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1引言
建筑在今天的生活中充当着非常重要的角色,但是面临着越来越严重的能源危机,高层建筑虽然节约了土地资源,有很多方面都值得我们肯定,但也有一些资源浪费的问题出现,高层建筑的电能使用是比较主要的问题之一,对建筑电气节能设计原则进行研究,并提出有关电气方面节能的有效措施。
2建筑工程中电气节能原则
2.1符合建筑使用标准
建筑是一项系统性的工程,电气节能是这项工程的一个子模块。在实际的电气节能设计原则当中,相关设计规划必须要在符合建筑使用标准这一个大前提下进行制定。其具体要求就是在适宜用户在用电安全和基本用电保障上,不断优化电气系统结构,减少不必要的能源损失,以达到节能的目的。因此建筑工程中的电气设计应该严格遵守国家相关的安全技术标准,为建筑用户的安全用电、稳定用电创设一个良好的环境。
2.2环保节能原则
建筑工程电气节能技术的核心即是要体现环保节能。环保节能原则要求建筑工程减少电气能源的损耗,优化电气系统结构,提倡使用环保用电设备,降低生产过程中能源浪费和环境污染。环保节能原则贯穿于建筑工程中电气节能技术的各个方面,是建筑工程电气系统建设人员所要仔细思考和探究的问题。节能和环保不是两个单独存在的理念,其是一脉相承的:节能是促进环保的充分条件,环保是节能的直接反馈,这也是建筑工程可持续发展的重要体现。
2.3适用性原则
适用性包括两个方面:①建筑工程电气设备使用的适用性,其为建筑整体提供符合生活工作需求的相关物质条件,保障建筑内部的良好环境,维持和保障相关工作正常运行;②经济适用性,在建筑工程电气节能技术的设计应用当中,经济适用原则是决定节能技术能否成功施行的重要因素。经济适用原则将实际建筑工程中的经济效益作为出发点,通过各种策略、措施(主要是使用节能技术)减少建筑工程开展过程中的开支,实现电气技能的目标,帮助建筑工程创造最大化的经济效益。
3电气节能技术的具体应用
3.1供配电线的节能设计的应用
电线在电能的输送过程非常重要,电线的质量直接影响整个电路系统的正常运行。在实际的工程中,电线选择不当大大的消耗了电能,因此,电线方面的节能是非常重要的,是用电器正常工作中非常重要的一项材料。有其导电性更加的重要,直接影响使用效率,目前在我国高层建筑中大量使用电线,消耗的电能是不可避免的,因此采用节能线路,降低电线电阻值,首先考虑高层建筑物的电压等级,合理安排供电半径和建筑物高度。确保电器的安全问题,为了更好的促进行业的继续的向前发展。按照高层建筑的特殊性,科学地挑选导线的品种,选择最适合的导线,一般情况下,导线用铜线是最好的选择,有时也可以使用铝芯作为导线。根据具体实际情况,缩短低压线路的供电范围,进一步提高导线的安全性和可靠性,施工过程中,把变配电所安置在比较靠近负荷中心的地方也是可以考虑的。
3.2合理配光节能技术
(1)利用照度计算原理优化配光在实际的建筑过程当中,不仅仅需要通过合理的计算方法,对整个建筑的照明灯具数量进行规范,还需要通过降低减光效应等方法,达到灯具的合理配置。从而实现照明节能。通过研究我们发现,室内的减光效应与卫生有着很大的关系,当室内卫生十分整洁的时候,则减光效应则会变小。因此,保持室内整洁也是达到合理配光的一种有效途径。(2)各种照明有机结合合理配光照明需求之下的配光工作,需要根据同一时间段当中的照明需求、同一时间段当中的不同照明需求、不同时间段的不同照明需求来进行进一步的考虑。从而达到合理配光与节约能耗的目的。在实际的建筑照明系统当中,主要的照明类型有以下几个方面:一般照明、混合照明、重点照明、点缀照明、应急照明、泛光照明等。通常情况之下,都是采用多种照明类型搭配或是单个类型照明主导的方法进行搭配。例如在设计工作室、钻石加工室等地方,在利用一般照明满足主要照明需求的同时,还会利用局部照明来满足工作要求。在商场当中需要通过灯光的点缀来激发顾客的购买欲望,将点缀照明与商场实际照明相结合,在满足基本照明需求的同时,突出商品的特征。在提高顾客购买欲望的同时,也实现了节能的最终目的。
3.3变压器的节能技术应用
根据统计的结果表明,高层建筑中变压器的节能技术器的台数多、容量也大,变压器在传输功率的过程中,自身要产生无功功率的损耗,必须要采取有效的技术措施,来进一步降低电气方面的损失。我国节能型的变压器在质量方面没有问题,努力推广这种变压器,促进高层电气方面的节能效果更加的明显。我们可以采用静止无补偿器提高功率,在建筑中的电力系统中,采用感应之类的设备,提供大量的无功功率,经过多级的线路额输送,将损失一部分的电路,这样将降低发电供电设备的能力,导致电能损失的增加。但是静止无补偿器装置,能够弥补无功补偿设备的明显缺陷。当高层建筑物需要电容量大的变压器,应该减少使用数量,适当降低变压器的有功功率损耗。
4结束语
为切实提升建筑工程中电气能源的利用率,需要不断在实践中探索电气节能技术要点,以不断推动和发展电气节能技术在建筑工程当中的应用。
参考文献:
[1]董峰伟.建筑电气节能设计分析[J].住宅与房地产,2016(12):35~36.
[2]吴翔.节能建筑工程中的电气技术研究[J].硅谷,2014(8):60+166.
【关键词】建筑;电气节能;应用;高效节能
一、建筑电气节能应遵循的一般原则
建筑电气节能应遵循的一般原则有三个:一是满足建筑物的基本功能的实用性原则;二是充分考虑经济效益的经济合理原则;三是尽量减少能量的消耗的技术先进原则。
二、照明应用中的节能措施
(1)选用高效节能的光源。一是选用时,应考虑灯具的配光,想方设法提高利用系统,二是办公室在选择高效节能的光源时,一般采用T5或T8稀士三基色荧光灯管。这是因为T5或T8灯管的光效和显色指数相对要高,能源损耗小、用汞量少,寿命较长,更加能够满足节能、环保的需要;三是走廊、门厅等场所,应把以往那种能源损耗较大的白炽灯换成高效节能的紧凑型荧光灯,以便更好地节约能源,降低损耗。(2)高效节能照明灯具的选用。一是按照光通量在上下空间分布的比例,一般灯具可以分成五种:间接型、半间接型、直接型、半直接型和全漫射型;二是灯具的结构一般应具有的特点是方便安装,易于维护和便于更换光源。高光效格栅灯具在有吊顶的办公场所应该优先选用,而在一般办公区,则一般选用直接式灯具;三是对灯具的配光应合理进选择,必须考虑实际场所的需要,同时要考虑灯具的能耗高低。(3)选择高效节能电器附件的方法。节能型电感镇流器和电子镇流器的选用。一是我们尽量选用性能优能耗低的光源用电附件,如节能型电感镇流器、电子镇流器、电子变压器及电子触发器等;二是一般而言,电感式镇流器能耗比较低,自身能耗仅为光源的10%~15%。能耗更低的是电子镇流器,它的输出的特点是具有恒功率性;三是对于单端小功率荧光灯(功率不大于25W)和一体化节能灯,由于对它们的预热要求、异常保护功能和谐波要求等均比较低,在选用节能电器附件时,应选用电子镇流器;四是节能型电感镇流器一般比较适合25W~65W的直管荧光灯。单灯电容补偿的实行。灯具单灯补偿指的是:在把一个电容器与每套灯具并联来达到补偿的目的。气体放射灯、荧光灯功率因数都可以提高到0.9以上,这样既能使电路无功功率大大降低,又能使线损和电压损耗降到最低,同时由于降低了线路电流,还使导线的截面面积减少,能够有效地节约能源损耗和经济开支。
三、电气节能的方法
(1)千方百计利用天然光源。一是照明节能中的一个非常重要的方法,就是如何千方百计把天然光源合理进行利用。在能越日渐紧缺和环保意识日渐增强的今天,在建筑物中如何尽可能地利用天然光源,以达到节约照明用电的目的,已经引起了人们的普遍关注;二是天然光源具有取之不尽、用之不竭的优点。在照明节能技术应用工程中,应当充分利用天然光源的优势,按照建筑物的采光标准和建筑的实际情况,确定适合建筑物实际个性的采光方式,做到采光与照明充分结合;三是白天时,应尽量地利用天然光源,让建筑物内具备充足的光照条件。同时,室内经过阳光的照射,既能大大节约能源,又能提高室内温度,具有使建筑能耗降低的重要作用。(2)高效节能的照明控制设计。电气节能应用的主要方法有:导光管法、反射高窗、采光搁板和棱镜窗。高效照明控制设计与灯具、光源等一样,属于照明设计中非常重要的内容,是照明节能实施中不可或缺的组成部分,主要表现现在以下点:一是能营造不同效果的光环境。通过对光环境控制来划分空间,在同一空间中,可以根据需要创造出不同效果的环境氛围,能够增强照明环境多元化的适应性和舒适性;二是可以有效地节约能源。按照满足需要的原则,在这一基础上,使用者应该根据需要来开启照明灯具,尽量地减少不必要的照明时间,控制照明数量和过高的光照度,切实做好照明的节能。作为建筑电气节能设计人员,应充分认识到照明控制的重要性,并在设计中积极实施,尽量做好建筑电气的节能工作。(3)科学合理地利用太阳能。一方面,太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。另一方面,太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。(4)建筑电气设备的节能。空调系统。其主要内容包括:一是冷冻水与冷却水系统的优化控制;二是冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究;三是热交换系统温差与流量的优化控制;四是变风量系统等控制技术。给排水系统的优化控制。一是电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制;二是电梯。包括电梯的合理选型、停层计划及群控策略;三是电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。
参考文献
[论文关键词]:建筑电气;节能;TT系统;控制系统
随着我国经济的飞速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题与新能源的开发则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米, 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍, 而电气建筑部分的能源消耗更是明显,因此,降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。而新能源的发展可以解决能源危机、通货膨胀、环境问题等许多社会问题,帮助构建社会主义和谐社会。新能源的快速发展中,与其配套的各项管理与技术内容不可或缺。
一、建筑设计常见的问题
1. TT系统配电线路接地故障保护问题
众所周知,室外照明灯具安装在室外, 需要承受种种因素的影响, 如风吹、日晒、雨淋等, 很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生, 它暴露于公共场所, 又无等电位联结, 增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时, 由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的,当某个灯具发生接地故障时, 其故障电压沿线传至其它灯具上, 在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统, 为户外灯具专门设置接地极, 引出单独的线接灯具的金属外壳, 以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验, 低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生, 为了提高低压断路器的灵敏度系数, 所以室外照明线路在采用TT配电系统的基础上, 尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。
2. 负荷计算问题
JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》,(以下简称《民规》)3.4.2.3条规定用电设备台数较少, 各台设备容量相差悬殊时, 宜采用二项式法进行负荷计算, 一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。
3. 用电设备接地问题
《民规》14.1.3条:用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时, 往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜PE母排接地线截面不应小于其PE母排截面。
4. 漏电开关极数选择问题
漏电开关极数选定应遵循下列原则:第一、单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器;第二、三相三线式380V电源供电的电气设备, 应选用三极式漏电保护器;第三、三相四线式380V电源供电的电气设备, 或单相设备与三相设备共用的电路, 应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。
二、电气节能的方法
1. 充分利用天然光源
照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源。随着人们对能源和环境保护的日益关注,建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。白天尽可能地利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。同时,室内引入阳光,既能大大节约照明能耗,亦有助于提高室内温度,对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:(1) 导光管法。(2) 采光搁板。(3) 反射高窗。(4) 棱镜窗。
2. 高效的照明控制系统设计
照明控制是照明设计中一个重要的内容,是照明设计基础理论的一部分,与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1) 能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间,同一空间中可创造出不同的环境氛围,体现了照明环境的舒适性。(2) 可节能。使用者需要时才开启照明,尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,以有利于照明的节能。 3. 科学合理地利用太阳能照明技术与产品
其一、太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能照明技术的开发利用,可节省资源,减少废气排放,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义。 其二、 太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷。
4. 建筑电气设备的节能
(1) 空调系统。其主要内容包括: ①冷冻水与冷却水系统的优化控制; ②冰蓄冷系统的优化控制,现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟,冰蓄冷控制策略仍需作深入研究,尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究,对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率,促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义; ③热交换系统温差与流量的优化控制; ④变风量系统等控制技术。(2) 给排水系统的优化控制。(3) 电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4) 电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。(5) 电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。
5. 能源的综合利用
(1) 太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2) 冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。
另外,一些其他节能方法还可以利用:(1)、减少变压器的功率损耗,合理选择变压器的负载率。(2)、减少线路能量损耗。在一个工程中,线路纵横交错,使用的导线及电缆不计其数, 所以在线路上消耗的有功功率相当大, 必须减少线路能耗。(3)、提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多, 应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿;二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。
三、结语
我国加入WTO 后,我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战,因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能,如果我们在设计过程中不重视节能,就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛,从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言,就是要合理的选用设备(变压器,电动机,电缆,照明光源等),合理确定供电电压等级以及采用新材料,新技术等。建筑电气节能设计潜力很大, 应精心考虑设计方案, 选择高效节能设备, 应用先进的设计技术, 按照节能标准合理设计。
参考文献
[1] 陈众励, 赵济安, 等. 建筑电气节能技术综述[J]. 楼宇自动化,2007.4.
关键词:建筑;电气;节能;技术;发展
引言
节约资源,保护环境,是我国长期的重大方针,也是全世界所关注的重要课题。近些年来,环境保护、生态保护以及节能灯字眼越来越频繁的出现在我们的生活中,引起了社会以及全世界对于生态环境的思考与反思。我国的能源消耗非常的巨大,因此必须加强节能措施。其中建筑电气节能是我国节能措施中的一个重要的组成部分,我国颁布了很多关于建筑电气节能相关的法律规范。建筑电气节能技术的运用是实现建筑电气节能的重要的一部分,为建筑电气节能的完成打下非常重要的基础。由于影响到建筑能耗的因素繁多,稍有不慎,就易产生设计的疏漏。因此对节能设计应足够重视。
1.建筑电气节能的原则
在进行建筑电气节能措施之前,必须以建筑的功能完善为前提,接着再进行电气节能设计,将能源消耗减少,并将能源的利用率提高,建筑电气节能设计不是对建筑物的功能要求进行简化以降低其功能标准。可以对建筑设备进行合理的配置,并对其进行合理的、科学的管理和控制,达到节能的效果。
从事建筑电气节能的有关专业人员应该以建筑物的设计标准以及使用功能为依据进行综合的考虑,并提出相关的措施,对建筑设备、建筑系统、电气照明以及供配电系统进行合理的设计控制,在保证其安全可靠的同时,达到节能的效果。
2.我国目前主要电气节能技术
2.1电气照明节能技术
2.1.1概述
照明节能是建筑节能中一个重要组成部分,内容包括电气照明设计中需要遵循的节能要点、确定的照明指标和选择节能光源、灯具、附件的方法,以及典型建筑物的电气照明节能设计措施等。
2.1.2照明节能措施的方法
不同的场合应该选择不同的照明光源,以其合适为标准进行选择,以照明质量得到满足的情况为基础,最好选择高光效的光源。在选用灯具时,应要求灯具的效率较高并且配光合理,必须达到满足眩光限制的基础条件,然后对开启式的直接照明灯具进行优先选用。通常室内的灯具的效率不应该在75%以下,同时还应要求灯具的反射罩具有着比较高的反射比。
对局部照明进行合理的利用。对同一大房间中有局部小范围高照度要求的,应优先采用局部照明来满足。
选择镇流器时,应选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器,并应采用能效等级高的产品。
室内照明配电线路应选用铜芯,配电线路导体截面的选择应合理,并可适当加大,以降低线路阻抗。
2.1.3照明方式的选择
如果需要照明的场所需要的照度比较高,那么就应该使用混合照明的方式进行照明。
如果是工作位置相对密集的地区需要照明时,那么就采用比较单一的一般照明方式,但是不要使用过高的照度,通常不超过5001x。如果一个地区的工作位置的密集程度不完全相同时,又或者是某一个区域时,那么就可以采取一般照明的方式,对于要求比较高的工作区,那么就可以采用比较高的照度,不是工作区的地方应当采用照度较低的照明方式。
2.1.4天然光的利用
充分利用天然光源是照明节能工程中一个重要内容,照明设计中应根据工程的地理位置、日照情况制定出建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来。
天然光采光方式除采用通常的顶部采光和侧向采光方式外,有条件时尚应利用成熟的技术措施将天然光引入室内进行照明。采用天然光导光或反光系统时,必须同时采用人工照明措施,人工照明的设计和安装应遵循国家及行业的相关标准和规范。天然光导光、反光系统只能用于一般照明,不可用于应急照明。
2.2变压器节能技术
统计结果表明,变压器自身要产生有功功率损失和无功功率消耗。多级变压电网中变压器的电能损失约占整个电力系统损失的30%,因此采取技术措施来降低其损失是节约能源的重要手段。
变压器的节能措施方法:
(1)采用节能型变压器
以目前来看,我国使用的节能型的变压器的质量水平已经比较高,与普通的变压器耗能相比降低了25%以上,未来随着超导变压器的发展与运用,相信节能效果会更加明显。
(2)采用静止无功补偿器提高功率因数,降低变压器绕组损耗
在建筑电气中,用户一般都是采用很多的感应电动机和其他的一些感应用电设备,需要电气系统提供比较大的无功功率,但是这些无功功率经过变压器以及多级线路的传输与转化,造成了一定的无功功率的损失,导致建筑电气系统中缺少无功功率,因而使得发供电设备的供电能力降低,并使得电气中的电压产生一定波动,导致电能损耗。使用此装置,可以对以往无功功率的缺陷进行弥补,尽可能的降低无功损耗。
(3)按最大需求量计算基本电费
在计算基本电费时以最大需求量进行计算,这样可以帮助变压器的经济运行,以此达到节能的目的。这种计算方式可以促进建筑电气用户按照变压器的经济方式对所要投运的变压器的容量进行选择,一旦两台或以上的变压器一同承担一个总负荷时,就可以以变压器经济运行的要求为依据来对变压器投运的数量进行合理的安排。
(4)调整及平衡变压器的二次侧绕组和三次侧绕组间负载分配。
(5)调整电网中变压器运行方式
对负载波动大的单台运行变压器,可以进行定时的计算来对小容量变压器在小负荷运行进行增设;有的变配电所的负荷波动比较大,那么就可能增加装置两台容量不同的变压器,当中用于长期使用的变压器应选择特性优良的品种,不是长期使用的可以选择良性特性的变压器。
2.3线路节能技术
2.3.1在电网中采用环行供电和多回线路供电方式
避免电力线路的交错、重叠和迂回供电。
2.3.2投入备用线路
有些用户设有备用电缆和线路,若把这些备用同路也投入使用,则可使配电线路的面积成倍增加,而又不需要额外投资,可以显著节约电能。
2.3.3减少空载损耗
当不需要用电的时候可以将电源线路断开,可以减少在线路上空载运行的损耗,通常可以达到3-5%。另外也可以采取定时的电力自控器,这样的节能效果会更加有效。
2.3.5改造、更新低压配电线路
在建筑电气中需要使用到一些金属,我们可以采用节能型的金具或者对导线的截面积进行扩大,将绝缘水平提高,对传输和漏电的损失进行减少。根据测量,一般一个非节能型的金具所需要消耗的电力大概是10-15W左右。在线路上连接着数不清的金具,所以运用节能型的金具其节能的效果是非常明显的。
3.我国建筑电气节能技术的发展趋势
3.1新能源的使用
在建筑电气节能的设计中,核能发电、地热能发电。风能发电以及太阳能发电脑技术已经被广泛的使用,还有如可控热核发电、磁流体发电、叶绿素发电、冰洋发电、高温岩体发电、污泥发电、生物质能发电以及海洋温差发电等先进的节能技术在国外已经有所使用,英国国际热核试验反应堆通过试验证实,可控热核发电在短暂时间内发电功率可达20000MW,反应堆能在小时内自维持10000MW的出力。以色列开发的地热、废热发电技术已被许多国家引进,其中不仅包含对地热能进行利用发电,还包含了对工厂中的各种废弃载热体进行利用,比如废气、热油、废热气等等。
3.2采用柔流输电(FACTS)技术和高压直流输电(HVDC)技术
采用大功率电力电子器件,与其他电力设备组成FACTS装置,可以有效的调节控制电力系统参数的快速、连续,以此将输电线路的输送能力大幅度的提高,将输电损耗降低,在这些年得到了飞速的发展,目前已经在国外的几个国家进行了使用。我国500kV输电线输送功率一般只有300-400MW,最多为700MW,比北美水平低。要对输电线路的输送能力进行提高,主要措施之一就是对FACTS技术进行利用。我国已经建成220kV的超高压可控串补示范工程,现在正在进行静止同步补偿器、飞轮储能等FACTS示范工程的建设。交流1000kV和直流±800kV的特高压网架也正进入规划设计阶段。
4.结语
节能已成为我国经济和社会发展的一项长远战略方针,是保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力,实施可持续发展战略的重要措施。随着科技的迅速发展,节能技术、设备也将不断提高和发展,在工程设计中要不断总结经验,把握成熟的节能新技术、新设备信息,逐步加以推广应用,按照节能标准合理设计。为我国人们将来居住、工作和生活环境都能有一个有效地节能建筑环境,这是每一个设计人员必须思考的问题。
参考文献
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[5]李春颖.浅议实现建筑电气节能的多种措施[J].黑龙江科技信息,2011(16):34-36.
收稿日期:2013-4-18
关键词 建筑电气;节能;探究分析
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)031-0137-01
人类面临着越来越严重的能源危机,节约能源是我国甚至全世界持续发展的一项必然手段,而电力部门既是重要的能源生产部门,同时又是最耗能源的部门,电力的系统在发电、供电、用电的整个过程中,自身的电能损耗是相当严重的。而电能又是所有能源中最为经济使用、清洁方便且容易传输、控制和转换的能源形式,因此,挖掘节电的潜力,降低电力系统的损耗,对于提高供电的经济效益,具有着重要的现实
意义。
1 建筑电气节能技术在设计中要注意的事项
1.1 经济方面
建筑电气技术在设计的时候从经济上考虑一定要做到经济实用的原则,而且一定要经济上节约,技术上可靠,在质量上过关。在实际的建筑工程当中,在确定建筑电气的设计方案的时候要符合一般建筑物的发展趋势,合理的选用新的技术,保证技术的安全性,在使用产品的时候,一定要使用经过检验的合格产品,同时尽量利用新型的技术来简化系统的设计,这样的话就能减低工程的造价,保证经济上的合理。
1.2 安全方面
电力在现在建筑中起到了至关重要的重要,没有电,很多东西都直接无法运行,整个建筑也会处在瘫痪的状态。因此,为了保证建筑电力的稳定供给供电的稳定性,在现在的高层建筑上要最少有两个到三个独立的电源,这几路的电源可以互相作为备用。对于高压的开关应该根据建筑的标准,选用较好的真空开关,对于整栋楼的电力变压器,根据要求,楼内不允许装大容量的电力变压器。
很多的建筑中,因为要走很多的电路,所以建筑中的电路繁多。为了保证各种用电设备的电路在使用的时候都是稳定、安全的,供电的电路的的截面不能随意的更改,如果非要更改,那也要在规范的条件下计算验证后再更改。否则截面改变,电阻就发生了变化,功率的变化就有可能引起火灾。而对于建筑中存在的电脑、电视等大量的电子设备,应该通过保护接地系统重复接地与共用接地体相连,保证用电人员的安全。
2 建筑电气的节能技术的应用
2.1 变压器的节能技术
变压器的节能技术器的台数多、容量也大,根据统计的结果表明,发电、供电、用电的过程中变压器在传输功率的过程中,自身要产生有功功率的损耗和无功功率的损耗,因此采取技术措施来降低损失,是节约资源的重要手段。
1)采用节能型变压器。目前,我国的节能型的变压器在质量方面已经没有问题,其总能的耗损和普通型相比要降低25%左右,如果这种变压器能够普及的话,那么节能的效果将会非常明显。
2)采用静止无补偿器提高功率,一次来降低变压器的绕组损失,在建筑中的电力系统中,很多的用户由于采用感应之类的设备,需要系统提供大量的无功功率,这些无功功率经过多级的线路和变压器额输送,这样又会造成其中一部分的电路的损失,这样的话,就会将发电供电设备的能力大大降低,增加了电能的损失,采用静止无补偿器这种装置,可以弥补无功补偿设备的这些缺陷。
3)在选择变压器的容量和台数的时候,应该根据建筑上的符合情况,综合的考虑到投资和运输的费用,对这些符合进行合理的分配,选取一些容量与电力符合相对应的变压器,使它工作起来有很高的效率,而在低耗能的范围之内。
2.2 照明的节能技术
据统计,我国的照明用电已经占据了总用量的10%左右,按照我国提出的“绿色照明工程”,照明节电的方面已经成为了节能的重要方面目前来说,在照明的节能的潜力很大,因此要提倡照明节能,提高能源的利用率,建立优质、安全、高效的节能环境。还要适当的运用天然光源,天然光源是一种无限的再生资源,在照明节能中的实施过程必须要扩大应用,制定一些列的建筑物采光标准和采光方式,并且推广到日常的生活中去。
2.3 采用新的节能技术
1)选用高效的照明控制系统。作为照明系统中的细节,在照明设计时要,不仅要注重光源、灯具的样式,同时还要注意照明控制的设计。而照明控制的主要目的是为了通过对光环境的营造,然后再通过这种效果将室内的空间重新划分,也就是说能在同一个环境中创设出不同的环境效果和氛围,使人处于其中可以有舒适的感觉。除了这一点,照明控制还要达到节能的目的,当使用者需要时照明系统才会打开为其提供服务,若不需要则能够最大限度的降低不必要的照明,同时还要对其亮度及数量进行控制,达到节能的目的。虽然目前我国照明标准中还未详细提及照明控制这一点,但是工程设计人员则要认识到它的重要性,充分考虑建筑设计中的照明控制系统。因此应该在设计中将这些能够控制照明系统的新技术加进去,这样的话就能节约很大一部分的电能
资源。
2)太阳能的照明技术要运用得当。太阳能和天然光源一样,都是取之不尽用之不竭的资源,太阳能照明,能减少温室气体的大量排放,还能节约资源。因此在建筑中合理的运用太阳能的照明技术,能将电力的节省达到前所未有的高度。
3 结束语
我国现在的建筑电气节能技术的体系并不完善,还有很多的不足,因此,我们应该以学习的心态去对待它,尽量弥补自身的不足,这将有利于我国在短时间内取得建筑电气节能的技术发展的巨大进步,同时,对资源的保护和节约也会取得巨大的进步。
参考文献
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随着经济的发展以及科学技术水平的不断提高,现代社会也逐步向节能型社会转变。节能技术的运用,能够有效节约宝贵的能源资源,并且缓解能源方面的危机。而建筑电气工程通过运用电气节能技术,能够提高资源的利用率,改善人们的生活环境,提高生活质量,并且减少工程项目中资源浪费的现象,降低房地产企业的生产成本,提高企业效益。本文主要介绍电气节能技术在建筑电气工程中的应用。
关键词:
建筑工程;电气节能;技术运用
随着我国经济水平的不断提高,建筑行业工程项目的数量和种类也日益繁多,建筑类企业得到了快速发展,随之而来的能源浪费问题也更加严重。为了能够保证建筑业的健康发展和经营,减少建筑工程中的能源浪费,共同构建节约型社会,在建筑电气工程项目施工中必须要加强对于节能技术的运用。经过对国内现有建筑项目电气节能技术应用的详细调查,针对目前国内电气节能技术的应用现状,通过制定相应电气节能的原则,并结合建筑项目施工的具体情况,从而将电气节能技术更好的应用于电气工程的实践中。
1建筑电气工程中电气节能技术应用现状
我国作为一个能源大国,能源总产量位居世界前列,但人均资源的拥有量却远远落后于其他国家,对于能源的利用率相对较低,能源浪费较为严重等,这些情况一直制约着我国经济的发展。就建筑行业而言,电气能耗在建筑工程的能源消耗中所占比例最大,其中以空调等家电为主的能耗占据总能耗的一半,而水利设备及照明设备占了近四成,其余设备则占了一成左右,电气能耗依然是目前国内最为主要的能源资源消耗类型。现阶段,政府方面鉴于电气能耗对于经济发展以及能源资源的影响,已经着手对建筑工程电气能耗的监管,对于建筑电气节能也已有了相当高的关注的。然而由于国内对于电气节能认识和研究的起步相对晚于欧美等国,对于建筑节能方面尚未形成完整统一的认识,因此节能措施缺少相应的执行标准,节能工作也缺乏应有的约束力。国内大部分企业对于电气节能的理解仍然停留在照明电气优化的阶段,对建筑工程的电气节能这一概念并未进入深入研究和探讨,以至于国内建筑工程电气节能技术依然处于初级阶段[1]。
2电气节能技术的原则
2.1保证建筑能够满足人们实际要求的实用性原则
建筑电气工程运用电气节能技术的根本目的在于减少电气能耗,提高能源的利用率。电气节能技术的运用,必须保证整体建筑功能的正常,切不可为了实现节能效果而盲目运用电气节能技术,盲目的运用不但不能达到预期的节能要求,甚至会起到反作用,严重的还会造成建筑无法满足人们正常的生产生活要求。
2.2降低建筑工程成本的经济性原则
电气节能技术的应用除开要做到能源资源的节约使用,同时也应该注意降低建筑企业的资金投入,以确保建筑企业的经济目标得以达成。如果电气节能的施工费用远超企业的正常资金预算,将会导致电气节能技术难以在建筑行业继续发展和应用。因此,必须在满足经济原则的情况下,才能更好的在建筑电气工程中运用电气节能技术。电气节能技术应当与科学技术紧密结合,根据实际施工的具体情况,科学合理的应用电气节能技术,尽量避免增加企业生产的资金投入,只有这样才能保证电气节能技术可以在建筑工程中得以推广和应用[2]。
3电气节能技术在电气工程中的实际应用
3.1电气节能技术在空调系统中的应用
空调系统的能源消耗占据了建筑总能耗相当大的比重,因此电气节能技术应用的重点就在于实现空调系统的建筑节能化。然而,由于传统的空调系统在项目的施工过程中有诸多问题存在,使得能源资源无法有效利用,导致电能浪费严重。因此,在空调系统中运用电气节能技术时,必须与建筑工程项目方面的电力部门及时交流,并且应当依据空调项目施工的具体情况以及要求,合理优化空调项目的结构,对空调系统的湿度温度进行独立管理,对电力资源实行科学有效的分布,并且采用新型的能源储存技术等,以保证电气节能技术在建筑工程项目中的正常发挥。
3.2电气节能技术在动力与配电系统中的应用
由于动力方面的设备多由厂家直接进行生产和供应,因此建筑电气工程只能通过对动力设备的运行实施电气节能化。在动力系统设备运行时,应避免其空载运行情况的发生,若是出现动力系统设备的实际运行负载趋势是逐渐减小的情况,则应当使用相应的调速变频装置,及时快速并有针对性的调节相应设备转速,在能够保证设备可以满足人们正常的生产生活需要的情况下,减少不必要的电能损耗,以实现对电力资源的有效节约。同时应当结合建筑整体的动力运行情况以及设备结构,完善电力设备的管理与分布。例如,对于高层的电梯系统可以采用分楼层的运行方式,多部电梯可相互联动统一调度,加强对电梯系统的科学管理。在某些动力设备不需要运行时,电力管理系统可以根据实际情况的需要,停止电力供应,减少不必要运行所带来的电力浪费情况。另外应当注意的是,电力设备启动时往往会导致电网的电压也出现相应波动情况,致使其损耗相当一部分的电力资源,这种情况可以通过电气节能技术中的软性启动等技术得以解决。关于配电系统方面的电气节能技术应用,可以通过详细计算工程项目的实际情况以及相应电流的具体数值,采用合适的线缆以及合理高效的电力供应方式,实现电力供应系统的电器节能化。例如,在选择线缆时,其规格应当尽量在计算过电流与电压的损耗的之后,选择规格较高的一级以此减少电力在线路中的消耗;在设计具体的配电方案时,需尽量保证三相的平衡性,将变电配电的机房尽量靠近较多的电力设备,以减少配电室供电的半径并缩短负荷较大设备的电力传输距离。公共建筑可以将普通负荷与空调等季节性负荷分别采用不同变压器供电,在空调等季节性负荷不用时,可关闭对应变压器,避免变压器空载损耗。
3.3电气节能技术在照明系统中的应用
照明系统作为建筑系统中最为基本的部分,与人们的生产生活息息相关。作为使用频率最高的电力系统,如何有效的运用电气节能技术,降低照明所产生的高能耗,也是建筑电气节能工程的工作重点。为了能够满足人们的日常需求,在照明技术方面,可以通过自然光源的采集使用的方式,且灯具开关控制根据自然光强度不同分别控制,加强对于自然光的利用以减少人工照明所带来的电力能源的消耗。在灯具选择方面,应符合绿色节能环保的要求。通过比较灯具的光源和照度以及其他因素,采用耗能低且能够长时间使用的灯具最佳。对于农村乡镇等对于路灯持续照明时间要求不严格的场所可采用太阳能路灯,减少能耗。
3.4电气节能技术在电力线路中的应用
电力传输需要依靠电力线路,同时在传输途中也会损耗相当多的电能,电力线路的设计与施工对于电力能耗有着直接的影响。因此,在电力线路进行设计与施工时,应当根据建筑各部分的电能使用情况,合理设计电力线路的分布,尽量缩短电力传输的实际距离,减少因为线路的电阻和传输距离过远等因素造成的不必要电力损耗,从而保证电力线路的节能性。
4总结
在当今的科技环境下,建筑电气工程的电气节能技术仍有极为广阔的研究空间和发展前景。电气节能技术应当在政府与企业的共同努力下,遵照实用性和经济性原则,进行技术创新与材料研发,促进电气节能技术的发展,使电气节能技术更好的应用于建筑电气工程中。
作者:段晋林 单位:江西省桂能综合设计研究院有限公司
参考文献
【关键词】建筑电气;节能;控制系统
作为能源消费大国,我国的能源相对短缺,石油和天然气 每年都要依靠进口,其次由于其能源利用率低,所以在每平方 米建筑中的能源消耗约为发达国家的 2 至 3 倍。因此我国建 筑电气节能技术的发展空间巨大。 近年来,电气能源供需矛盾 激化,建筑用电是能源消耗的主要部分,所以我国建筑电气节 能技术的发展迫在眉睫。 如大量使用节能产品,不仅每年可节 约用电数十亿度,同时可以延缓温室效应,这样同时造福了经 济与社会环境。
1、传统建筑电气技术在应用中的问题
传统的建筑电气技术在当前的建筑体系中应用较为广 泛,而且产品的种类也很丰富,从某一个产品而言,技术发展成 熟,总体上讲传统的建筑电气技术在应用中相对独立,特别是 末端电器产品,缺乏相互联结,随着产品本身功能发展的复杂 化,人们对于办公和生活环境的要求也逐渐提高,所以传统的
电气技术存在诸多不足,主要方面包括:使用的繁琐性,建筑电 气技术非节能性,管理效率地下,安全性低。
2、主要的建筑电气节能技术
2.1 风力发电技术 风力发电机的运行方式包括独立运行方式,风力发电与 其他发电形式结合,或是在一处风力较强的地点,安装数十个 风力发电机,其发电并入常规电网使用。 在传统建筑电气节能 技术的应用过程中,我国主要开发研制小型的风力发电机,并 将其作为农村独门独户使用。由于电网不能实现为偏远地区 供电,所以近六十万居民正在使用风力发电机进行发电。 但目 前的发展趋势表明,我国的风力发电机制造由小功率向大功 率发展,为满足彩电冰箱等家用电器的用电需求。 其次不再实 行独门独户的风力发电形式,而是采取联网供电,由村庄集体 供电等形式。 从长远角度看,风力发电技术的应用范围进一步 扩大,不仅单纯用用与家庭,更扩大到众多公共设施及政府部 门。
2.2 太阳光伏发电技术 在北欧的部分国家正推广一种“零能”住宅的理念,这种 住宅是由“太阳能屋顶”提供该建筑的全部能量的。而这就 应用到了太阳光伏发电技术,在屋顶安装太阳光伏电池,当阳 光充足时太阳光伏电池可以适应某一家庭的全部用电需求,并将剩余电量反存于电网,供用电不足时使用。 目前由于太阳 光伏电池的价格过高,我国仍没有大范围的推广计划。 据专家 预测,这种光伏发电技术通过技术革新与大规模生产,可于 2030 年后在市场上大规模出现,并对传统的建筑电气节能技 术产生冲击力和竞争力。
3、建筑电气节能技术发展中应该遵循的原则
建筑电气节能技术在建筑工程中不能盲目使用,不能以 节能为目标损害了建筑的原本功能,更不能为了节能而忽略 其成本的规划。所以在建筑电气的节能技术发展过程中必须 要遵循以下原则。 首先,适用性。满足建筑物照明的亮度、色温,满足空间 的舒适性或满足某些建筑的特殊要求。这是对于满足建筑物 内的人工环境完整而提出的条件。建筑电气的技术应用必须 要满足建筑物创造的环境要求,为建筑设计中的设备提供能 源供应。 其次,实际性。 节能问题本身应从国情和经济条件角度考 虑,不能盲目为追求节能效果忽视其经济效益的考虑,要对合 适的节能设备与节能材料进行性价比比较,使节能所增加的 时间效益和经济效益在未来的建筑物使用过程中得到回报。 最后,节能性。 作为建筑电气节能技术的必要条件就是其 节能性的考量。 必须要采用必要的措施,来减少甚至消除建筑物中不必须的消耗,在未来的发展过程中,应着眼于建筑电气 设备自身电能消耗,传输线路上的电能消耗等问题。
4、建筑电气节能技术发展方向
4.1 利用天然光源 作为节能工作中最为主要的一项内容就是对照明工程 的节能应用。而照明节能工程最为主要的内容就是对天然光 源的利用。 随着人们对能源的重视,建筑物中充分利用天然光 源来节约照明用电已经广泛应用在各建筑电气技术中。天然 光源作为一种无限再生资源,在照明节能的实施过程中必须 要扩大应用。 制定一系列建筑物的采光标准和采光方式,并推 广于日常生活中。
4.2 太阳能照明技术 太阳能和天然光源一样,属于取之不尽用之不竭的无限 能源。 太阳能照明技术可以减少温室气体的排放,同时节省资 源,保护地球环境。科学合理地利用太阳能照明节能技术,可 以将建筑电气节能技术的发展推向更高的台阶,这可以将其 最为本质的原则和内涵得以展现。
4.3 能源综合利用 控制能源问题的主要方式并不单纯依靠电力使用上的 细节,此外还包括对风能等自然的,可再生的能源的综合运 用。 这就需要技术的革新发展,也是我国建筑电气节能技术发展的主要方向。
5、建筑电气节能技术的发展前景
我国的节能体系目前仍处于初级阶段,相比一些发达国 家已经建立起的各具特色的建筑节能体系稍有不足。如英 国、美国、加拿大、日本等国家先后建立起了节能评估体系, 在各国的建筑节能技术实施过程中都依靠该体系的规范和 准则,采用定性定量的方法,对电气节能的效果和电气节能技 术进行评估。 相比之下,我国的建筑电气节能技术评估体系并没有建 立,显示出了相对的不足性。 因此需要我国尽快学习先进国家 的经验并分析自身的不足之处,扬长避短,这将有利于我国在 短时期内取得建筑电气节能技术发展的巨大进步。我国现在 实行的建筑节能标准和规定对电气节能内容没有做出具体 的规定,加大了操作的难度。所以,国家建筑行业的相关部门 有必要对电气节能和建筑节能测评体系的建立采取硬性措 施和实施内容的规定。 近几年我国开展的基础数据统计的工作,对各地区不同 气候特点评估,已着手对当前用电情况和建筑电气运行的数 据统计,在进行比较分析后,就将进行定量分析,针对不同的问 题和不同地域的实际情况采取不同的节能技术改造,针对各 项新产品和新技术的出现,国家出台对应的鼓励措施,这都有助于科研效果和科研动 力的加大,使科研成果快速传换为大 范围应用的产品,从而形成科研进步和生活节能的良性循环。 在此基础上,国家可指定出操作性强、 实施审核简便的科学测 评体系,明确划分一些建筑电气节能技术强制性措施,在实施 过程中加强管理,使建筑电气节能技术发挥实效,以取得长足 的发展。我国建筑电气节能技术的发展前景直接关系到建立 节约型社会的发展大计,将创造我国经济效益和社会效益双 丰收。
参考文献:
关键词:现代建筑电气;节能技术;绿色低碳
中图分类号: TU855 文献标识码: A 文章编号:
一、简析现代建筑电气节能技术
近年来,随着社会经济的发展,对学科体系的划分也越来越细,经过广大设计人员和从业人员的不懈探索与努力而发展起来的具有综合性质的工程学科,建筑电气。现代建筑电气主要运用电气技术手段(如电力技术、信息技术和数字化智能化技术)进行建筑工程的建设,利用有限的空间,创造人性化的生活环境。简言之,就是在建筑物中,利用现代先进的科学理论知识及电气技术手段创造一个人性化的生活环境的电气系统,统称为建筑电气。
二、简析现代建筑电气节能技术的现状及问题
1.简析现代建筑电气的现状
随着我国的工农业迅速发展,伴随能源消耗日益严重,各类能源呈现供不应求状态。而近年来兴建的一系列的建筑,特大型建筑和生活住宅小区,由于未意识到节能的重要性而造成了巨大的能源消耗和资源浪费。据有关部门统计,目前,现代建筑能耗占我国一次总能源消耗的27.8%,是同纬度国家的3倍,而建筑存量约130多亿m2(其中大型公共建筑约占5亿m2)。一般住宅耗电为10°~30°电/m2年,大型公共建筑耗电量是住宅用电量的10~15倍,约为100°~300°电/年,占据了大量的耗电份额。加之民用公共建筑,使用空调等耗电设备,如空调用电占建筑用电的40%~50%,水泵等设备用电占10%~15%,照明用电占15%~25%,其他设备用电占10%~15%左右。在此,现代建筑电气节能就显得非常紧要和必要。
2.简述建筑电气设计常见的问题尽管许多人意识到节能的重要性,也有许多机构在全面展开对节能技术和节能管理的探讨,随着现代建筑节能研究理论的不断深化,现代建筑的节能设计标准日趋合理,但因现代建筑电气涉及的专业和领域的广泛与深入,需要对其设计进行全面系统的分析,现对其电气设计常见的问题作以简要概括:(1)TT系统配电线路接地故障保护;(2)负荷计算;(3) 用电设备接地;(4)漏电开关极数选择;(5)住宅插座选择;(6)设计和系统不合理;(7)运行制度(控制方式)不合理等。
三、浅谈现代建筑电气节能设计的原则和方法
1.简析现代建筑电气节能设计的原则
(1)适用性原则设计要根据用电设备对负荷容量、电能质量、供电可靠性等方面的要求,基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供的必要能源及为建筑设备运行提供必需的动力的要求,对供配电设计方案进行优化,保障电能能够充分合理的利用。
(2)节能性原则建筑电气设计对整个建筑工程设计具有重要的意义,设计过程要密切配合有关建筑结构、给排水、暖通、动力、工艺等工种的要求,协调好各方面的要素。以节能为原则,尽量避免或减少与建筑物无关的电气电能的耗费,规划好哪些地方的能耗与发挥建筑物功能无关,并采取相应的节能措施对其耗能严重的环节进行调整、改造,运用先进的科技达到降能的目,将科技与具体的实际情况相结合,做到因地制宜,并要保证电气技术的生产安全、节约能源、降低能耗、保护环境,全面考虑施工管理和设备材料的维护等方面的要求。
浅析现代建筑电气节能的方法
既然节能工作如此重要,尤其是建筑物的节能工作对整个能源是否能够有效合理利用起到了重要作用。目前,建筑电气节能应用比较多的方法有:导光管法,采光搁板, 反射高窗,棱镜窗等。这些方法对建筑电气节能具有一定的作用,但还有一些新的节能方法有待发现和使用,以下就对这些方法做以简要介绍:
(1)充分合理的利用天然光源
天然节能的方法是合理充分的利用光源,随着“节能减排,低碳环保”口号的提出,人们越来越注重充分利用天然的光源来节约建筑物的照明,并制定了一系列的建筑物采光标准,采光方式,将采光与照明充分的融合起来,白天可充分的利用自然光照条件,建筑物内引入阳光,以求降低电气能耗,使建筑物内获得较为稳定的光照条件。通过合理的利用天然光源对于降低建筑的能耗和保护环境具有十分重要的意义。
设计高效的照明控制系统照明控制与灯具、光源一样是照明节能不可或缺的要素,对照明设计及其基础理论的应用具有重要的意义,通过设计高效的照明控制系统并将其运用于实际中,既能营造良好的光环境,利用控制光环境划分出不同的环境氛围,保障照明环境的舒适性;又能达到节能的目的,使用者在照明时无需花费太多的时间和过高的照度,根据照明控制来合理使用光照 (3)科学合理地利用太阳能照明技术与产品 太阳能是天然的光照能源,是取之不尽,用之不竭的清洁能源,利用太阳能能够节约电能,减少环境污染和资源的消耗与浪费,科学合理的使用太阳能照明对保护地球环境具有重要意义,同时利用科技将入射的太阳辐射能转化为化学能、电能,能够提高资源的利用率,发挥太阳能的最大效益。
(4)对建筑电气设备进行节能改造
建筑电气设备包括空调系统、给排水系统、电动机、电梯、电动门窗。主要内容包括:优化控制冷冻水与冷却水系统、冰蓄冷系统、热交换系统温差与流量、变风量系统等控制技术。同时对电梯、电动机等设备进行正确合理的选型,对电动门窗、遮阳系统的自动控制和相关的节能控制等进行考虑。 通过综合利用能源,太阳能光伏电源系统,冰蓄冷系统等节能方法,还可以通过减少变压器的功率损耗、合理选择负载率,减少线路能耗,减少照明系统的光能损失(合理规划建筑电气设计和合理选择照明工具和配光曲线)等方法,提高变压器的功率因数和照明利用系数。参考文献:
[1] 浅析现代建筑工程的节能技术应用 周汉强
关键词:建筑电气设计节能技术
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
Abstract: along with the social economy and science and technology progress, people's living standards have continuously improve and at the same time, the energy consumption is also in constant increase, energy conservation and emission reduction in the new era of social development is an important guiding ideology. In pursuit of the global energy saving background, the modern architectural design in electrical energy saving technology application has been imperative, and must be in long-term construction practice, gradually establish a set of perfect, scientific electric energy saving technology system, and to promote the whole building industry continuous, healthy and stable development in this paper in the construction of the building electrical energy saving measures are discussed.
Keywords: building electrical design energy saving technology
0前言
建筑行业的智能化于20 世纪80 年代起步于西方各主要资本主义国家,并逐步向美国、日本等国家传播和发展,最终形成全球性智能化建筑的潮流。我国也要紧跟时代潮流,逐步实现现代建筑电气节能设计向智能化的过渡与发展。在现代建筑设计中,用电设备的电能消耗比例大致为:制冷机组、空调器及新风机组等设备用电占40%~50%,送/ 排风机及水泵等设备用电占10%~15%,照明用电占20%~30%,电梯及厨房设备等其他设备用电占5%~15%。根据上述电能消耗分析,本文从建筑设计“电气节能”的几个环节,即建筑照明及其控制的节能、建筑智能控制的节能、供配电系统及电器产品的节能入手,运用科学发展的观点,结合建筑设计的特点阐释“电气节能措施”的应用和选择。
1 建筑设计中电气节能技术应遵循的原则
1.1 适用性原则,就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。
1.2 实际性原则,要充分考虑实际经济效益,合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
1.3 节能性原则,应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗,比如电气设备自身的电能消耗,传输线路上的电能消耗等等。这应该是节能的着眼点。
2 建筑电气设计节能技术应用的具体措施
2.1 合理设计供配电系统和选择变压器。根据负荷性质、负荷容量、供电距离、用电设备等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,供配电系统接线力求简单可靠,同一电压供电系统配电级数不宜超过两级。变压器节能的实质就是降低损耗,提高运行效率。变压器在起着降压和传递电功率的过程中自身要产生有功率和无功功率的损耗,而不同时期生产的变压器其技术特性存在着很大差异。
2.2 注重照明设备的节能设计。照明用电量大且面积广,照明的节能潜力很大。照明节能设计中,除了满足照度、光色、显色指数外,不能单靠减少灯具数量或降低功率.要充分利用自然采光,改善环境的反射条件,推广应用新光源和改进照明灯具的控制方式,从而达到节能的目的。
2.2.1 采用高效节能光源。在灯具悬挂较高的场所的一般照明,宜采用高压钠灯、金属卤化物灯,亦可采用大功率细管径荧光灯;除特殊情况外,不应采用管形卤钨灯及大功率普通白炽灯。在灯具悬挂较低的场所的一般照明,宜采用荧光灯,除特殊功能建筑物洳博展馆、影剧院、高级饭店等场所)等,不应采用普通白炽灯。
2.2.2 改善照明器的控制方式。照明器的控制,应根据各房间使用的不同特点和要求区别对待。面积较小的房间宜采用一灯一控或二灯一控的方式;面积较大的房间采用多灯一控的方式,但每个开关控制的灯数不宜太多。也应考虑适当数量的单控灯。建筑内的楼梯问、走廊等公共通道照明器宜采用定时开关控制。在远离侧窗的天然采光不足的区域内的电气照明。宜采用光电控制的自动调光装置以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱.保证室内照明的稳定。室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制。
2.3 科学提高系统的功率因数提高功率因数可以减少线路及变压器损耗。线路上传输的功率分为有功功率和无功功率。有功功率是满足建筑物功能所必须的其不可变的。电气系统的用电设备,如电动机、变压器、线路、气体放电灯中的整流器都具有电感,会产生滞后的无功功率就需要从系统中引入超前的无功功率相抵消,超前的无功功率就从系统经高低压线路传输到用电设备,在线路上就产生了功率损耗。这部分损耗是可以通过以下几种措施来降低的:
2.3.1 提高设备的自然功率因数,以减少对超前的无功功率的需求,优先考虑采用功率因数较高的的同步电动机,荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器。
2.3.2 由于感抗产生的是滞后的无功功率,可采用电容器补偿,因为电容器产生的是超前的无功功率,两者可以相互抵消。采用电感镇流器的气体放电灯,安装电容器,可以提高功率因数,同时也提高了电源的输送能力。
2.3.3 在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下,若自然功率因素达不到要求,应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿,减少线路上的无功传输损耗,达到节能的目的;在用电设备集中的地方采用成组补偿;建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿且多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。
2.4 加强无功功率补偿,对配电变压器进行无功补偿可提高功率因数,有利于节能降耗。传统的低压补偿为“三相共补”,适用于低压网络中单相负荷不大,三相基本平衡的情况。随着生产、生活水平的不断提高,大功率高压气体放电灯、计算机和网络设备等单相负载的大量采用,使三相不平衡度增大。因此,对配电变压器需要进行单相无功补偿,即“单相分补”。但单纯的单相分补投资较高,比三相共补增加20%~30%的投资。
2.5 提高抑制谐波的技术应用。谐波的抑制方法很多,常用的方法有增加换流装置的脉动数;加装交流滤波装置;改善三相不平衡度;在用户进线处加装串联电抗器及采用有源滤波器/ 无源滤波器等新型滤波措施。实际措施的选择要根据谐波达标的水平、效果经济性和技术成熟度等综合比较后确定,从而抑制高次谐波造成的系统发热和损耗,实现电气系统的节能。
2.6 引用太阳能光伏供电。太阳能光伏供电就是利用光伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏供电系统主要由太阳电池板、蓄电池、充电控制单元及放电控制单元组成。太阳能光伏供电系统目前主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉及太阳能照明(太阳能路灯、庭院灯和草坪灯等)。随着太阳能光伏供电技术的不断完善发展和日趋成熟,该系统将会广泛应用于各个领域。
3结语
总体来说,我国现代建筑电气节能设计的应用逐渐呈现出全方位、多角度、立体化的发展趋势,并在与世界建筑行业先进技术的融合和交汇过程中,进一步得到发展与完善,基本满足现阶段我国建筑行业对于节能技术的要求。但是,建筑行业技术管理人员切不可固步自封,而是要坚持发扬与时俱进的创新精神,不断对现有的现代建筑电气节能技术进行全面的改革与创新,以促进我国建筑行业的全面、健康、和谐、稳定发展。
参考文献
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