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隨著節能環保觀念逐漸深入人心,在建筑工程中值得提倡。電氣照明作為建筑工程中的重要基礎設施,不僅滿足人們對光源的需求,而且應該加以節能技術應用,進而為保護環境貢獻力量。不到世界人均水平的一半,而我國能源利用率又低,大約為30%(日本的能源利用率可達到 57%)我國單位建筑面積能耗相當于發達國家的 2 -3倍,由此可見節能工作潛力很大。
1 建筑電氣節能應遵循的原則
電氣節能設計既不能以犧牲建筑功能、 損害使用需求,降低安全可靠性為代價,也不能盲目增加投資、為節能而節能。因此,電氣節能設計應遵循以下原則:
1.1 滿足建筑物的功能。這主要包括:滿足建筑物不同場所、部位對照明照度、色溫、顯色指數的不同要求;滿足舒適性空調所需要的溫度及新風量;滿足特殊工藝要求,如體育場館、 醫療建筑、酒店、餐飲娛樂場所一些必需的電氣設施用電,展廳、多功能廳等的工藝照明及電力用電等。并以保證安全可靠為基礎。不能脫離《民用建筑電氣設計規范 JGJ/T16- 92》,《建筑設計防火規范 GB50016- 2006》,《高層民用建筑設計防火規范 GB50045-952001 版》 等規范標準。
1.2 考慮實際經濟效益。節能應考慮國情與當前政策,計算實際經濟效益,不能因為追求節能而過高地消耗投資,增加運行費用,而是應該通過比較分析,合理選用節能設備及材料,使增加的節能方面的投資,能在幾年或較短的時間內用節能減少下來的運行費用進行回收。
1.3 節省無謂消耗的能量。節能的著眼點,應是節省無謂消耗的能量。設計時首先找出哪些方面的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能。如變壓器的功率損耗、電能傳輸線路上的有功損耗,都是無用的能量損耗;又如量大面廣的照明容量,宜采用先進的調光技術、控制技術使其能耗降低。
2 建筑電氣照明系統節能技術分析
2.1 加強照明系統節能宣傳。建筑照明系統節能,要充分發揮政府在建筑照明系統節能降耗工作中的主導作用,即通過行政、經濟等技術手段,在全社會范圍內全面開展照明節能工作,增強居民的照明節能意識。在新建建筑和既有建筑技術改造工程中,要結合相關技術規范標準,把建筑照明節能工作同綠色建筑其他節能領域相互結合起來,推動建筑照明系統節能工作高效順利開展。
2.2 設計合理的電氣照明方案。供電線受到磨損會大大的增加電能的消耗,造成資源浪費。所以,為了降低電能的損耗,必須加大對供電線路的設計,降低在供電過程中電能的損耗。在一般的情況下,電流有兩種,一種為有功分量,另外一種為無功分量。且無功電流的大小直接決定電能的損耗量,當增加供電線路中的導線半徑可以提高導線的利用率。為滿足建筑電氣照明節能效果,我們應選用合理的節電照明系統??梢愿鶕斩纫筮x擇合理的照明方式,比如在較大面積的照明場所、照度要求較高的場所、均勻照度要求不高的場所可以選用一般照明和局部照明組成的混合照明系統,實踐證明,這樣既可提高照明質量又可節電。
2.3 充分利用天然的采光。施行照明節能技術,要先對照明的含義有所了解。照明是指利用各種光源不同于太陽光,對工作和生活場所環境或者物體東西進行照亮,從而方便人們看清物體。照明包括兩方面一是天然采光二是人工照明,利用太陽光的是天然采光,利用人工光源的是人工照明。照明節能就是降低人工照明的損耗,大力采用天然光源的利用。當不使用人工照明時,就要最大程度的進行照明節能,利用天然光源進行照明,它更健康更綠色環保,符合低碳生活的理念。充分運用好天然的照明是非常關鍵的,這是照明系統當中不可缺少的一部分。天然的照明是無窮盡的,是用不完的寶貴能源。倘若可以在電氣照明當中充分運用天然的照明,那么節能就不是什么問題了。
3 建筑電氣照明節能技術的應用
3.1 選擇優質的氣體放電光源啟動設備。不同類型的燈所使用的鎮流器功耗不同,例如熒光燈使用的是電感鎮流器,其功耗一般是熒光燈額定功率的五分之一左右;高強度氣體放電燈的鎮流器功耗大約為氣體放電燈額定功率的15%左右。電感鎮流器相比于電子鎮流器而言,其功耗比較多。由此可見,鎮流器的類型會影響其節能效果,在使用時我們應選取節能效果比較好的鎮流器。通常來說,電子鎮流器的節能效果比較好,但在使用電子鎮流器時應注意高次諧波對供配電系統的影響,高次諧波會使得電力變壓器發熱,從而使得變壓器的容量大大降低,還會使得電力電纜發熱,埋下安全隱患。因此,要采取合理的措施減少高次諧波對供配電系統的影響。
3.2 積極采用現代科技手段。在節能方案的選擇時,要充分考慮到天然光線照明的合理應用。在沒有人工照明的情況下,既做到了電能節約,又有利于人的身心健康。節能設計一方面要充分重視使用壽命比較長、耗電量比較低的發光二極管,另一方面在考慮氣體放電光源啟動設備的選擇問題上,要積極采用節能效率比較高、功耗比較小的電子鎮流器或者電感鎮流器,這些現代科技設備都會大大減少建筑的照明消耗。氣體放電光源啟動設備選擇是建筑電氣照明節能設計中經常遇到的問題,采用電子鎮流器或者電感鎮流器都會產生一定的節能效應,尤其是當這種設備的數量比較多的時候,節能效應和節能優勢相對于傳統的照明設備還是很明顯的,但是另一方面,電子鎮流器在使用時會危害建筑供電系統,設計人員應該注意這個問題,及時采取有效措施進行防范。
3.3 提高電能的利用率。在節能設計上,我們還可以充分利用天然采光,而且天然光比人工照明更健康,給人的感受更舒服自在。我們應當提高白天時自然光的利用率,為了最大程度上利用自然光,我們要設計一個亮度可調的照明系統,借助導光方法和導光材料輔助建筑采光設計。據研究,照明是電能消耗的最主要渠道之一,為了降低電能的消耗我們就必須增強電能的利用率,提高照明效果。日常生活中白熾燈的使用非常普遍,因為其價格低廉,安裝操作簡單,所以很多人樂意使用。但是其能量利用率很低,造成了嚴重的電能浪費。國家應該推廣節能燈具的使用,提高電能的利用。除此之外,我們也要樹立節約電能的意識,從自身做起,從身邊的點滴小事兒做起,為國家的電力事業做出貢獻。
4 結語
綜上所述,在電氣照明設計的過程中,采取科學合理的節能設計措施不僅可以使設計在技術上滿足功能需求,也使整個建筑物的電氣設計在一定的程度上具有先進性和經濟合理性,在長期使用過程中,其照明能量消耗是巨大的,所以照明節能一直是我們需要深入研究的課題。
參考文獻
[1] 朱文會,馬軍花,朱文發.淺談建筑電氣設計中的節能方法[J].科技創新導報,2008(27).
【關鍵詞】建筑;電氣照明;節能設計
1 建筑電氣照明節能設計原則
首先,在對建筑進行電氣照明節能設計時,遵循《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2015)以及《建筑照明設計標準》(GB50034-2013)、《照明設備合理用電》(DB31/T178-2002)等相關條款。
其次,現代建筑照明節能設計過程中必須堅持綠色照明原則,綠色照明要求我們在確保建筑內部照度、色溫,符合工藝要求等照明質量規定的基礎上,盡可能的降低能源的消耗。
再次,建筑電氣照明節能設計必須要根據建筑工程實際經濟效益來做出合理的考慮,在設計過程中不能夠為了節能而耗費大量的成本和投資,增加不必要的一些管理或者材料費用,而應當將增加的內部投資在短期內通過降低能源消耗成本的方式進行收回。
最后,建筑電氣照明節能設計的關鍵在于節約不必要的能量消耗,在這一過程中,我們應當要準確的找到和建筑物功能并無直接關系或者對建筑實際功能不會產生較大影響的能量損耗,之后再進行節能設計。比如說量大面廣的照明容量,變壓器功率的損耗等,可積極的應用一些現代化科學技術來實現節能降耗的目的。
2 建筑電氣照明節能設計的技術措施
2.1 合理選擇照明設計方案
按照建筑電氣照明節能設計的有關規范標準,對多種滿足照明節能標準的設計方案實施綜合性技術經濟分析,從中選擇出經濟實用、節省能源的最佳方案。對建筑可能存在的特殊照度需求選擇多個光源來實現,混合照明設計能夠有效的改善光色的需求,針對系數較高的方案給予優先考慮。另外淺色系的建筑材料應當盡可能的應用到室內屋頂以及墻面的裝飾,如此一來便能夠更好的反射自然光線,讓自然光源得以充分的應用,從而實現節能降耗的目的。若在某一場所之內需要滿足不同的照明需求,可以采取分區照明的設計,對照明標準的選擇必須具有合理性,高照明度能夠符合高照度需求,若需求不高則應盡可能降低照明度來實現節能設計,也可以采取增加局部照明的方式來滿足高照度需求。
2.2 采用高效率節能燈具
結合具體的使用情況、建筑性質、照度要求、照明標準和質量等因素來科學的選擇建筑電氣照明光源,不但需要符合顯色性以及啟動時間等要求,同時必須要盡可能選擇效率高、壽命長且經濟實用的可靠性光源。建筑室內電氣照明燈具的選擇必須要符合控光效果好以及照明效率高兩點原則,從而有效的降低照明設計成本,降低建筑總體的能源消耗。建筑電氣照明燈具光束的寬度應當根據其室內占空比進行確定,燈具的利用系數能夠借助于地面反射系數的計算進行確定,進而對相關的節能燈具做出更加合理的選擇。因為直管熒光燈具備光效好、顯色性能佳、壽命長以及成本低等優勢,所以通常來說選擇直管熒光燈的情況較多;而高頻無極熒光燈的使用壽命長、安全穩定、安裝方便,所以它被常常當作是酒店大堂照明光源的最佳選擇。
2.3 智能建筑照明工具節能設計
隨著現代科學技術的飛速發展,建筑智能控制技術也獲得了空前的發展空間,更加專業的智能控制系統也開始走進了人們的日常生活?,F代化的建筑電氣照明節能系統是無數研究人員和科學家的智慧結晶,也是我國正式開始邁向智能化的重要標志。建筑電氣照明節能系統屬于智能化控制系統,它屬于一項非常有效的創新性控制管理系統,能夠有效的提升建筑內人們的生活、工作和學習質量。對建筑智能控制方式的充分應用,必須要遵循《智能建筑設計標準》中所具體規定的條款,從而有效的對建筑電氣照明設備進行全面規劃管理,確保不同類型的建筑電氣照明設備都能夠時刻處在最好的運行狀態,進而得到更優秀的節能效果。
2.4 燈具安裝過程的節能設計
一方面從燈具的安裝方式上實現節能。在建筑設計的過程中,建筑照明功能需求直接決定了燈具的安裝功能,例如說對于商場等公眾場合有集中供電的需求,它們往往會要求大量的持續性的照明效果,而針對一些人群流動量較小同時并無特殊照明需求的場合則不需要大量的照明。所以我們在安裝燈具的過程中,必須結合建筑實際照明需求來計算燈具的安裝量和安裝方式,避免導致資源的浪費。另一方面是從燈具的控制方式上實現節能。一幢建筑物中的某些空間需要持續性的供電,而某些空間則僅僅是在特殊情況下需要供電。所以在建筑電氣照明節能設計的過程中,應當結合實際照明需求來選擇燈具的控制方式,比如說智能程序控制、光線控制、聲音控制等,從而達到最優化的照明節能效果。
2.5 氣體放電光源啟動設計
盡可能的選擇光纖或者自然光照明,建筑電氣照明節能設計要求我們盡可能多的應用現代科學技術方法,科學的設計照明線路,合理選擇控制開關。現代高層建筑的外部一般都有很多大型玻璃幕墻,若我們能夠充分利用自然光,可以在很大程度上降低建筑的能源消耗。高層建筑借助于玻璃幕墻的折射作用能夠將太陽光引入室內提供照明,不但能夠有效改善工作環境,還對人體的健康有益。
節能型電子鎮流器以及電感鎮流器是氣體放電光源啟動設備的最佳選擇,它們的優勢在于功耗較小、節能效果好。當我們使用電子鎮流器的過程中,高次諧波往往會有所增加,對建筑的供配電系統會造成非常嚴重的危害,因此設計人員必須引起重視。若在實際運行狀態中發現問題必須第一時間采取處理對策,防止產生不必要的損害。同時氣體放電燈線路功率必須要滿足一定的標準,按照有關規范標準其功率因素必須保持在0.9以上,在對光源以及鎮流器進行選擇的過程中,應當確保其能夠達到國家相關規范標準中的要求。
3 建筑電氣照明節能燈具的維護
隨著燈具點燃時間的不斷增加,其光源的發光效率也會開始下降,電壓降低也會導致燈具發光效率的衰減。因此應當努力做好建筑電氣照明節能燈具的后期維護工作,從而達到更好的節能目的。在對電氣照明節能燈具進行維護時一般可采取下面幾種辦法:定期組織人員對照明節能燈具進行打掃、定期對燈泡進行更換、保證電光源始終處于額定電壓下工作。建筑電氣照明節能設備的使用應當從空間和時間兩方面來節約能源。在電氣照明節能燈具的空間設置上,必須要盡量的將工作區域集中起來,再根據各個區域的照度標準合理的對工作區、交通區和次要區進行規劃。電氣照明節能燈具
的實際使用過程中,無論是光源的光亮還是反射面的發射率都會因為使用時間的增加而慢慢衰減,因此相關維護人員必須要真正重視后期的維護工作。另外還可以借助于類似導光板或者反光設施將建筑外的自然光、陽光引進室內來補充照度,或者利用太陽能來降低建筑的電氣照明成本。
4 結語
建筑電氣節能設計可以說是一項復雜的系統工程,其工作難度較大,特別是電氣照明節能方案的選擇,應當結合建筑工程的具體情況,堅持綠色照明的原則,科學的確定照明方式,同時積極的應用現代化照明技術,嚴格按照國家規定的建筑照明設計規范標準進行設計。只有這樣才能夠設計出一套科學的建筑電氣照明節能方案,最大限度的將電力資源利用起來,盡可能的節約建筑所消耗的電力能源,建設出真正綠色健康、經濟環保的生態工程。
參考文獻:
[1]金莉琴.建筑電氣施工中節能設計措施的探討[J].江西建材,2015 (21).
【關鍵詞】節能;建筑工程;電氣系統
隨著我國建筑面積的不斷增大,人民生活對生活需求的不斷增大,建筑能耗也得到了大幅度的增長。但是社會資源是有限的,如何面對越來越多的電氣設備對電量的持續需求,如何將電氣節能技術科學合理的應用到建筑工程設計中,已經成為當前建筑行業普遍關注的重點問題。提倡在建筑設計中融入電氣節能思想和技術也是可持續發展的客觀需求,是工程設計人員的工作責任。
1、電氣節能技術在建筑工程中的設計原則
電氣節能技術在建筑中進行應用應該綜合考慮各方面因素影響,不能盲目的在建筑中投入節能技術,不能在損害用戶使用需求的代價下增加建筑的電氣節能設計。在建筑設計中引入電氣節能技術應該遵循一些基本的設計原則。
首先是實用性。建筑內的電氣設備應該充分考慮投入產出效益,在條件允許范圍內合理選用設備和材料,以確保節能設備的投入可以得到足夠的回報,切實能夠實現節能的效果。
其次是適用性。在建筑中應用的節能技術應該能夠滿足建筑的負荷容量,不與建筑的通風、供電、照明等基礎設施相沖突。
再次要具有先進性。在建筑中應用的電氣節能技術應該充分考慮該技術的成熟度,同時要考慮一定的前瞻性,盡量的通過先進技術的應用改善建筑能耗中存在的問題。
2、建筑中的電氣節能技術分析
2.1 建筑傳輸線中的節能技術
在建筑中傳輸線雖然不如其他大型設備或系統一樣具有更為明顯和突出的作用,但考慮到其使用量大,使用范圍廣等因素,線路上的能量損耗是不能忽視的。
在電能傳輸的過程中,由于導體電阻的存在,不可避免的會在傳輸線中存在能源的損耗。在電路設計中,應該盡量選取電壓損耗低、機械強度較大的導體截面,雖然這種設計方式不可避免的會增加投資,但是在后續長時期使用中,優質傳輸線帶來的節能效果是非常明顯的。
2.2 建筑動力系統的節能技術
動力系統中的設備通常具有較大的容量,因此其對電能的消耗也相對較大。統計資料顯示,動力設備的用電量可以占到整個建筑耗電的百分之四十到百分之六十。因此在設計方案的基礎上優化選取動力系統設備,在滿足工藝要請求的前提下,提高設備的用電效率。
電動機應該盡量選取節能型電動機。節能型電動機不僅能降低本身功率損耗,還能夠提高其能量轉化率,也就是,這種電動機可以減少運行中的能量損耗,提高電動機的運行效率,配合使用變頻器技術可以達到更好的節能效果。
電機啟動的方式也可以進行節能優化。對于需要頻繁啟動的電機設備,若將直接啟動的電機設備用減壓啟動電機設備進行替換,可以降低電機的啟動電流,進而降低電機的功率,提高節電效果。對于大容量電機設備,可以盡量選用軟啟動方式,通過這種方式對電壓進行連續調節,控制電機平穩啟動并在啟動完畢后投入全壓運行,這種啟動方式更經濟,更節能。
對于建筑監控系統中的動力設備,可以引入智能控制系統控制這些設備的起動和運行,利用軟件技術根據使用情況自動調節運行強度和運行時間等。
3、建筑照明系統的節能技術
照明系統在建筑中占有非常大的比重,因此要充分考慮選用光源的顯色指數、調光性能、點燃特性、使用壽命等因素,結合使用場所對光源的照明要求進行光源選取,盡量選用具有最新節能技術,使用節能材料的節能光源,如用電子節能燈替代白熾燈、用高壓鈉燈替代高壓汞燈等。
節能光源應該使用配套的節能啟動設備才能達到最佳的節能效果,光源啟動設備選擇標準為:自身能耗低、諧波分量少、功率因數高。低的自身能耗可以減少不必要的能源消耗;若諧波分量較多會降低用電質量,產生不必要的浪費;高的功率因數可以提高電能轉化率。
照明節能設計也是建筑照明系統中的一個重要組成部分。在照明設計中,應該根據工作面的分布情況確定照度標準值;根據視覺作業特點設計照明方式;根據建筑結構,在充分利用自然光的前提下,輔助使用節能光源。
隨著計算機技術的發展,智能控制系統不斷被應用到電氣系統中,充分利用智能控制系統也可以幫助實現節能。如綜合使用具有傳感器的監控系統對照明設備的運行環境進行監控,根據預設方案自動調節不同運行環境下的照明設備功率以實現用電節能。
4、建筑供配電系統的節能技術
建筑電氣系統工程中的另一重要組成部分為供配電系統,該系統由高低壓配電、變壓器、控制裝置等構成。建筑配電系統所占的建筑耗電比為百分之五到百分之十,因此其節能空間相對較大。
首先在高低壓電源點的選取上,應該盡量在滿足供電需求的前提下縮短供電線路長度。這是因為,一旦配電線路確定,其線路損耗也就基本確定,在傳輸電流不變的情況下減小電能消耗,就必須縮短線路長度。這就要求供電電源點的選取要綜合考慮各負載的位置,以實現最優布線。
其次在變壓器的使用上,當前投入使用的變壓器仍然以高能耗變壓器為主,這種變壓器會浪費部分電能,影響變壓效率。因此為達到節能的目的,對變壓器的選取應該綜合以下兩點考慮:電氣設備所需要的功率容量、變壓器的生產工藝和使用材料。變壓器的最佳運行點為負荷率75%。因此,變壓器容量應該根據設計需求確定,進而確定變壓器型號。變壓器的主要損耗在材料和制作工藝方面,因此也要盡量考慮選用使用優質材料和先進工藝制造的節能變壓器,以減少變壓器中的損耗。
5、總結
在建筑中的電氣設備設計中應用節能技術是今后建筑電氣設備的發展趨勢,是維系社會經濟可持續發展的動力保障。在建筑工程中對電氣設備進行節能設計可以促進我國建筑行業的持續健康發展。
參考文獻:
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[5]蔣文德.電氣節能技術在建筑工程的應用分析[J].城市建設,2010(10)
作者簡介:
[關鍵詞]高層建筑;電氣節能技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)31-0066-01
隨著可持續發展理念的逐漸深入,人們的環保意識明顯提高,與此同時對高層建筑電氣工程也提出了更高的要求。在高層建筑施工過程中,要結合電氣工程的特點和工程的實際需求,做好高層建筑電氣節能設計,確保電氣設備安全、可靠的運行,同時注意節能環保,為人們提供一個舒適、安全、健康的生活環境。
一、高層建筑電氣節能的原則
1、實用性
電氣工程在高層建筑中最重要的功能就是為人們的生活提供便利,因此高層建筑電氣節能設計首先要滿足高層建筑電氣工程的實用性,在確保電氣工程功能完善的基礎上,采用合適的節能工藝,節約資源,實現高層建筑電氣節能。
2、經濟性
高層建筑投資方和施工方的目標就是追求最大化的經濟效益,如果要求相關單位為了實現電氣節能而放棄經濟效益,這是不現實的,因此在高層建筑電氣節能設計過程中,要全面分析經濟上的合理性和節能技術的可行性,選用合適的節能設備和節能材料,在高層建筑電氣節能過程中,通過節能、節電技術爭取的最短的時間內收回增加的成本,提高高層建筑的經濟效益。
3、節能性
隨著現代化科學技術的快速發展,各種節能材料和節能技術不斷涌現,很多節能材料都具有良好的性能,相關單位要積極引進節能技術,充分考慮到高層建筑的用電類型、用電等級和電氣負荷容量[1],優化電氣節能設計,減少高層建筑電氣系統的電能消耗。例如高層建筑中的照明系統設計,不僅要考慮照明系統的節能性,還要考慮到人們學習、工作和生產活動對照明系統的實際需求,通過采用科學合理的節能技術和節能材料,最大程度地減少高層建筑電氣能源消耗,充分發揮高層建筑電氣的節能性。
二、高層建筑電氣節能技術
1、照明系統節能技術
(1)充分利用自然光源
照明系統是高層建筑電氣系統的重要組成部分,同時也是能源消耗的大戶。在設計高層建筑照明系統時,要充分利用自然光源取之不盡用之不竭的優勢,結合高層建筑對照明的實際需求和建筑室內的采光標準,設置最佳的采光方式,將照明和采用有效地結合起來。特別是在白天,高層建筑要盡量提高自然光源的利用率,為建筑室內提供良好的光照條件。并且高層建筑良好的采光,可以節約照明系統的用電,提高建筑室內的問題,降低建筑照明能耗。
(2)配置合適的燈具
在選用照明系統燈具時,要結合高層建筑不同空間位置對照明條件的需要,例如高層建筑的辦公室,可以配置稀土三基色的T8或者T5熒光燈管[2],這種燈具具有高效的節能性,其顯色指數和光效比較高,使用壽命長,用汞量少,能源損耗低,可以滿足照明系統的環保、節能要求。而在高層建筑的門廳或者走廊等位置,要盡量使用能耗較大的白熾燈,可以配置緊湊型的熒光燈,最大程度地降低照明能耗。
(3)選用節能型電器附件
高層建筑照明系統要盡量選用高效節能的電器附件,如節能型電子觸發器、電子變壓器、電子鎮流器以及電感鎮流器等。對于功率較小的單端節能燈和熒光燈,由于照明系統對于它們的諧波要求、異常保護和預熱要求比較低,這時可以選用節能型電子鎮流器。另外,還可以應用單燈補償,將燈具和電容器并聯起來可以達到照明補償的目的,從而有效提高熒光燈和放射等的功率因素,降低照明電路的無功功率,減少電壓和線路損耗。
2、供電線路的節能技術
供配電線路的支線和動力干線在高層建筑中總線路比較長,因此供電線路的能耗量非常大。高層建筑的電氣系統線路設計,要全面考慮建筑內部的供電距離、電氣設備特性、負荷容量分布及容量等因素,合理規劃電氣系統布線。高層建筑的供配電系統不先要盡量可靠、清晰、簡單,并且要合理控制電氣系統的配電級數。另外,可以在高層建筑電氣系統供配電線路上安裝無功補償裝置,進行就地補償,減少供配電線路中無功功率的長距離流動,降低線路能耗。
3、配電變壓器節能技術
高層建筑配電變壓器的節能目標是最大程度地降低變壓器在運行過程中的綜合運行功率損耗、無功功率損耗和有功功率損耗[3]。如果高層建筑需要最大程度地節約有功電能,這時就要深入優化配電變壓器有功功率的運行方式;如果需要提高配電變壓器的功率因數,這時需要優化配電變壓器無功功率的運行方式;如果要兼顧這兩方面的內容,則要不斷完供電變壓器綜合功率運行方式。因此高層建筑配電變壓器節能要全面兼顧有功功率和無功功率的節能性能,最大程度地降低供配電系統網損,采用最節能環保的運行模式。
4、電梯控制系統的節能技術
電梯控制系統是高層建筑電氣系統的重要組成部分,由于高層建筑的樓層較高,因此電梯設備的使用率非常高,同時其電能消耗也非常多。高層建筑電梯控制系統想要達到節能降損的目的,必須要合理設計節能經濟、高效可靠的電梯控制方式,主要的節能措施有:其一,在高層建筑電梯控制系統中采用變頻調速控制方式,由于傳統的繼電器控制方式自動化程度較低,能源消耗較大,因此可以根據電梯控制系統的功能需求,在電梯控制系統中設置變頻調速控制器,結合人們對電梯的使用情況,動態調節電梯控制系統的電源頻率和電機戰速,實現電機拖動整個電梯控制系統輸入和輸出之間的動態平衡,從而提高電梯控制系統的功率因素,降低系統能耗;其二,結合高層建筑電梯控制系統的實際運行情況,合理設置電梯控制系統電機的驅動容量,確保電機處于最佳的運行狀態;其三,合理設置節能型群控呼梯控制系統,合理調度高層建筑中的各個電梯系統,盡量避免電梯長時間處于輕載或者空載的情況,提高電梯系統的利用率,降低能耗,實現電梯控制系統的節能降損。其四,在電梯控制系統中采用回饋技術,將電梯控制系統在運行過程中的能量損耗反饋到電氣系統的供配電變壓器中,實現電梯控制系統的節能降損。
結束語
隨著現代化城市建設的快速發展,高層建筑電氣節能設計成為人們關注的焦點。因此要積極應用和推廣高層建筑電氣節能技術,滿足電氣系統經濟合理、安全可靠等指標,最大程度地降低電氣系統能耗,全面踐行我國的可持續發展理念。
參考文獻
[1] 張琪.超高層建筑中電氣節能技術的應用[J].現代建筑電氣,2013,08:50-53.
關鍵詞:民用建筑;電氣設計;節能技術
中圖分類號:TU71 文獻標識碼:A
1民用建筑電氣節能方法
1.1天然光源的應用
在民用建筑中,照明設備是最為主要的設備之一。近年來,人們開始越來越關注環境保護問題與能源保護問題,如何在建筑物中運用自然光源達到節約用電效果已成為各企業重點研究問題。太陽能是一種永遠不會干涸的能源,應充分運用于實際建設過程中,并有效制定與建筑物相符的采光標準,正確使用的采光方法,以實現采光與照明之間的結合。為了讓建筑物內取得充足的光照條件,日間必須盡量使用自然光源,同時將大量陽光引入室內,這樣不僅可以提升室內溫度,還能夠減輕照明能耗,促使整個建筑能耗不斷下降。
1.2常規應用方法
按照有關規定的要求,電氣節能常規應用方法包括以下四種:①棱鏡窗;②導光管法;③反射高窗;④采光擱板。
1.3高效照明控制體系的設計
展開照明設計工作時,照明控制是一項極具關鍵性的內容,同時也是基礎理論的重要部分,對于照明節能的施行來說是一項不可缺少的基礎性內容。具體表現在以下兩點:①節能明顯。只有在使用者需要時,照明才能開啟,以避免數量過多、照度過高、開燈時間過長,最終達到照明節能的目的。②營造和諧的光環境。對整個光環境進行嚴格控制,以合理劃分空間,這樣便可在相同空間中建立互不一致的環境氛圍,充分反映了照明環境的安全性、可靠性和舒適性。
1.4太陽能產品和照明技術的應用
水勢能、風能與化學能等多種能源均屬于太陽能。太陽能照明技術一般廣泛應用于太陽能光伏發電體系中,并采用電能直接取代已存在的太陽輻射能,以提供良好的照明符合。開發與利用太陽能照明技術,可很大程度上減輕使用和破壞地球資源的程度,節約大量資源,降低廢氣排放量,以便對地球環境進行全面保護。太陽能照明的合理運用,對于節能和環保來說具有十分重要的作用。
1.5電氣設備節能
電氣設備包括空調系統、電動機、電動門窗、電梯、熱交換系統、給排水系統和變風量系統等,具體節能內容如下:①空調系統。優化控制冰蓄冷系統、冷凍水系統和冷卻水系統,其中冰蓄冷控制技術仍處于智能薄弱階段,所以還需要進一步深入研究冰蓄冷控制方法,特別是蓄冰設備優先模式下融冰方法的有效性研究,只有通過這一系列研究措施才能強化冰蓄冷系統的實際能源使用率,推動冰蓄冷技術不斷向前發展。②電動機。嚴格控制電動機的負荷檢測臺數、型號選用和調速方法。③電動門窗。自動控制電動門窗的遮陽系統與節能控制等。④電梯。合理選用電梯調速方法,對其速度和載重量進行適當調整,實時控制停層計劃以及群控方法。⑤嚴密控制熱交換系統的實際流量和溫差。⑥對給排水系統實施優化設計。⑦優化控制變風量系統。
1.6能源應用
冰蓄冷系統與太陽能光伏電源系統均屬于能源的主要應用內容,具體表現如下:①冰蓄冷系統。制定與冰蓄冷系統相符的控制策略和系統配置方案。②太陽能光伏電源系統。按照有關規定的要求,制定與控制系統技術要求、適應環境要求、逆變器技術要求、系統設計方法和電池技術標準相符的有效性原則。除此之外,也可應用以下幾種節能方法:①降低變壓器能耗,正確選擇符合變壓器的相應負載率。②在實際建設過程中,由于線路相互交叉,電纜與導線眾多,所以線路存在較大的功率消耗情況,必須有效降低線路能耗。③因為變壓器本身存在大量無功功率損耗情況,加上建筑設計多實行二次集中補償辦法,所以可在一次側安裝靜電電容器實施武功補償,以達到增加系統功率的目的。④電氣設計結合建筑設計,以正確選用照明器具和配光曲線,進一步提升照明的使用系數,最終達到降低照明系統光能耗損的目的。
2民用建筑電氣設計現代化節能技術的應用
為了實現最大化節能效果,必須在民用建筑電氣節能設計工作中采用全新的現代化節能技術。展開節能設計工作時,每個設計環節都要積極開發和運用現代化節能技術,特別是一些高端技術的研究,只有這樣才能實現最佳節能效果。
在民用建筑電氣設計的相應設備監控體系中,冷凍水系統、冷卻水系統、熱交換系統與采暖通風系統均為主要監控對象,所以必須充分了解和掌握投資狀況、設備用房情況與管理人員專業技術水平等內容。按照客戶所提要求,部分供應商與企業均開發了照明總線控制技術、電梯群控裝置、電能管理裝置以及空調系統節能自動控制裝置等多種單項節能技術。根據有關規定的照明設計標準,照明設計必須在照度標準與視覺要求符合有關標準的基礎上,對照明功率密度進行嚴格控制,注意照明標準不可過高。合理運用節能型裝置。
3民用建筑電氣節能設計的注意事項
民用建筑工程實施電氣設計工作時,必須在實現建筑物應用功能的基礎上,盡可能降低能源消耗程度,增加能源使用率,注意不得降低功能標準和簡化功能,也就是完善照明顯色、色溫和照度指數,使內部通道能夠保證暢通無阻。節能要從國家社會效益與經濟效益出發,禁止因過分強調節能而導致不必要的資金浪費,從而提高了整個運行費用。節能工作的著重點應放在節省無為能耗上,盡可能降低與建筑物功能沒有任何關系的能耗,接著采取針對性措施進行節能,例如傳輸電能線路的實際有功損耗均屬于無用的能耗以及變壓器能耗等。對于具有較多數量的大面積照明容器,應合理運用現代化技術降低其整體能耗。
結語
民用建筑工程實施電氣設計時,應充分了解和掌握現代化節能技術,只有這樣才能確保設計方案的合理性、科學性、協調性和可操作性,進一步提高節能技術水平,推動我國民用建筑電氣設計的節能技術不斷向前發展,達到獲取最大化經濟效益和社會效益的目的。
參考文獻
關鍵詞:建筑電氣;節能設計;意義
中圖分類號:TU2 文獻標識碼: A
引言
建筑行業的迅速發展,加上科技的推動,使得建筑電氣工程越來越普遍。在建筑電氣工程施工過程中,逐漸增加了對能源的消耗,能源緊張形勢在很大程度上制約了社會經濟的發展。為了能夠有效的緩解這一問題,在建筑電氣設計中,需要充分的挖掘節能技術,為電氣工程發展尋求出路。
一、推行電氣節能的意義
隨著可持續發展觀念的深入,我國大力提倡使用節能技術,同時,這也是全世界談論的熱點話題之一。我國是典型的人口大國,盡管當前各種資源、能源較為豐富,但是,人均擁有的資源卻少之又少,而且隨著人口數量的持續增長,資源消耗也在逐漸增加。中國加入WTO以后,經濟實力和綜合國力顯著提升,建筑行業的跨越式發展在國民經濟建設中發揮了非常重要的作用。但是,在建筑施工中,能源浪費和電能浪費的情況十分嚴重,對經濟和環境造成了一定的影響,因此,加強建筑節能在電氣設計中的應用是非常重要的。
當前,我國資源、能源形勢日益嚴峻,引起了國家與各級地方政府的高度關注。在節能減排的大環境背景下,為了節約資源,實現經濟社會的可持續發展,使用節能技術是大勢所趨。我國積極倡導使用節能技術,鼓勵各個領域創新節能技術,并且逐步擴大節能技術的使用范圍。我國已經認識到了在建筑施工中使用節能技術的重要性,而且各級地方政府也高度關注此問題。在電氣設計中應用建筑節能技術,能夠實現生態、經濟的雙效益,以順應新時期建筑行業的發展要求。應用節能技術,不僅節約了電能、保護了生態環境,還為我國經濟、社會的建設和發展提供了強大的動力支持。
二、建筑電氣節能的基本原則
1、符合實用性原則
建筑物當中的電氣設計首先應該滿足住戶的照明需求,在人們居住的過程中照明是電氣首先要完成的任務;其次就是調節建筑物當中的色調,讓建筑物的整體色調變得柔和;最后保證建筑物使用的舒適度。
2、符合經濟實用性的原則
電氣設計當中應該盡可能減少耗電量大的設備,不然就會讓電力消費增多,同時還會讓電大量流失。建筑當中的節能措施可以從現有的技術入手,在短時間中降低使用的費用。
3、符合技術先進的原則
建筑當中的電氣設計不應該是后期的工程,在建筑施工的階段就可以使用相應的手段來節約能源。電氣設計當中的節能主要是找出當中的能源漏洞,然后再進行探討,從而使用合理的手段對其進行彌補。例如,電線和變壓器的電力耗損都屬于不必要浪費,在這方面可以通過先進的設計方案來進行節能。
三、節能技術在建筑電氣設計中的具體應用策略
1、合理選擇供配電系統以及變壓器
建筑電氣工程設計過程中,供配電系統設計以及供電電壓設計對整個工程節能效果有直接的關系。這就需要根據電氣工程中負荷性質與容量、電氣設備類型、供電距離等,合理的選擇供電電壓,并科學的設計供配電系統,確保供配電系統接線簡單,配電等級在兩極以下。為了保證電氣工程的節能小狗,還必須合理的選擇變壓器,降低變壓器運行的損耗,提升器運行效率。
2、加強建筑照明系統的節能設計
建筑照明是建筑電氣工程重要的組成部分,照明用電在整個建筑電氣工程中占有很大的比重,所以具有很高的節能潛質。在進行建筑照明設計過程匯總,可以對照明光色、照度、顯色指數等進行合理設計,同時加強對自然采光的利用,改善建筑環境反射條件,通過新光源以及控制燈具等,實現建筑照明系統的節能效果。
在燈具選擇方面,如果在較高處懸掛燈具,燈具一般采用金屬鹵化物燈或高壓鈉燈,也可以采用大功率的熒光燈(細管)。一般情況下不采用傳統的鎢絲白熾燈。在對光亮要求低的建筑場所,可以選用熒光燈。
在照明器的控制方式選擇上需要根據建筑各個區域不同的特點以及照明情況進行區別選擇。在面積較小的房間,采用兩燈一控或一燈一控的方式;面積較大的房間采用一控多燈的方式,但是一個開關控制的燈數應該適量。同時還應該設計適當的單控燈。在建筑樓梯、走廊燈場所,一般采用定時開關控制。建筑室外照明控制一般采用光電定時或光電自動開關實施控制。
3、提升電氣系統功率因數
通過提升建筑電氣工程系統功率因素,能夠有效的減少變壓器耗損以及線損。提高系統的功率因數主要體現在以下幾個方面:(1)提高建筑電氣設備自然功率因素,降低設備無功功率要求,采用功率因素較高的電動機。(2)利用電容器進行無功功率補償,彌補感抗導致的滯后的無功功率。這是因為電容器產生的功率屬于超前的無功功率,能夠與滯后的相互抵消。(3)在用電設備選型及調速控制方案一定的情況下,若自然功率因素達不到要求,應進行無功功率的補償。對供電點較遠且無功功率較大的設備采用就地補償,減少線路上的無功傳輸損耗,達到節能的目的;在用電設備集中的地方采用成組補償;建筑內其他的無功功率則主要在變電所內集中補償且多采用自動無功功率補償加固定補償方式。
4、加強無功功率補償
在建筑電氣設計過程中,加強對配電變壓器的無功補償,能夠有效的提升器功率因數,達到節能降損的效果。傳統的無功補償采用三相共補方式,在低壓網絡中較為適用。隨著社會生產水平的提升,大功率電氣設備廣泛應用于建筑電氣工程中,增加了三相平衡的難度。這就需要對配電變壓器進行單相的無功補償。值得說明的是,采用單相無功補償,在投資方面較傳統的三相共補要高,在選擇方面應該綜合考慮。
5、充分利用清潔能源
隨著科技的發展,越來越多的清潔能源利用技術應用到生產實踐中,為建筑電氣節能設計提供了一條可行的思路。其中,太陽能光伏供電系統在建筑電氣工程設計中的應用,能夠提升建筑整體的節能效果。太陽能光伏供電就是通過光伏效應,將太陽能直接轉換為電能,為建筑電氣設備提供電能。太陽能光伏系統由蓄電池、太陽能電池板、充電控制模塊以及放電控制模塊構成?,F階段,在建筑電氣設計中的應用,主要包括太陽能照明、熱水系統、鍋爐系統等。相信隨著科技的發展,太陽能光伏供電技術會不斷的發展,并在建筑電氣工程中廣泛的推廣與應用。
6、其他節能技術
在現代建筑中,對電氣設計的要求比較高,同時,還要踐行節能環保的理念。因此,在照明系統的設計中,要嚴格按照我國建筑施工的照明設計標準執行,滿足其對功率的要求。在建筑電氣設計中,要加大節能型電子鎮流器和電感器的應用比例;在建筑樓道內、電梯間使用聲控開關,對于一些庭院中的照明系統,也要使用聲控、光控等開關來調節;對于車庫照明設計,則要根據停車位、車道等不同要素劃分,從而實現分級控制;大廳、禮堂和走廊等大型公共場的用電,可以采用樓宇自控或者集中控制的方法;宴會廳、高檔會議室、別墅等場所和住家可以使用智能化的照明管理控制系統。這樣,不僅能夠對照明系統實現定時開關、調光、調聲和場內效果等方面的控制,而且由于現代信息技術的應用,還能夠實現能源的動態化、規范化管理,進而降低能耗。
四、結束語
建筑物當中電氣節能的設計,正逐漸走向智能化、現代化、信息化,這種電氣設計是一項系統化的節能工程。建筑電氣節能設計我們還做得不夠全面,對于其中的很多問題還沒有具體了解,因此,電氣設計人員應不斷加強工作實踐,努力探索更加有效的節能措施。
參考文獻
[1]原剛.淺談現代建筑電氣設計方法[J].建筑師,2012,(04).
關鍵詞:建筑;電氣;節能;技術;發展
引言
節約資源,保護環境,是我國長期的重大方針,也是全世界所關注的重要課題。近些年來,環境保護、生態保護以及節能燈字眼越來越頻繁的出現在我們的生活中,引起了社會以及全世界對于生態環境的思考與反思。我國的能源消耗非常的巨大,因此必須加強節能措施。其中建筑電氣節能是我國節能措施中的一個重要的組成部分,我國頒布了很多關于建筑電氣節能相關的法律規范。建筑電氣節能技術的運用是實現建筑電氣節能的重要的一部分,為建筑電氣節能的完成打下非常重要的基礎。由于影響到建筑能耗的因素繁多,稍有不慎,就易產生設計的疏漏。因此對節能設計應足夠重視。
1.建筑電氣節能的原則
在進行建筑電氣節能措施之前,必須以建筑的功能完善為前提,接著再進行電氣節能設計,將能源消耗減少,并將能源的利用率提高,建筑電氣節能設計不是對建筑物的功能要求進行簡化以降低其功能標準。可以對建筑設備進行合理的配置,并對其進行合理的、科學的管理和控制,達到節能的效果。
從事建筑電氣節能的有關專業人員應該以建筑物的設計標準以及使用功能為依據進行綜合的考慮,并提出相關的措施,對建筑設備、建筑系統、電氣照明以及供配電系統進行合理的設計控制,在保證其安全可靠的同時,達到節能的效果。
2.我國目前主要電氣節能技術
2.1電氣照明節能技術
2.1.1概述
照明節能是建筑節能中一個重要組成部分,內容包括電氣照明設計中需要遵循的節能要點、確定的照明指標和選擇節能光源、燈具、附件的方法,以及典型建筑物的電氣照明節能設計措施等。
2.1.2照明節能措施的方法
不同的場合應該選擇不同的照明光源,以其合適為標準進行選擇,以照明質量得到滿足的情況為基礎,最好選擇高光效的光源。在選用燈具時,應要求燈具的效率較高并且配光合理,必須達到滿足眩光限制的基礎條件,然后對開啟式的直接照明燈具進行優先選用。通常室內的燈具的效率不應該在75%以下,同時還應要求燈具的反射罩具有著比較高的反射比。
對局部照明進行合理的利用。對同一大房間中有局部小范圍高照度要求的,應優先采用局部照明來滿足。
選擇鎮流器時,應選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器,并應采用能效等級高的產品。
室內照明配電線路應選用銅芯,配電線路導體截面的選擇應合理,并可適當加大,以降低線路阻抗。
2.1.3照明方式的選擇
如果需要照明的場所需要的照度比較高,那么就應該使用混合照明的方式進行照明。
如果是工作位置相對密集的地區需要照明時,那么就采用比較單一的一般照明方式,但是不要使用過高的照度,通常不超過5001x。如果一個地區的工作位置的密集程度不完全相同時,又或者是某一個區域時,那么就可以采取一般照明的方式,對于要求比較高的工作區,那么就可以采用比較高的照度,不是工作區的地方應當采用照度較低的照明方式。
2.1.4天然光的利用
充分利用天然光源是照明節能工程中一個重要內容,照明設計中應根據工程的地理位置、日照情況制定出建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光和照明有機地結合起來。
天然光采光方式除采用通常的頂部采光和側向采光方式外,有條件時尚應利用成熟的技術措施將天然光引入室內進行照明。采用天然光導光或反光系統時,必須同時采用人工照明措施,人工照明的設計和安裝應遵循國家及行業的相關標準和規范。天然光導光、反光系統只能用于一般照明,不可用于應急照明。
2.2變壓器節能技術
統計結果表明,變壓器自身要產生有功功率損失和無功功率消耗。多級變壓電網中變壓器的電能損失約占整個電力系統損失的30%,因此采取技術措施來降低其損失是節約能源的重要手段。
變壓器的節能措施方法:
(1)采用節能型變壓器
以目前來看,我國使用的節能型的變壓器的質量水平已經比較高,與普通的變壓器耗能相比降低了25%以上,未來隨著超導變壓器的發展與運用,相信節能效果會更加明顯。
(2)采用靜止無功補償器提高功率因數,降低變壓器繞組損耗
在建筑電氣中,用戶一般都是采用很多的感應電動機和其他的一些感應用電設備,需要電氣系統提供比較大的無功功率,但是這些無功功率經過變壓器以及多級線路的傳輸與轉化,造成了一定的無功功率的損失,導致建筑電氣系統中缺少無功功率,因而使得發供電設備的供電能力降低,并使得電氣中的電壓產生一定波動,導致電能損耗。使用此裝置,可以對以往無功功率的缺陷進行彌補,盡可能的降低無功損耗。
(3)按最大需求量計算基本電費
在計算基本電費時以最大需求量進行計算,這樣可以幫助變壓器的經濟運行,以此達到節能的目的。這種計算方式可以促進建筑電氣用戶按照變壓器的經濟方式對所要投運的變壓器的容量進行選擇,一旦兩臺或以上的變壓器一同承擔一個總負荷時,就可以以變壓器經濟運行的要求為依據來對變壓器投運的數量進行合理的安排。
(4)調整及平衡變壓器的二次側繞組和三次側繞組間負載分配。
(5)調整電網中變壓器運行方式
對負載波動大的單臺運行變壓器,可以進行定時的計算來對小容量變壓器在小負荷運行進行增設;有的變配電所的負荷波動比較大,那么就可能增加裝置兩臺容量不同的變壓器,當中用于長期使用的變壓器應選擇特性優良的品種,不是長期使用的可以選擇良性特性的變壓器。
2.3線路節能技術
2.3.1在電網中采用環行供電和多回線路供電方式
避免電力線路的交錯、重疊和迂回供電。
2.3.2投入備用線路
有些用戶設有備用電纜和線路,若把這些備用同路也投入使用,則可使配電線路的面積成倍增加,而又不需要額外投資,可以顯著節約電能。
2.3.3減少空載損耗
當不需要用電的時候可以將電源線路斷開,可以減少在線路上空載運行的損耗,通??梢赃_到3-5%。另外也可以采取定時的電力自控器,這樣的節能效果會更加有效。
2.3.5改造、更新低壓配電線路
在建筑電氣中需要使用到一些金屬,我們可以采用節能型的金具或者對導線的截面積進行擴大,將絕緣水平提高,對傳輸和漏電的損失進行減少。根據測量,一般一個非節能型的金具所需要消耗的電力大概是10-15W左右。在線路上連接著數不清的金具,所以運用節能型的金具其節能的效果是非常明顯的。
3.我國建筑電氣節能技術的發展趨勢
3.1新能源的使用
在建筑電氣節能的設計中,核能發電、地熱能發電。風能發電以及太陽能發電腦技術已經被廣泛的使用,還有如可控熱核發電、磁流體發電、葉綠素發電、冰洋發電、高溫巖體發電、污泥發電、生物質能發電以及海洋溫差發電等先進的節能技術在國外已經有所使用,英國國際熱核試驗反應堆通過試驗證實,可控熱核發電在短暫時間內發電功率可達20000MW,反應堆能在小時內自維持10000MW的出力。以色列開發的地熱、廢熱發電技術已被許多國家引進,其中不僅包含對地熱能進行利用發電,還包含了對工廠中的各種廢棄載熱體進行利用,比如廢氣、熱油、廢熱氣等等。
3.2采用柔流輸電(FACTS)技術和高壓直流輸電(HVDC)技術
采用大功率電力電子器件,與其他電力設備組成FACTS裝置,可以有效的調節控制電力系統參數的快速、連續,以此將輸電線路的輸送能力大幅度的提高,將輸電損耗降低,在這些年得到了飛速的發展,目前已經在國外的幾個國家進行了使用。我國500kV輸電線輸送功率一般只有300-400MW,最多為700MW,比北美水平低。要對輸電線路的輸送能力進行提高,主要措施之一就是對FACTS技術進行利用。我國已經建成220kV的超高壓可控串補示范工程,現在正在進行靜止同步補償器、飛輪儲能等FACTS示范工程的建設。交流1000kV和直流±800kV的特高壓網架也正進入規劃設計階段。
4.結語
節能已成為我國經濟和社會發展的一項長遠戰略方針,是保障國家經濟安全、改善環境、增強企業競爭力,實施可持續發展戰略的重要措施。隨著科技的迅速發展,節能技術、設備也將不斷提高和發展,在工程設計中要不斷總結經驗,把握成熟的節能新技術、新設備信息,逐步加以推廣應用,按照節能標準合理設計。為我國人們將來居住、工作和生活環境都能有一個有效地節能建筑環境,這是每一個設計人員必須思考的問題。
參考文獻
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收稿日期:2013-4-18
關鍵詞:電氣節能技術;建筑工程;應用解析
任何一個國家的發展都離不開能源這一物質基礎,能源的缺乏將嚴重制約經濟發展的可持續性,因此,能源危機是當前最急需解決的問題。尤其是在建筑工程中,要充分重視資源的合理利用以及能源利用率的提升,以便處理好能源短缺的問題。目前在我國,電氣的耗能量在建筑工程中所占比例越來越大,因此,建筑工程的電氣設計、施工以及運行過程中,一定要運用必要的電氣節能技術,并采取預防、控制電氣能耗措施,以此降低建筑工程中電氣的消耗,提升電氣資源的綜合利用率。
1 淺析電氣節能的技術問題
1.1 關于電氣節能的重要性
當前,國內積極提倡建立資源節約型、環境友好型的新型社會,這就要求我們樹立起相應的節能意識。電氣能源消耗的主要項目就是建筑,排除建筑施工中的能耗因素外,它也為建筑施工人員提供了必備的電力供應,這也將使電氣能源的消耗量急劇上升,這無疑對能源利用是不利的。
1.2 關于電氣節能的主要內容
從電氣節能的環節來說,其主要內容涵蓋了發電、供電以及用電三大環節,因此需要我們針對以上環節,采取各種措施,降低電能消耗,實現節能減排目標。在建筑工程中,我們可以采取以下措施達到電氣節能的目標:
(1)充分使用自然光源。人們對于光源的利用,將能夠有效改善當前電氣能源損耗的局面。應盡量在有自然光源的建筑工程環境中進行施工。例如,建筑工程施工要盡量放在白天進行,這樣既能提升施工速度,保證施工效率,同時也能促進相關技術在建筑工程中的應用。
(2)嚴格選取照明電器等設施。在正常建筑施工中,需要對照明電器等設施進行較為嚴格的選擇。例如,所選電氣要必須符合照明的照度、色溫、顯色性等要求,同時還要滿足電氣節能的實際功率值。在進行電器光源的選擇時,要著重對光源的價格、使用年限等作出比較,盡量降低后期的維修、護理費用,保證所選電器的經濟、技術價值。
(3)對于節能方案的制定。在建筑工程中,很多地方都會出現電力資源的消耗問題,這就需要相關工作部門要針對電氣節能制定出具體的規劃方案。例如,要切實控制建筑施工工地以及內部工作人員居住的照明利用情況,可根據天然采光、建筑使用條件等狀況進行逐一分區,按照實際情況來調光或降低電器照明度,以便控制。要保證建筑工程中,施工人員的居住地有天然光源對走廊通道、樓梯內部進行照明。此外,除了應急所需照明,其他地點的照明應采用節能的聲控開關。
(4)對于變電設施的節能方法。在建筑工程中,要選擇較為合理的供電方法、供電電壓,對變電所的具置要予以重視。此外,要適當減少配電級數,縮短供電半徑長度,選取相對合理的電線截面,也要保證三相回路實現均勻分配單向設備,合理設置無功補償設備。最后,要參照輸電線路的實際需要,抑制非線性負荷導致的高次諧波等。
(5)關于電動機設備的節能辦法。選取施工所用的電動機時,要保證其能夠符合負荷特性的要求,盡量選擇效率較高的電動機設備。對于異步電動機的使用,務必要使其符合機械的負載情況,重點加強電壓值的調解工作,使電動機的經濟運營范圍得到切實保障。在保障異步電動機科學、合理的環境下,采取就地補償、提升輸電線路功率因數等辦法,達到降低輸電線路損耗的目的。
實際管理人員要對電氣設計以及采光、照明、電氣設施的工作人員下達相應指令,因為工作人員是電氣節能進行的前提與基礎。因此,在建筑工程施工過程中,要保證工作人員樹立積極的電氣節能意識,充分按照有關規章制度來實施電氣節能計劃,保證提升電氣節能方面的技術,并使這些技術在建筑工程中發揮應有的作用,最終促進電氣技術在建筑工程中的發展。
2 我國當前的建筑工程現狀
當前,我國是世界上第三大能源資源國,一次能源的總產量僅次于俄羅斯、美國。然而,由于我國人口數量眾多,因此對于資源能源的人均占有量就比較少,利用效率也相對較低,同時,建筑工程中對于能源的需求量又在逐年遞增,所以唯有節約能源,降低能源的消耗數量,才能實現資源利用率的提升,促進國民經濟的可持續發展。
作為我國國民經濟的重要組成部分,經濟快速發展離不開建筑工程的鼎力支持。當前,我國呼吁“節能減排,綠色環?!?,這將對建筑工程的電氣節能產生積極影響,有利于建筑工程施工質量、施工效果的提升,最終促進建筑行業的發展?,F今,國內建筑工程施工環境相對復雜,在實際施工中彌漫著電氣資源浪費的不良風氣。因此,采取電力節能的辦法能夠有效改善當前這一局面。
3 電氣節能技術在建筑工程中的應用解析
3.1 建筑工程中電氣節能技術的工作原則
在實際建筑工程的過程中,電氣節能技術務必要遵循節能性、實際性以及應用性原則。
(1)電氣節能技術的節能性原則。它是對建筑工程中應用的電氣資源實施合理性分配,同時利用較為先進的科技成果,采取有關節能措施,使資源能源的損耗實現降低。
(2)電氣節能技術的實際性原則。它是指選用較為合理的電氣節能材料及設施,同時回收建筑工程中的建造、運營成本。
(3)電氣節能技術的適用性原則。它是要對供電、配電設計方法采取優化手段,并依據一定的電氣節能需要,對電力實施科學供應。
3.2 建筑過程中電氣節能技術的應用
3.2.1 建筑用電的優化設計
現場建筑工程的工作人員應對電氣設施采取分項施工的辦法,充分考慮到電氣負荷情況,并制定出適當的節能辦法。根據節能減排的總體施工思路,進行施工,多與工作人員進行溝通和意見交流。面對不同的工程及負荷特點,全面分析對比電氣節能技術,從中選擇最優的設計方案。與此同時,應用最新的技術手段,努力實現最大化的經濟、社會效益。
此外,建筑的相關管理人員要對電氣設計審核工作進行適當管理,使有關部門對設計方案進行嚴格審查。選取適用的變壓器,以適應電力負荷的實際變化,降低非必要的電能損耗。同時,電力系統內的變壓器、電動機等都是具有極強敏感性的電器設施,一不小心就會出現電流失去作用的現象,這便增加了實際電路中的功率損耗。因而,對于配電系統的設計,也會對電氣節能產生重要作用。
3.2.2 加強建筑電力系統運行的管理
通常情況下,建筑施工過程中實現電氣節能的途徑還包括加強建筑電力系統運行的管理。其中,主要的管理辦法有兩點:①強化電器設施的管理:電氣設施的運行會對電氣節能產生很大影響,因此要想實現電氣節能,就要保證電氣設施運行的安全性、穩定性以及有效性。②強化現場工作人員的管理意識:在日常工作中要對有關工作人員傳遞管理的思想,提升他們的管理素質,保證電氣設施的有效工作。
4 結 語
綜上所述,隨著我國社會和科學技術的發展,合理、有效地使用電力能源,實現建筑工程環保化已成為一種趨勢。當代建筑工程的施工過程應用電氣節能技術,能夠切實提升建筑工程的綜合利用率。因此,應在建筑施工中不斷強化電氣節能的重要意義,最終實現建筑工程的可持續發展。
參考文獻
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關鍵詞:建筑;電氣;自動化;節能技術;應用
隨著建筑事業的快速發展,建筑工程建設項目的增多,使得建筑項目能源消耗問題也變得越來越嚴重。從調查資料的顯示結果來看,目前在總能耗中,建筑能耗所占比重大約為三分之一,且呈逐年增長的趨勢,在這種形勢下,在建筑工程項目建設過程中,加大節能技術的研究以及創新已成為了當前建筑行業所關注的一個焦點問題。鑒于此,為加強人們對于節能技術的認識,本文就建筑電氣自動化節能技術進行詳細地闡述。
一、節能技術應用原則
在建筑電氣自動化中應用節能技術時,不可以將建筑功能的犧牲、建筑安全性與可靠性的降低以及使用要求的損害作為代價,必須要嚴格按照以下原則來實施:第一,符合建筑功能,即滿足建筑不同位置對于照明度、顯色指數以及色溫等的需求,且將安全與可靠作為基礎,結合建筑電氣設計的相關規定以及要求來應用。第二,經濟效益的綜合考慮,在應用節能技術時,還應綜合考慮當前國情以及相關政策,結合建筑建設的實際情況,不可因節能而使消耗投資或者運行費用增高,同時在應用過程中,應綜合對比與分析,選用科學且合理的材料或者節能設備。第三,適用與節能,即基于建筑自身功能的需求,為其提供相應的能源,綜合考慮采取相應的措施來減少或者消除不必要的消耗,比如變壓器功率損耗或者線路有功損耗等。
二、建筑電氣自動化中節能技術的應用
(一)空調節能
在現代建筑中,空調已成為了一個必不可少的重要構成部分,同時也是建筑電氣能耗中的運行系統之一。從調查資料顯示結果來看,在建筑能耗上,空調能耗占據著非常大的比重。鑒于此,為有效降低空調的能耗,必須要采取相應的節能措施,按照空調自身負荷的變化情況,對水系統實施變流量的節能管控。理想空調水系統應該具備以下特征:即在負荷變化時,系統依舊可確保冷凍水與冷卻水所送回的水溫差保持不變;空調水系統在運行過程中,其能耗最??;在負荷降低的同時,系統中冷水機組的運行能耗也應隨之降低,且水泵運行的能耗也應同負荷的降低而降低;此外,該系統還必須要簡單,投資少,具有一定的儲能功效。
建筑電氣自動化中空調節能技術包括以下內容:第一,基于冷水機組自身的特性以及性能,提升冷水機組的制冷效率,降低軸功率;第二,合理且科學地利用變頻調速這一技術,降低大型馬達所產生的能耗,以此獲得顯著的節能效果;第三,采取分層分區的方式來實施控制,使管道冷量的損失得到降低,減少一些不必要的能耗,以此達到節能的目的;第四,借助于全熱式交換器或者循環式的供熱水設備的應用,達到節能的目的,使能源利用率得到提高。
在風機水泵節能上,其節能要點為:第一,在設計過程中,要注意配套以及選型,可選用高效且安全的風機水泵;第二,加強流量的調速與控制,降低節流損失,選擇節能型計量儀表;第三,合理且科學地進行管網的設計,減少管道的阻力,或者在葉輪上和管網上涂敷相應的復合材料,又或者通過入口導向葉片的調節與葉輪直徑的減小,達到節能的目的。
(二)照明節能與電梯節能
近年來,隨著社會經濟發展速度的加快,城市進程的加快,電力資源的緊缺,使得照明節能也成為了人們所關注的重點。在照明節能中主要包括兩個方面的內容,即路燈照明與樓宇照明。其中在樓宇照明節能技術中,主要包括三個方面的內容:第一,照度值的合理設計;第二,應用節能型的燈具和控制設備,確保所用設備對于環境不會造成污染,且不會對燈具壽命造成影響;第三,注重能源的控制與管理。在路燈照明節能技術中,則主要包括以下內容:第一,單燈進行變功率整流器的設置;第二,采取無功功率的補償,實施單燈補償或者集中補償。除此之外,在照明節能中,還可通過照明器控制方式的改善達到節能的目的,對于面積比較少的構筑物,可采取一燈一控的方式或者二燈一控方式;對于房間面積比較大則可采取多燈一控方式,要注意的是每一個開關所控制的實際燈具數量不可過多。
在電梯節能技術中,其主要包括電梯輕載時的節能技術與制動時節能技術。電梯輕載時的節能技術是在矢量空間為最小勵磁電流的基礎上所實施的;電梯制動時節能技術則主要表現在電梯供電方式的改變、能量逆變技術與擴容技術的應用等。
(三)供配電系統與線路
基于負荷自身容量、線路分布、供電距離以及用電設備自身的特點等相關因素的分析,合理選用變壓器臺數以及容量,合理進行供配電系統的設計,盡量做到可靠且簡單,便于操作。其中變配電所最好和負荷中心相接近,從而減少線路的損耗以及配電半徑的縮短。在配電系統中實現節能的方式有很多,一種是借助于先進的專用型快速開關件的應用以及組合,將電網電路中所產生的這種瞬流浪涌有效且及時地過濾,以此起到保護設備的作用,降低所產生的各種能耗,繼而進一步提升設備運行效率,減少設備運行以及維修的成本。另外一種則是采取分相智能性的無功補償。此外,還應合理選擇變流裝置,可選用晶閘管整流或者硅整流等相關裝置,又或者對電焊機或者電動機空載運轉進行限制,如果條件允許的話,可用同步電動機來取代異步電動機,以此達到節能的目的。
(四)天然光源的合理利用與集中供熱
在建筑照明節能中,還有一個比較重要的內容就是天然光源的利用。近年來,隨著人們生活水平的提高,人們對于環境保護以及能源消耗也越來越重視。要想獲得更為明顯的節能效果,就必須注重天然光源的合理利用,天然光源為一種用之不竭且取之不盡的能源,在利用過程中,應基于建筑區采光標準,明確相應的采光方式,把照明與采光結合在一起,在白天盡量借助于天然光源來獲得相應的光照條件。集中供熱也被稱之為區域供熱,即將蒸汽或者熱水作為一種載能體,借助于管網來實現供熱,在集中供熱節能中,常用的節能技術為管道保溫、地板輻射實現采暖、熱水管網水力平衡、分戶實施計量與收費以及失水率的減少等。
除了上述這些內容外,在建筑電氣自動化中還可采取智能控制的方式對給排水系統以及照明設備等實施監控,充分利用當前建筑市場上現有的各種新產品以及新技術,合理且科學地進行新能源的開發以及利用,以此達到節水節電的目的。
三、結束語
綜上所述,在建筑電氣自動化中應用節能技術時,應基于適用、技術先進且經濟合理的原則來應用,結合工程項目的建設需求以及其功能,按照國家、行業的相關規定與要求來選用合理且可科學的節能技術,以此達到經濟適用和節能的目的。
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