摘 要:本文介紹了建筑的現(xiàn)狀,指出建筑電氣是建筑的一部分,本文著重對(duì)建筑電氣的安全和能耗進(jìn)行了分析,希望能過(guò)通過(guò)這樣對(duì)我國(guó)建筑電氣事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:建筑電氣 能耗分析
一、建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性
建筑電氣設(shè)計(jì)的安全性從電力供應(yīng)、供電線路、電氣設(shè)備的接地、建筑消防控制方面進(jìn)行了分析。
1、電力供應(yīng)
電力在現(xiàn)在建筑中占有重要作用,沒(méi)有了電,建筑就會(huì)處于癱瘓狀態(tài)。保證建筑電力的穩(wěn)定供給是保證居民正常生活得基礎(chǔ)。因此,為了保證供電可靠性,現(xiàn)代高層建筑至少應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源,具體數(shù)量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小及當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨(dú)立電源原則上是兩路同時(shí)供電,互為備用。此外,還須裝設(shè)應(yīng)急備用柴油或燃汽輪發(fā)電機(jī)組,要求在15秒鐘內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電,保證事故照明、電腦設(shè)備、消防設(shè)備、電梯等事故用電。對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)根建筑標(biāo)準(zhǔn),選用具有“五防”功能的真空開(kāi)關(guān)手車式高壓開(kāi)關(guān)柜。對(duì)于電力變壓器,根據(jù)防火要求,主樓內(nèi)是不允許裝設(shè)大容量的油浸電力變壓器。對(duì)于容量低壓配電屏的出線,應(yīng)做成手車式。
2、供電線路
居住建筑中各種電路繁多。為保證各種設(shè)備電路的穩(wěn)定、安全運(yùn)行,供電電路的主線截面不能隨意更改。如果要更改也要參照規(guī)范作相應(yīng)的計(jì)算驗(yàn)證后再更改。否則線路截面的變小,使電阻變大,功率過(guò)載將導(dǎo)致電路發(fā)熱或引發(fā)火災(zāi)。
3、電氣設(shè)備的接地
現(xiàn)在建筑中存在電腦、電視、冰箱等大量電子設(shè)備,電子設(shè)備通過(guò)保護(hù)接地系統(tǒng)的重復(fù)接地與共用接地體相連,為保證人員安全,此共用接地體的電阻不應(yīng)大于1€%R。
4、建筑消防控制
建筑消防設(shè)計(jì)指火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警滅火系統(tǒng)。包括火災(zāi)探測(cè)器、分區(qū)消防報(bào)警控制器、消防中心和氣體自動(dòng)噴射滅火及自動(dòng)灑水滅火系統(tǒng)等四個(gè)部分,實(shí)現(xiàn)報(bào)警滅火自動(dòng)化。其中,消防線路要求要求穿金屬管或者暗敷,目的是火災(zāi)發(fā)生后可以保持消防線路的正常使用,保證信號(hào)、命令得到有效的傳輸。消防水泵的控制尤為重要,為且確保安全,消防水泵的控制應(yīng)設(shè)置兩路:一條由引至消防水泵控制柜;另一路則引至消防控制室。能源資源緊缺是我國(guó)也是當(dāng)今世界各國(guó)面臨的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。在我國(guó),由于建筑能耗約占全國(guó)總能耗的26.7%,位居能耗首位,因此建筑節(jié)能刻不容緩。而電氣能耗是建筑能耗的主要組成部分,建筑節(jié)能的關(guān)鍵在于電氣節(jié)能,盡可能減少能源消耗,提高能源利用率。
二、我國(guó)建筑節(jié)能現(xiàn)狀分析
建筑節(jié)能是貫徹國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)工作中的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。我國(guó)的人口眾多,人均擁有量很低,建筑節(jié)能工作起步較晚,能源效率低下,未來(lái)建筑能源需求量很大,建筑節(jié)能工作任重而道遠(yuǎn)。很多學(xué)者將我國(guó)節(jié)能工作與發(fā)達(dá)國(guó)家的節(jié)能工作進(jìn)行比較后認(rèn)為,雖然我國(guó)能耗總量呈下降趨勢(shì),但是建筑能耗將持續(xù)上升,占社會(huì)總能耗的比例也將增長(zhǎng),而且消費(fèi)的主要是不可再生資源。
三、建筑電氣能耗分析
1、建筑電氣系統(tǒng)能耗點(diǎn)分析
在建筑電氣系統(tǒng)中,涉及到的電氣設(shè)備主要有銅母線、測(cè)量?jī)x表、電氣元件(斷路器、電流互感器、電壓互感器等)、電力變壓器、電力電纜、配電箱柜(照明配電箱、動(dòng)力配電箱柜、控制箱等)、用電設(shè)備(風(fēng)機(jī)、水泵、燈具等)、應(yīng)急電源(發(fā)電機(jī)、蓄電池組等)等。在上述電氣設(shè)備的功率損耗是來(lái)自于導(dǎo)體的電阻和磁性材料中的損耗,并且主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)的電力電纜之中,因此我們主要分析電力變壓器、電力電纜、電動(dòng)機(jī)、燈具(氣體放電燈等)的能耗情況。
2、電力變壓器能效分析
電力變壓器的損耗主要分為三個(gè)方面:空載損耗(鐵損nl)、負(fù)載損耗(銅損ll)和雜散損耗。一種評(píng)價(jià)變壓器能源效率比較全面的方法是總擁有費(fèi)用法。
所謂總擁有費(fèi)用(toc),就是變壓器的初始投資和其在使用期內(nèi)的損耗費(fèi)用之和。總擁有費(fèi)用法是通過(guò)比較具有不同效率水平和不同價(jià)格的變壓器的總擁有費(fèi)用,按照總擁有費(fèi)用最低來(lái)選擇變壓器的效率水平的。
無(wú)論對(duì)于電力企業(yè)還是非電力企業(yè)用戶,都能通過(guò)此方法比較變壓器的總擁有費(fèi)用,從而達(dá)到節(jié)約資金的目的。
3、電力電纜能效分析
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法按載流量選擇導(dǎo)線截面時(shí)只計(jì)算初始投資,導(dǎo)線的截面選擇過(guò)小,將增加電能的損耗;選擇的過(guò)大,則增加初始投資。從理論上講,增加電纜截面可將損耗減小到很小,但電纜所增加的費(fèi)用幾乎抵消了為追求好的配電效率而產(chǎn)生的節(jié)約。因此,設(shè)計(jì)人員以電纜溫升、熱效應(yīng)及電壓降的校驗(yàn)為選擇條件來(lái)確定電纜截面,不一定是最合理的。利用總擁有費(fèi)用法來(lái)確定導(dǎo)體電流密度的目的,就是在已知負(fù)荷的情況下,選擇最佳的導(dǎo)線截面;或是在已選定導(dǎo)體截面的情況下,確定經(jīng)濟(jì)的負(fù)荷范圍,以尋求投資的最優(yōu)方案,取得最理想的經(jīng)濟(jì)效益。導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)電流密度正是這種優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容之一。
4、電動(dòng)機(jī)能效分析
在建筑領(lǐng)域的電氣設(shè)計(jì)中,大量的中小型電動(dòng)機(jī)被廣泛應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)在總用電量中占的比重也很大,其產(chǎn)生的能耗也是相當(dāng)可觀的。因此,在建筑電氣設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)師必須充分考慮影響電動(dòng)機(jī)效率的因素,包括與負(fù)荷無(wú)關(guān)的損耗(常量),隨負(fù)荷增加的損耗(變量)及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所增加的損耗的情況,分析高效電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果以及不同的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)能耗的影響情況,才能夠選擇高效電機(jī)從而搭建合理的電機(jī)系統(tǒng)。
5、燈具能效分析
國(guó)內(nèi)外有現(xiàn)行的建筑照明節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)依據(jù),在設(shè)計(jì)建筑電氣中設(shè)計(jì)師必須執(zhí)行合理、適當(dāng)?shù)慕ㄖ彰鞴?jié)能標(biāo)準(zhǔn),分析氣體放電類光源的各類鎮(zhèn)流器的能耗情況,同時(shí)分析比較實(shí)際工程實(shí)例中各類鎮(zhèn)流器的能耗,盡量選用新型的智能照明節(jié)電器。
四、小結(jié)
分析結(jié)果表明,在建筑電氣工程中,能耗主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)、燈具等電氣設(shè)備、電力變壓器和所有敷設(shè)的電力電纜之中,只要在建筑電氣設(shè)計(jì)工作中遵循適用性、實(shí)際性、節(jié)能性的基本原則,就可以有效地提高能源利用率,控制建筑電氣能耗。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:洪立祥,性別男,民族漢