摘要:本文介紹了建筑電氣工程的系統(tǒng)配置、設(shè)備選擇、電氣控制的節(jié)能措施。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;節(jié)能;綠色
1、節(jié)能設(shè)計(jì)原則
1.1 在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下,減少能源消耗,提高能源利用率。
1.2 合理選擇負(fù)荷計(jì)算參數(shù),選用節(jié)能設(shè)備,采用合理的照度標(biāo)準(zhǔn),減少設(shè)備及線路損耗,提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),抑制諧波電流。
1.3 綜合考慮建筑物供配電系統(tǒng)、電氣照明、建筑設(shè)備的電氣節(jié)能、計(jì)量與管理的措施及可再生能源的利用。
2、建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
2.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能
2.1.1 變配電房的設(shè)置:將變配電房盡量設(shè)置在負(fù)荷中心,減少低壓側(cè)線路長(zhǎng)度,降低線路損耗。配電線路全長(zhǎng)壓降不大于5%;三相負(fù)荷盡量均勻分配,三相不平衡度不大于15%。
2.1.2 變壓器選型:變壓器選用低損耗、低噪聲的節(jié)能干式變壓器,變壓器接地形式為D,yn11,長(zhǎng)期負(fù)載率不大于85%。
2.1.3 功率因數(shù)補(bǔ)償:在變配電所的低壓側(cè)設(shè)集中無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償,采用自動(dòng)投切裝置,要求功率因數(shù)保持在0.9以上。對(duì)容量較大、負(fù)載穩(wěn)定且長(zhǎng)期運(yùn)行的功率因數(shù)較低的用電設(shè)備采用并聯(lián)電容器就地補(bǔ)償。
2.1.4 諧波治理:對(duì)諧波電流較嚴(yán)重的非線性負(fù)荷,無(wú)功功率補(bǔ)償考慮諧波的影響,特別是三次諧波,采取抑制諧波的措施。
2.2 電氣照明的節(jié)能
2.2.1 嚴(yán)格執(zhí)行民用建筑節(jié)能條例,照明設(shè)計(jì)符合《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034中規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)、照明均勻度、統(tǒng)一眩光值、光色、照明功率密度(簡(jiǎn)稱LPD)、能效指標(biāo)等相關(guān)要求。需二次裝修的地方預(yù)留電量,均嚴(yán)格按《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施——節(jié)能專篇》預(yù)留。
2.2.2 在滿足眩光限制的條件下,優(yōu)先選用效率高的燈具以及開(kāi)啟式直接照明燈具,室內(nèi)燈具效率不低于60%,要求燈具的反射罩具有較高的反射比。
2.2.3 設(shè)計(jì)在滿足燈具最低允許安裝高度及美觀要求的前提下,已盡可能降低燈具的安裝高度,以節(jié)約電能。
2.2.4 采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器,鎮(zhèn)流器自身功耗不大于光源標(biāo)稱功率的15%,諧波含量不大于20%;熒光燈單燈功率因數(shù)不小于0.9;金屬鹵化物等氣體放電燈設(shè)無(wú)功單獨(dú)就地補(bǔ)償,單燈功率因數(shù)不小于0.85,所有鎮(zhèn)流器必須符合該產(chǎn)品的國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)。
2.2.5 根據(jù)建筑物的建筑特點(diǎn)、建筑功能、建筑標(biāo)準(zhǔn)、使用要求等具體情況,對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)用、合理有效的控制設(shè)計(jì)。
2.2.5.1 建筑物功能照明的控制:
1)體育場(chǎng)館比賽場(chǎng)地按比賽要求分級(jí)控制,大型場(chǎng)館做到單燈控制。
2)候機(jī)廳、候車(chē)廳、港口等大空間場(chǎng)所采用集中控制,并按天然采光狀態(tài)及具體需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施。
3)影劇院、多功能廳、報(bào)告廳、會(huì)議廳及展示廳等采用調(diào)光控制。
4)博物館、美術(shù)館等功能性要求較高的場(chǎng)所采用智能照明集中控制,使照明與環(huán)境要求相協(xié)調(diào)。
5)賓館、酒店的每間(套)客房設(shè)置節(jié)能控制開(kāi)關(guān)。對(duì)多個(gè)房間的旅館套房,在每個(gè)房間的入口設(shè)置開(kāi)關(guān)。
6)大開(kāi)間辦公室、圖書(shū)館等功能要求較高的場(chǎng)所采用智能照明控制系統(tǒng),在有自然采光區(qū)域宜采用恒照度控制,靠近外窗的燈具隨著自然光線的變化,自動(dòng)點(diǎn)燃或關(guān)閉該區(qū)域內(nèi)的燈具,保證室內(nèi)照明的均勻和穩(wěn)定。
2.2.5.2 走廊、門(mén)廳等公共場(chǎng)所的照明控制:
1)公共建筑如學(xué)校、辦公樓、賓館、商場(chǎng)、體育場(chǎng)館、影劇院、候機(jī)廳、候車(chē)廳的走廊、樓梯間、門(mén)廳等公共場(chǎng)所的照明,采用集中控制,并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施,并按需要采取調(diào)光或降低照度的控制措施。不經(jīng)常使用的場(chǎng)所,如部分走道、樓梯間等采用節(jié)能自熄開(kāi)關(guān)。應(yīng)急照明燈具有應(yīng)急時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮的措施。
2)旅館的門(mén)廳、電梯大堂和客房層走廊等場(chǎng)所,采用夜間定時(shí)降低照度的自動(dòng)調(diào)光裝置。
3)醫(yī)院病房走道夜間采取能關(guān)掉部分燈具或降低照度的控制措施。
2.2.5.3 道路照明和景觀照明的控制:
1)景觀照明采用集中控制方式,并根據(jù)使用情況設(shè)置一般、節(jié)日、重大慶典等不同的開(kāi)燈方案。除采用光控、程控、時(shí)間控制等智能控制方式外,還具有手動(dòng)控制功能,同時(shí)設(shè)有深夜減光控制及分區(qū)或分組節(jié)能控制。
2)小區(qū)道路照明根據(jù)所在地區(qū)的地理位置和季節(jié)變化合理確定開(kāi)關(guān)燈時(shí)間,采用光控和時(shí)間控制相結(jié)合的智能控制方式。
3)道路照明采用集中控制系統(tǒng),除采用光控、程控、時(shí)間控制等智能控制方式外,還具有手動(dòng)控制功能,同一照明系統(tǒng)內(nèi)的照明設(shè)施設(shè)分區(qū)或分組集中控制。
4)道路照明采用雙光源,在“深夜”能關(guān)閉一個(gè)光源;已達(dá)到“深夜”節(jié)能目的。
5)道路照明采用單光源,通過(guò)恒功率及功率轉(zhuǎn)換控制,在“深夜”能轉(zhuǎn)換至低功率運(yùn)行,已達(dá)到“深夜”節(jié)能目的。
2.2.6 根據(jù)照明部位的燈光布置形式和環(huán)境條件選擇合適的照明控制方式:
1)房間或場(chǎng)所設(shè)有兩列或多列燈具時(shí),所控?zé)袅信c側(cè)窗平行。
2)房間或場(chǎng)所設(shè)有兩列或多列燈具時(shí),電化教室、會(huì)議廳、多功能廳、報(bào)告廳等場(chǎng)所,按靠近或遠(yuǎn)離講臺(tái)分組。
3)在有自然采光的區(qū)域設(shè)定時(shí)或光電控制。
4)個(gè)人使用的辦公室,采用人體感應(yīng)或動(dòng)靜感應(yīng)等方式自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈。
5)每個(gè)房間燈的開(kāi)關(guān)數(shù)不少于2個(gè)(只設(shè)置1只光源的除外),每個(gè)照明開(kāi)關(guān)所控光源數(shù)盡可能少。
6)設(shè)計(jì)專用智能照明控制系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)具有相對(duì)的獨(dú)立性,僅作為BA系統(tǒng)的子系統(tǒng),與BA系統(tǒng)預(yù)留通信接口。
7)公共區(qū)域的照明納入BA系統(tǒng)控制范圍。
8)設(shè)計(jì)應(yīng)急照明與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng),保安照明與安防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
3、建筑設(shè)備的電氣節(jié)能
3.1 空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)
3.1.1冷凍水,冷卻水及熱交換器系統(tǒng)
1)監(jiān)測(cè)冷水機(jī)組或熱交換器、閥門(mén)、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)、供回水的溫度、壓差及流量。
2)控制冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等設(shè)備的啟停及投入的運(yùn)行臺(tái)數(shù),在條件允許時(shí),進(jìn)行調(diào)速控制。
3.1.2 通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
1)監(jiān)測(cè)空調(diào)和新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備的風(fēng)機(jī)狀態(tài)、空氣的溫濕度、CO2濃度等。
2)控制空調(diào)和新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備的啟停、變新風(fēng)比焓值控制和變風(fēng)量時(shí)的變速控制。
3.1.3 中央空調(diào)變流量系統(tǒng)
對(duì)制冷機(jī)房的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行集中節(jié)能控制,它是一套完整的節(jié)能控制系統(tǒng)。
采用模糊控制和變頻技術(shù),主要由變流量控制器將定流量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞袅靠刂葡到y(tǒng)。
3.2 給排水系統(tǒng)
1)對(duì)生活給水、中央及排水系統(tǒng)的水泵、水箱(水池)的水位及系統(tǒng)壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
2)根據(jù)水位及壓力狀態(tài),自動(dòng)控制相應(yīng)水泵的啟停,自動(dòng)控制系統(tǒng)主、備用泵的啟停順序。
3)對(duì)系統(tǒng)故障、超高低水位及超時(shí)間運(yùn)行等進(jìn)行報(bào)警。
3.3 電梯系統(tǒng)
合理選用節(jié)能型電梯和步梯,采用步梯自動(dòng)啟停等節(jié)能控制措施。選擇能量需要小于等于2.5kwh/(t·km)的節(jié)能電梯。當(dāng)裝有2臺(tái)電梯時(shí),宜選擇并聯(lián)控制方式,3臺(tái)及以上宜選擇群控控制方式。2臺(tái)及以上電梯電源容量的計(jì)算應(yīng)計(jì)入同時(shí)系數(shù)。
3.4 門(mén)窗類(lèi)設(shè)備
對(duì)建筑物的窗、門(mén)的開(kāi)啟實(shí)施智能化控制及管理,降低熱(冷)能耗及節(jié)約非使用能源消耗。
4、計(jì)量與管理
4.1 應(yīng)根據(jù)《樓宇分享計(jì)量安排技術(shù)導(dǎo)則》及《分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則》的要求,設(shè)置變配電智能管理系統(tǒng)。
4.2 工程在投入使用后,要求建立照明運(yùn)行維護(hù)和管理制度,并符合下列規(guī)定;
1)應(yīng)有專業(yè)人員負(fù)責(zé)照明維修和安全檢查并做好維護(hù)記錄,專職或兼職人員負(fù)責(zé)照明運(yùn)行。
2)應(yīng)建立定期清潔光源、燈具的制度,使燈的照明輸出功率達(dá)到額定輸出功率的95%以上。
3)宜根據(jù)光源的壽命、點(diǎn)亮?xí)r間、照度的衰減情況,定期更換光源。更換光源時(shí),應(yīng)采用與原設(shè)計(jì)或?qū)嶋H安裝功率相同的光源,不得隨意改變光源的主要性能參數(shù)。
4)除應(yīng)急出口或有安保需求的場(chǎng)合,房間無(wú)人時(shí)應(yīng)關(guān)燈。晝光充足的區(qū)域應(yīng)關(guān)閉照明燈。
5、綠色建筑電氣技術(shù)
5.1 太陽(yáng)能光伏供電系統(tǒng)
主要內(nèi)容包括:光伏板的選擇與安裝、發(fā)電量計(jì)算、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)接入、監(jiān)控系統(tǒng)等。
5.2 導(dǎo)光設(shè)備
主要內(nèi)容包括:導(dǎo)光管、導(dǎo)光纖維的選擇與安裝。
1)在照明設(shè)計(jì)中,將天然光引入室內(nèi)進(jìn)行照明,合理的選擇導(dǎo)光或反光裝置。采用主動(dòng)式導(dǎo)光系統(tǒng);一般場(chǎng)所采用被動(dòng)式導(dǎo)光系統(tǒng)。
2)設(shè)計(jì)采用光導(dǎo)光或反光系統(tǒng)時(shí),采用照明控制系統(tǒng)對(duì)人工照明進(jìn)行自動(dòng)控制。當(dāng)天然光對(duì)室內(nèi)照明達(dá)不到照度要求時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟人工照明,直到滿足照度要求。
5.3 能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
主要內(nèi)容包括:能耗的分類(lèi)分項(xiàng)、能耗計(jì)量裝置的性能、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、主機(jī)設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸、管理軟件等。
結(jié)束語(yǔ):
隨著科技的迅速發(fā)展,節(jié)能技術(shù)、設(shè)備也將不斷提高和發(fā)展。建筑電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)建筑物的使用功能和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等綜合要求,合理進(jìn)行供配電、電氣照明、建筑設(shè)備及系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì),確保安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、靈活適用、高效節(jié)能。
參考文獻(xiàn):
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