【摘 要】 建筑能耗占了社會能耗的很大一部分,在我國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天,建筑能耗也在以一個非??焖俚乃俣壬仙?,使得我國的能源供應(yīng)越來越緊張,對我國的經(jīng)濟發(fā)展形成了不小的阻礙。所以,在當前的建筑電氣設(shè)計中,綠色節(jié)能理念對推動我國經(jīng)濟建設(shè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整極具戰(zhàn)略性意義。本文對建筑電氣節(jié)能設(shè)計的重要性、建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則及措施進行了分析和探討。
【關(guān)鍵詞】 建筑;電氣;節(jié)能;設(shè)計
建筑設(shè)計中,電氣設(shè)計也是總設(shè)計的重要一部分,所以進行電氣設(shè)計的時候必須要遵守相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范,必須遵守國家還有各個地方的設(shè)計規(guī)定,保證電氣設(shè)計工作符合國家的設(shè)計標準要求;同時電器的設(shè)計,必須要保證使用功能正常,要符合電器應(yīng)該滿足的建筑使用要求,電氣設(shè)計必須要保證功能性完好;要能夠保證一個建筑的正常使用,所有設(shè)備的正常工作,也要保證建筑相關(guān)功能的穩(wěn)定運行使用;建筑的電氣設(shè)計中,應(yīng)該充分考慮電氣設(shè)計的費用問題,不僅僅是考慮使用方便,要更多的需要考慮投資,運行中的費用,要做到對設(shè)計,施工,以及以后的使用維護費用都進行了經(jīng)濟計算分析。
1 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的重要性
目前,很多從事建筑電氣設(shè)計的工作人員還沒有充分研究電氣的節(jié)能問題,僅僅是憑借以前的設(shè)計經(jīng)驗來滿足客戶的要求。這樣一來,一方面,為建筑的安全留下了極大的隱患,另一方面,也大大增大了建筑的能耗,不利于綠色節(jié)能工程的建設(shè)。另外,廣大群眾對我們能源緊缺的現(xiàn)狀還沒有充分的認識,甚至很多企事業(yè)單位也沒有意識到我們能源極度缺乏的現(xiàn)狀。在我們的日常生活當中,政府也沒有在廣大群眾中普及電氣節(jié)能的意識,很多人都在無意識當中嚴重浪費著電氣能源。而我國的能源市場處于供不應(yīng)求的狀態(tài),導(dǎo)致很多地方的電氣能源非常緊張,甚至在用電的高峰期不得不采取拉閘限電等無奈的措施。所以,在進行建筑電氣設(shè)計的過程中,設(shè)計師要充分考慮綠色節(jié)能問題,采取有效的措施,提出具有可操作性的方案,最終達到降低能耗、節(jié)約用電的目的,提高電能的效益。
2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則
2.1滿足建筑自身功能需要的原則
對整棟建筑物而言,首先要考慮的是建筑的功能性,例如,住戶居住的舒適指數(shù),住戶用電是否安全,建筑的能耗效率是否高等。因此,電氣設(shè)計必需考慮建筑的照明需要滿足人們的需求,每一項的指標都要符合相關(guān)規(guī)范;保證建筑內(nèi)部空間的溫度和風(fēng)量要合適,使住戶感到舒適;整棟大樓內(nèi)部的行走路徑要進行合理的優(yōu)化,保持樓道的通暢,避免留下安全隱患。
2.2滿足建筑實際設(shè)計構(gòu)造的經(jīng)濟效益原則
在研究建筑的節(jié)能設(shè)計方案時,重點有兩個,一個是不能超出自身的經(jīng)濟條件范圍,另外一個是要充分滿足工程的功能需求。實施大樓節(jié)能設(shè)計時,以實際運作時經(jīng)濟效益的最大化為首要目標。設(shè)計方案不能不顧及建筑成本只一味地提高節(jié)能標準,導(dǎo)致工程建設(shè)成本的增加。
2.3減少無效益的能源耗損原則
在對建筑電氣工程進行節(jié)能設(shè)計時,第一步要做的是,充分了解建筑內(nèi)部不同部位的耗電情況,做到心中有數(shù),從而更能輕松的找到建筑內(nèi)部不同耗電設(shè)備的功能,將一些多余的耗電設(shè)備取消,或者進行節(jié)能改造。
2.4滿足環(huán)境保護的先進性原則
綠色節(jié)能設(shè)計的主要目的是降低能耗,提高能源利用的綜合效益。設(shè)計節(jié)能方案的基本原則是:采用的技術(shù)要較為先進,要具有較高的可靠性,且成本不可太高,能提高能源的利用率并且能保護環(huán)境。要借助于一系列合理的計算,選擇最合適的電氣設(shè)備,采用最方便的控制方法,在追求比較好的節(jié)電效果的同時,盡可能不增加投資的成本。當代建筑工程的能耗電器中,空調(diào)占據(jù)第一位,緊隨其后的是建筑內(nèi)部的照明系統(tǒng)。相關(guān)資料顯示,建筑照明系統(tǒng)的耗電大概占據(jù)建筑總能耗的25%。現(xiàn)代化的辦公樓、旅館、飯店以及展覽廳等建筑的日常運行需要大量燈光照明來維持,并對更高質(zhì)量的照明也有要求,于是建筑照明系統(tǒng)的能耗越來越大?,F(xiàn)代的建筑照明設(shè)計除了要滿足工作的需要之外,還得打造出絢麗的視覺效果,這就需要設(shè)計師們盡可能地將現(xiàn)代先進的節(jié)能技術(shù)運用到建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計當中,以降低照明系統(tǒng)的能耗。
3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)
3.1合理設(shè)計供配電系統(tǒng)
建筑內(nèi)供配電系統(tǒng)的設(shè)計,需要根據(jù)整個建筑的負荷容量和供電距離及設(shè)備的特點來進行具體考慮,在此基礎(chǔ)上對供配電系統(tǒng)進行合理設(shè)計,確保供配電系統(tǒng)穩(wěn)定,不僅操作簡便,而且結(jié)構(gòu)上簡單可靠,在進行變配電所設(shè)計時,越接近負荷中心越好,通過將配電半徑進行有效的縮短,從而實現(xiàn)對線路損耗的有效控制。
3.2合理選擇無功補償及補償方式
設(shè)備在運轉(zhuǎn)的過程中一部分是有用功,一部分是無用功。電網(wǎng)中的電力負荷比如電動機、變壓器等大部分都有感性負荷,在運行過程中需要向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。特別是現(xiàn)在電氣設(shè)備越來越多,能耗越來越大的情況下,無用功過多就惡化了供電質(zhì)量。減少感性負荷供應(yīng),裝設(shè)動態(tài)無功補償和適當?shù)臑V波裝置,能夠在一定程度上制約無用功,減少系統(tǒng)損耗,提高電能質(zhì)量,改善電壓質(zhì)量,增加變壓器容量,達到節(jié)省電費的效果通過在配電系統(tǒng)中設(shè)置無功補償裝置,提高了配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可顯著的減少無功電流所造成的電能損耗。有條件的建筑物,可采用就地式無功補償和集中式無功補償相配合的綜合補償方式;對安裝容量超過10kW的電機類用電設(shè)備,可在電機控制柜處就地設(shè)置無功補償裝置。
3.3合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟截面
長期以來在對電力電纜選擇時,通常電纜的截面會根據(jù)發(fā)熱載流量、短路電流和電壓來選擇,以滿足安全為基礎(chǔ),然后確保截面的最小化,這樣可以實現(xiàn)節(jié)約。但這樣進行設(shè)計的結(jié)果往往導(dǎo)致電能損耗費用增加,進而導(dǎo)致運行成本的增加。所以對于電纜截面的選擇,還需要考慮到經(jīng)濟載流量,確保選擇的導(dǎo)線截面具有較好的合量性,降低線路的損耗,確保在電纜的生命周期內(nèi)實現(xiàn)總費用的最小化,按電纜的經(jīng)濟載流量(經(jīng)濟電流密度)合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟截面,減少線路損耗,并使得電纜在壽命周期內(nèi)總費用最低。而且經(jīng)濟截面要大于發(fā)熱截面,這就確保了電纜運行上的安全性,減少了安全隱患的發(fā)生。
3.4提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)
為了達到節(jié)能的目的,常常用提高功率因數(shù)的方式(因為可以降低線路無功功率的損耗)來實現(xiàn)。因為輸電線路損耗AP中包含了線路傳輸有功功率時容易引起的線損和線路傳輸無功功率時引起的線路損耗。對于有功功率是能夠維持建筑物內(nèi)正常運轉(zhuǎn)的必要條件,是恒量的,無法改變的。但是在整個供電系統(tǒng)中一些用電設(shè)備本身具有電性,諸如電動機、變壓器之類,它們會產(chǎn)生無功電流,無功電流會經(jīng)過高低壓線路向設(shè)備的末端傳輸,這勢必會增加線路損耗,增加整個電能系統(tǒng)的用電負擔(dān)。事實上這種損耗完全可以避免,可以利用一以下幾種方法:降低用電設(shè)備的無功損耗。功率因數(shù)高的用電設(shè)備可以有效地降低用電設(shè)備的無功損耗?;诖?,同步電動機類型的設(shè)備功率因數(shù)高,在設(shè)計中可以適當采用,有補償電容器的用電設(shè)備可以被選擇為電感性用電設(shè)備。
4 結(jié)束語
建筑行業(yè)中電氣節(jié)能設(shè)計趨向智能化,信息化、自動化和透明化是發(fā)展的主流方向。除了上述方法,還有很多方法可以用在建筑電氣的節(jié)能上,例如,選用新型的節(jié)能設(shè)備,安裝智能化的控制系統(tǒng),增大電網(wǎng)的功率系數(shù)等。電氣設(shè)計師要對建筑電氣節(jié)能有深入的了解,綜合把握建筑電氣的節(jié)能性、經(jīng)濟性、安全性和可靠性,采取各種有效的節(jié)能手段,來減低建筑電氣的能耗,達到節(jié)能的目的。
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