姬 翔,郭小玲
河南煤業(yè)化工集團(tuán)鶴煤技師學(xué)院,河南鶴壁 458000
建筑電氣是指在建筑物中利用科學(xué)的理論知識(shí)和先進(jìn)的電氣技術(shù),為人們創(chuàng)造人性化的電氣系統(tǒng)。這里的電氣技術(shù)包括電力技術(shù)、信息技術(shù)和智能化技術(shù)。
在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì),我國(guó)對(duì)能源的消耗量越來越大,各類能源供不應(yīng)求卻存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。近年來我國(guó)興建了一大批大型及特大型的住宅小區(qū)和公共建筑,但是大部分都沒有對(duì)建筑節(jié)能特別是建筑電氣節(jié)能予以重視,長(zhǎng)此以往必將造成巨大的資源浪費(fèi)。
在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師要遵循以下3個(gè)原則:
1)適用性原則。即能夠?yàn)樵诮ㄖ飪?nèi)創(chuàng)造良好的人工環(huán)境提高必要的能源,能夠?yàn)榻ㄖO(shè)備的運(yùn)行提供必需的動(dòng)力;
2)經(jīng)濟(jì)性原則。避免因?yàn)楣?jié)能而過高地投資,增加建筑的運(yùn)行費(fèi)用,要保證節(jié)能設(shè)計(jì)增加的投資在很短時(shí)間內(nèi)能夠回收;
3)節(jié)能性原則。節(jié)省無(wú)用的能量損耗,根據(jù)不同地方的能源消耗與建筑物功能的關(guān)系,采取不同的節(jié)能措施。比如變壓器功率的損耗和傳輸電能線路上的損耗都是與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的能量損耗。
供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施是指在電能運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換的過程中進(jìn)行節(jié)能減耗的方法,具體有幾下幾種:
1)合理選用供電電壓。在同樣的供電情況下供電的電壓越高,電能的損失會(huì)越少;
2)選用簡(jiǎn)單的供配電系統(tǒng),配電級(jí)數(shù)不要過多,選購(gòu)的時(shí)候還要注意產(chǎn)品的質(zhì)量;
3)合理選擇變壓器。變壓器室配電系統(tǒng)的基本設(shè)備,它產(chǎn)生的能量損耗分為鐵耗和銅耗。其中鐵耗僅與鐵芯的制作材料和工藝有關(guān),與負(fù)荷大小沒有關(guān)系,所以一般選擇節(jié)能性變壓器。銅耗則與負(fù)荷的大小有關(guān)系,因此可根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的隨時(shí)間變化的規(guī)律,合理地選擇變壓器的臺(tái)數(shù)與運(yùn)行參數(shù),盡量減少能量損失;
4)降低線路能量損耗。一般說來,線路電能的損耗與線路的長(zhǎng)度和負(fù)載大小有關(guān)系。適當(dāng)情況下可以提高整體功率系數(shù),減少導(dǎo)線的電阻,從而降低線路電能的損耗。具體的做法是線路路徑要盡量走直線,減小導(dǎo)線長(zhǎng)度;合理選擇電纜電線的截面積;遵循減小供電路徑的原則,合理確定電氣用房的位置。
在建筑中,家電和電力設(shè)備的使用都離不開電動(dòng)機(jī),它的能耗相當(dāng)大,提高它的工作效率可以有效地減少電動(dòng)機(jī)的能耗。具體可以采用以下幾種方法:
1)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小合理地選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào),這就要求對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷需求事先進(jìn)行評(píng)估;
2)盡可能地使用高效率的電動(dòng)機(jī),以減少電動(dòng)機(jī)的空載消耗和負(fù)載消耗,提高電動(dòng)機(jī)的工作效率;
3)對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制方式加以改進(jìn),提高其運(yùn)行效率。比如交流電動(dòng)機(jī)可以采用變頻調(diào)速的方式。另外,還要注意發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量,保證電能消耗的計(jì)算的準(zhǔn)確性。
照明系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵就是在不降低照明質(zhì)量的情況下,力求減小照明系統(tǒng)中損耗的光能。可以考慮使用以下幾種方法:
1)充分利用自然光。自然光是綠色環(huán)保的清潔能源,在設(shè)計(jì)中要充分加以利用,比如增加靠近室外部分的門窗尺寸等,保證建筑物在白天利用自然光可獲得穩(wěn)定的照明條件。這樣一來,可以很大程度的節(jié)約照明能耗,也利于提高室內(nèi)的溫度,進(jìn)一步降低建筑的能耗;
2)根據(jù)建筑的各個(gè)部分照明的需求,合理選用照明燈具,采用各種節(jié)能開關(guān)。比如懸掛較高的場(chǎng)所使用高壓鈉燈,在走道使用聲控開關(guān)等;
3)嘗試性地使用太陽(yáng)能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品。太陽(yáng)能技術(shù)的開發(fā)利用,可節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,在節(jié)能減耗方面具有重大的意義。
暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗中占有很大的比重,系統(tǒng)的節(jié)能潛力巨大。具體做法是:根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗時(shí)間上的規(guī)律,可以對(duì)機(jī)電設(shè)備實(shí)行啟動(dòng)停止的優(yōu)化管理;夏季冬季部分負(fù)荷的情況下水泵分設(shè)控制;實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量和變流量的優(yōu)化控制;還可通過設(shè)定相關(guān)參數(shù),如室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量、溫度標(biāo)準(zhǔn)、焓值等來實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息通信、自動(dòng)化控制、顯示及計(jì)算機(jī)軟件等技術(shù)的發(fā)展,建筑設(shè)備的自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的性能日趨優(yōu)異,逐漸成為建筑控制能源損耗的有效手段。通過建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的應(yīng)用,可以對(duì)建筑物內(nèi)部的采暖通風(fēng)、給排水和熱水供應(yīng)等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行能效管理,確保各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行,在正常發(fā)揮建筑物功能的情況下最大限度地降低能源消耗。
建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在改善公共建筑的使用環(huán)境和提高能源的利用率上具有重大的意義。所以在節(jié)能環(huán)保成為主題的今天,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)具有很大的潛力,擁有巨大的發(fā)展空間。對(duì)于電氣設(shè)計(jì)人員而言,在設(shè)計(jì)中必須綜合全面地考慮各種因素,反復(fù)思量,在安全、可靠、經(jīng)濟(jì)性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的前提下,將節(jié)能的新技術(shù)充分應(yīng)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中,從而達(dá)到提高能源利用率,節(jié)約資源的目的,為城市的可持續(xù)性發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
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