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建筑电气节能设计及照明节能设计的探讨

2021-09-10霍大明

家园·建筑与设计 2021年2期
关键词:电气节能建筑

霍大明

摘要:建筑电气领域能源节约设计蕴含着巨大的发展潜力,是保障我国国民经济健康可持续发展的主要举措之一。本文以建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想背景为切入点,简要分析了建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想原则。并对建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想方法进行了进一步探讨。

关键词:建筑;电气节能;照明节能

引言

在建筑工程行业飞速发展的时代背景下,人们对于电气以及照明的需求逐渐增加,与此同时面临着较为严重的能源短缺问题,针对这一矛盾,建筑电气专业设计人员进行电气设计时,不仅要满足人们对于电气照明的需求,还要有效缓解能源过度消耗的问题,进而获得经济效益以及社会效益。

1建筑电气照明节能设计原则

1.1绿色照明

绿色照明是建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想主要目标,需要专业负责人在保证建筑正常运行的基础上,结合建筑电气照明节能规范要求,建立高效节能体系,尽可能地节约电力能源损耗。

1.2环保、经济的原则

不但需要让成本和投资得到有效控制,同时可以使管理和材料方面的费用得到有效减少,将通过降低能源消耗所生成的成本应用到真正需要的地方。

2优化设想方法

2.1供配电系统节能设计

供配电系统是建筑电气节能设计的重要组成部分,设计人员在开展实际设计工作的过程中,应当本着不压缩、不浪费的原则计算项目的负荷指标,并对供电距离、分布以及节能设备进行优化选择,提升供配电系统的合理性,满足节能的要求。在项目的方案阶段电气专业经常需要配合考虑项目的开闭所、配电房等,根据《全国民用建筑工程设计技术措施-电气篇》中的“各类型建筑物的用电指标”表进行负荷估算,也就是我们所说的“负荷估算法”。另外计算时应当注意项目中是否存在较大的用电设备,若存在应单独列出,比如消防水泵、厨房设备、舞台的声光电设备,在不浪费的情况下也不应该漏项,这样计算出来的负荷才能接近实际的用电情况。根据《10kV及以下用电用户业扩工程技术规范》DB35/T1036-2019中6.3条的规定低压线路的供电半径不宜超过250米。开闭所及配电房位置的设置应遵循这一原则。对于个别特别远的建筑若其无法改变与配电房之间的距离,可通过增大导线截面积来减小线路传输过程中的电压损失。

2.2恰当选配变压器

变压器摩擦、电路中电阻热量散失导致的有功功率损耗,受变压器空载、有载损耗、变负载率等因素影响。其中变压器空载损耗又可称之为铁损,主要是由漏磁损耗、涡流损耗构成,受硅钢片性能、铁芯制造工艺影响,但与负荷值变化没有一定关系。一般在建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想过程中应优先选择高导磁的优质冷轧晶粒取向硅钢片节能变压器,如SCB10型变压器、SCB型变压器等,或SLZ7型变压器、SL7型变压器等先进工艺制造的新系列变压器。上述变压器由于运用了“取向”处理方式及45°全斜接缝结构,可保证硅钢片磁场方向趋于一致,最大限度降低铁芯涡流损耗及漏磁损耗。其中SLZ7型变压器、SL7型变压器,接缝密封性较为良好,10kV系列可以分别降低41.51%、12.99%的空载损失、短路损失;而SCB10型变压器、SCB型变压器较SLZ7型变压器、SL7型变压器系列空载损耗、短路损耗可以降低大约5.91%、23.32%,每kVA可以降低9.00kW·h左右的电力资源损耗量。除此之外,现阶段已经出现了一种以非晶合金变压器为代表的新型节能变压器,其采用非晶合金带材代替了传统硅钢片铁芯,具有良好的节能效果,可以在5年内回收成本,经济效益较为突出。在变压器型號确定后,建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想人员可以变压器负载率为依据,考虑到变压器负载率为50.0%时仅降低了变压器线损,无法控制变压器铁损,且在低负载率下若需增加变压器容量就需要购置更高价格的变压器,甚至还会因母联开关容量、出线开关容量增大而导致设备购置、运行维护、折旧费用增加。因此,为了保证变压器在建筑电气设备使用期间容量适当,建筑电气能源高效合理利用领域照明工艺能源利用效率优化设想人员可以设定变压器负载率在75.0%-85.0%,同时设定变压器满负荷运行时绝缘层使用寿命为20年。在绝缘层使用年限到达后,可以更换性能更加优良的变压器,保证变压器始终处于领先水平。除此之外,对于在容量大需选配多台变压器,且负荷合理分配的情况下,应尽可能压缩变压器台数。如在装机容量为2000kVA时,可以选择两台1000kVA,减少总损耗;而对于分期实施项目,可以选择多台变压器方案,避免轻载运行导致损耗增加。同时在内部经多个变电所进行联络线敷设,结合负荷情况适当切除变压器,达到减少损耗的目的。此外,为了满足电气设备在轻载时高效率要求,可以结合负载变化,引入交流变频调速系统,改变“大马拉小车”的情况。

2.3采用高效率节能灯具

本工程中的建筑电气照明光源选择必须以建筑性质、照度要求等为主要依据,确保显色性及启动时间等要求与电气照明光源相符合。同时,所选择的光源必须具有较高的效率,保证较长的使用寿命。建筑室内电气照明灯具在选择时,需要对控光效果及照明效率等加强注意,从而有效降低照明设计成本,将建筑总体的能源消耗控制在合理的范围内。因为直管荧光灯具备多重优势,不仅可以长时间使用,而且投入的资金比较少,所以一般会以直管荧光灯为主;而高频无极荧光灯不仅使用时间较长,而且在使用过程中可以始终保持良好的稳定性,所以,最适宜在比较宽阔的地方作为照明光源。

2.4不断开发新型电气照明系统

在社会经济水平不断提升的背景下,对建筑电气照明节能设计人员提出了更加严格的要求。其需要对以往的设计理念进行有效创新,结合建筑的使用功能及用户的实际需求,将节能环保基本理念落到实处,对新型照明系统进行全面开发。比如,在考虑光源时,需要对建筑自身的结构特点有清晰的了解和认识,合理利用其自身结构特点,将自然光源利用到极致。在节能环保的同时,也可以为减少灯具对人体的电磁辐射提供帮助。受到多种因素的制约,不同的建筑所产生的太阳辐射会存在一定的差异性。在进行照明节能设计时,必须结合具体情况,有针对性的调节照明度,从而有效增加天然光照时间,以有效利用太阳光。在光照强度比较大时,对照明进行合理控制,可以使节能效果得到进一步增强;当太阳光比较微弱时,通过适当增加照明度,可以使室内照明的实际效果得到有效提升。因此,需要不断开发太阳能,对太阳能的转化加以完善,以确保可以在建筑电气照明节能设计中发挥太阳能的重要作用。

结语

综上所述,节能环保的照明设计需要从照明光源、辅助装置、高效灯具和启动设备等多个方面展开。根据经济发展状况与建筑建设的要求,选择最优的照明光源设备,加强运行管理,为我国节能环保事业的发展做出贡献。

参考文献:

[1]王晓健,韩博文.建筑电气照明中的节能设计措施[J].居舍,2019(31):117-118.

[2]黄维元.建筑电气照明中的节能设计措施研究[J].低碳世界,2018(4):172-173.

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