长,使得本可以避免的能耗变成令人头疼的“电老虎”,使用电成本提高。从不同角度节约建筑电力能耗可以高效、长久地满足建筑电气节能的需求。从电力设计的技术人员方面看,节能技术的应用和各项功能用电的需求是必须考虑的;从使用者方面考虑,在选择电气用品时,在考虑价格和个人喜好的基础上,产品的节能效率也是选择时应该重点考虑的,因为从长远来看,节能效率高的电气产品能有效降低能耗和生活成本;从电气产品的设计开发人员方面看,节能产品的技术需要进一步改进,节能产品价格要降低,随着人们节能意识的提高,市场对节能产品的需求会进一步增加,对节能产品的设计和技术提出了更高的要求。

建筑节能中电气节能是核心内容,设计人员在对建筑电气部分进行设计时,应当多方面考量,对建筑电气系统的可靠安全以及适用经济性予以考虑,将能源消耗通过合理的运行设计方案最大程度降低。建筑电气节能应保证以下几个原则:

1、实用原则

实用,就是满足电气用电需求。建筑在电气节能设计时首先应该满足各项用电需求,例如对于照明电气要满足亮度要求;对于公共场所的空调,要满足舒适合理的温度等。满足电气基本用电需求,保证生活质量是建筑电气节能的基本原则。

2、经济原则

在进行建筑电气节能设计的时候一定不能为了节能而提高其他方面的开支,保证节能所节约的资金大于投入和运行费用,是建筑节能应该保证的经济原则。采用新能源系统设计,如太阳能发电、风力发电等,也能有效减少能耗能源方面的投入。

3、节能原则

在建筑电气节能设计时,无用能耗是最应该避免的,如变压器的功率损耗和传输电能线路上的有功损耗等。有针对性地采取相应的节能措施,合理使用有先进节能技术的电器,有针对性地采用相应的节能措施。在建筑投入使用后,根據日常需要、居住习惯和时间个性化地定制节能计划也能有效地减少无用能耗。

4、优化原则

进行建筑电气节能设计时,相关的配电网络设计、规划和建设要科学合理,在合理使用能源的基础上,促进资源优化利用,让使用者能够享受优质高效的电气设备。

三、现代建筑电气节能措施

1、照明系统的节能措施

照明系统的能耗是建筑能耗的重要组成成分,我国在照明系统中消费的电能占到了全国总发电量的10%左右。因此提高照明系统的节能水平将大幅度减少电能的消耗,建筑照明需求大,需要推广节能设计促进建筑的节能。

1.1采用智能照明系统

采用合适的智能照明系统,充分利用天然的能源,提高照明的质量,节约电能。智能照明控制系统根据每个区域的功能,每天根据环境和时间通过不同方式实现自动调节照明,或者提前做好照度设置,由系统或分控制器通过调光模块,调光器自动调节。对白炽灯、荧光灯等多种光源进行调光控制,降低了荧光灯谐波含量,提高了功率因数,降低了低压无功损耗。

1.2合理配光,有机组合

在实际照明工程中将局部照明与一般照明即主体照明有机地按照明需求合理配置,对同一照明场所按不同季节、不同日子、不同时段照明需求实施不同照明照度。在建筑物内对同一功能间不同区域实现分区域合理配光。

1.3选择高效光源、附件

光源是电能转化为光能的器件,是照明用电的核心,也是照明节能的根本。在满足光照环境需求的前提下着重考虑光源的发光效率与光源寿命。应从发光效率、显色性、寿命和投资等方面综合考虑。自镇流荧光灯应配用电子镇流器,可提高灯管光效和降低镇流器的自身功耗,有利于节能;直管形荧光灯应配用电子镇流器或节能型电感镇流器;高压钠灯、金属卤化物灯应配用节能型电感镇流器。

2、供配电系统节能

在建筑电气节能设计中,供配电系统是设计工作的重点,根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理谩计供配电系统,尽量做到系统简单、可靠、操作方便。

2.1减少变压器的能量损耗,变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗(又称为空载损耗)和铜耗,铁耗与负荷大小无关,是与铁芯的制作材料和制造工艺有关,而铜耗与负荷的大小有关,对用电负荷精准计算后合理的进行分配,选择变压器的运行参数与台数,应使变压器的负载率最佳,以保证能够降低电压器的容量、延长变压器使用寿命。

2.2减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯等)。使用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。

2.3对配电位置进行合理设计,变配电所应靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。

2.4对非线性用电设备进行控制,降低设备所产生的高次谐波值,降低变压器的运行环境温度,平衡三相负荷,合理选择变压器的接线方式。

2.5峰谷调节能量的控制,在用电高低峰期进行有效的调节控制,灵活控制,以达到节省电气能源。

3、节能光源的合理选择

选择节能光源是节能技术中表现最为明显、最为直接、最为方便的一种节能措施。荧光灯与白炽灯相比其发光的效率约为白炽灯的4到5倍,使用的寿命约为白炽灯的7到8倍,并且荧光灯具有光效高、寿命长、结构简单、发光柔和、无电磁辐射等一些优点。另外,近年来如高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯等新型节能灯具也得到了较为广泛的普及和应用,对于提高电能的利用效率和降低建筑物的能量消耗发挥了非常重要的作用。

结束语

建筑物的电气系统,首先要满足电能的需求,减小供电电压的偏差,通过改变用户的用电方式等措施,达到节能目的。照明系统量大而广,光源及其附件的选择都应该在满足照度要求的同时以经济为前提,针对不同类型的建筑选择不同的智能照明控制系统,达到节能的目的。空调系统采用自动化控制和变频技术提高运行效率,增强建筑的保温,减少能耗。借助在建筑设计及运行中的各种节能措施,可以减少不必要的能源损耗,达到建筑节能的目的。

参考文献

[1] 李小燕.浅谈高层建筑暖通空调控制系统设计[J].科技创新导报,2012,(11).

[2] 金奕.建筑电气节能措施[J].现代建筑电气,2010,(2).

[3] 窦超,李鹏飞.建筑电气供配电[J].中外企业家,2013,(7).

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