趙雪琦
哈爾濱鐵路房建置業(yè)集團有限公司 黑龍江哈爾濱 150000
民用建筑的建設(shè)通常是為人民生活與工作提供場所,而起功能化作用的系統(tǒng)構(gòu)成不容小覷,其中就包括電氣系統(tǒng)。在當前建筑行業(yè)積極提升環(huán)保價值的發(fā)展趨勢下,進行電氣系統(tǒng)設(shè)計不僅要關(guān)注其功能性的展現(xiàn),同時還應(yīng)做好綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,以保證民用建筑在使用中的環(huán)保價值。
進行綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用設(shè)計必須建立在確保技術(shù)應(yīng)用能夠很好地保證建筑功能的基礎(chǔ)上,且應(yīng)保證民用建筑所設(shè)計使用的電氣系統(tǒng)能夠符合建筑運行特點,在電氣系統(tǒng)設(shè)計中首先應(yīng)該考慮的就是技術(shù)是否適用于該建筑,能否給使用者帶來應(yīng)有的體驗,而后才能考慮所用技術(shù)是否能達到環(huán)保與節(jié)能要求[1]。
民用建筑的使用者通常為普通民眾,且在使用建筑的過程中會產(chǎn)生一定的費用,建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)使用中能夠最大限度提升電能的利用率,為用戶減少電氣方面的經(jīng)濟支出,這也是我們進行電氣設(shè)計中積極應(yīng)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的初衷,當然,電氣系統(tǒng)的運行安全與耐久性同樣也是進行電氣系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注重的問題,應(yīng)該積極應(yīng)用當前日益發(fā)展、更新的節(jié)能技術(shù)與設(shè)備,同時還應(yīng)在方案設(shè)計中做好準備,盡量保證電氣系統(tǒng)管線的損耗做到最小,以提升電氣系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益,為民用設(shè)備使用的經(jīng)濟性優(yōu)化提供助力。
在當今,我國各領(lǐng)域技術(shù)都在不斷發(fā)展,新型能源技術(shù)也發(fā)展迅猛,太陽能、水循環(huán)等節(jié)能、節(jié)水技術(shù)在普遍應(yīng)用中也在隨著時代要求不斷發(fā)展,我們進行民用建筑電氣設(shè)計時也應(yīng)將節(jié)能作為重要的設(shè)計原則,通過電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與管道、線路的優(yōu)化配置來提升電氣系統(tǒng)運行的節(jié)能效果,提升民用建筑總體的節(jié)能性以及環(huán)保性。
降低電動機電能損耗的主要途徑是增強電動機的工作效率,同時減少其使用頻率。建筑結(jié)構(gòu)中,其主要的動力設(shè)備就是電梯、水泵和風機等電氣設(shè)備,其產(chǎn)生的耗能約占總耗能的1/3,因此,采用節(jié)能型電動機尤為重要。高效電動機比普通電動機大概節(jié)能3%左右,具體到實際應(yīng)用中還要根據(jù)建筑物的實際結(jié)構(gòu)特點,合理的選用電動機的荷載和容量。首先,電動機在啟動和制動的過程中消耗的能量比較大,因此,需要大力減少電動機的啟動和制動次數(shù)。同時,高層住宅區(qū)還要合理選擇電梯速度,對于同一出入口有多臺電梯者,應(yīng)該采用并聯(lián)控制功能,這樣不僅可以減少電梯的運行次數(shù),而且可以在很大程度上節(jié)約能耗;其次,進行合理的變頻調(diào)速[2]。經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展過程中變頻技術(shù)已經(jīng)成為調(diào)節(jié)電動機功率的一種重要手段,變頻調(diào)速主要是指電動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中設(shè)計有變頻裝置的閉環(huán)電路系統(tǒng),一旦電動機負載出現(xiàn)波動,那么就可能通過該系統(tǒng)對電動機的轉(zhuǎn)速進行自動調(diào)節(jié),以保證轉(zhuǎn)速和負載的協(xié)調(diào),從而達到節(jié)能的目的。
(1)降低變壓器的能量消耗。變壓器是配電體系中的基礎(chǔ)性裝備,其耗電量約占總耗量的6%,一般而言分為鐵耗和銅耗。鐵耗與負荷的大小沒有直接關(guān)系,與鐵芯的制作材料和工藝是緊密聯(lián)系起來的。而銅耗與負荷大小有一定聯(lián)系,可以對電負荷經(jīng)過科學的分配之后,選用合適的變壓器運行數(shù)據(jù)和臺數(shù),以使變壓器負載率達到最佳工作狀態(tài),同時,可以減少電壓器的容量,提高其使用時間。(2)提升功率因數(shù)。配電系統(tǒng)中要想達到綠色節(jié)能的目的,就需要提高功率因素并減少無功功率造成的電能損失。首先可以增加用電設(shè)備的功率因數(shù),電氣選用時可以選擇功率因素相對較大的電氣設(shè)備,電感性的電氣設(shè)備使用時,可以考慮運用具有補償電容器的設(shè)備;其次是無功補償,由于電動機屬于感性負載,超量的電感值會影響電網(wǎng)的正常運行,降低電動機正常運行的效率。因此,需要采用無功補償?shù)姆绞絹砜刂齐妱訖C的功率因數(shù),來實現(xiàn)節(jié)能的目的。(3)加強計量與管理降低能耗。電氣能計量不僅為提供者和使用者提供信息反饋,而且準確的計量可以為整個社會的節(jié)能減耗技術(shù)起到重要的參考作用。首先,高準確度的電氣能測量儀器成為節(jié)能減耗的重要依據(jù)?;旧想姎饽茉吹氖褂昧啃畔⒌墨@得都是通過相關(guān)的電氣測量儀器直接或間接得到的。因此,在現(xiàn)代科學技術(shù)的條件下,使用最先進的測量儀器能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣能的損耗情況,為人們的補損措施提供重要的數(shù)據(jù);其次,電氣能計量儀器可以與現(xiàn)代信息技術(shù)緊密相結(jié)合,以便更快捷地來反映當前電氣耗能現(xiàn)狀。電氣能計量技術(shù)也是與信息化發(fā)展技術(shù)密切聯(lián)系的,尤其隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展,可以利用電氣能計量測得數(shù)據(jù)運用到計算機模擬軟件中去,從而準確的預(yù)估出當前電力系統(tǒng)的狀況,并且電力設(shè)備信息通過計算機及時傳輸制定目的區(qū)[3]。這樣可以在最短時間內(nèi),得到更加有效的電氣節(jié)能信息,并在實際工作中加以運用。
在當前的民用建筑運行中,民用電的較大部分都是照明用電,由于照明方式選擇不合理或者照明線路布設(shè)存在問題導致當前很多照明裝置的效能較低,為了提升民用建筑的節(jié)能效果應(yīng)積極提升照明方式的科學性。其一,積極對照明設(shè)計進行優(yōu)化,根據(jù)民用建筑的具體需求對照明標準進行規(guī)劃,要根據(jù)民用建筑各結(jié)構(gòu)的視覺特性進行照明方式的科學選擇。其二,在設(shè)計中應(yīng)更新觀念,不要為了所謂的視覺藝術(shù)效果而濫用藝術(shù)燈光設(shè)計,應(yīng)在保證電氣系統(tǒng)照明功能發(fā)揮科學作用的基礎(chǔ)上積極利用節(jié)能燈具以及相應(yīng)的綠色設(shè)備,可以通過營造溫暖節(jié)能的照明效果來提升用戶的建筑使用體驗,濫用燈光效果不僅可能造成電能浪費,還會由于長期使用過于絢麗的燈光氛圍而降低建筑使用的舒適性[4]。其三,科學、精確計算照明設(shè)備相應(yīng)的照度,絕不能憑經(jīng)驗隨便估算,要在設(shè)計中將照明效果設(shè)置于建筑相應(yīng)的照明要求規(guī)范范圍之內(nèi),而對于照明燈具的高度進行設(shè)計時也必須對于高度與照度之間的關(guān)系有所明確。其四,要依照民用建筑整體設(shè)計要求進行光源選擇,同時在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也應(yīng)盡量保證各房間的自然光源照射時間,這樣就能夠盡量縮減其使用燈具、電能的時間,不僅能夠減少民用電浪費,還能夠增長燈具使用壽命。其五,應(yīng)充分利用間接光源,合理利用天窗、天井來進行采光,并借助增大窗戶面積、設(shè)置反射鏡面的方式提高電能或光能的利用率,最大限度降低電能的損耗。其六,應(yīng)合理選擇手動控制、自動控制兩種燈光控制方式,盡可能的采用聲控、定時設(shè)備來達到節(jié)約用電的目的。
對于民用建筑來說,或多或少都需要用到一定的動力用電設(shè)備,如供暖系統(tǒng)等,而在此方面浪費的電能無疑也是十分巨大的,基于此可從以下幾方面降低在動力系統(tǒng)方面的能源損耗。其一,應(yīng)采用更加高效節(jié)能的電動機,重點應(yīng)提高電動機的效果和功率因數(shù),例如可選擇Y或Y2系列的高效電機,應(yīng)用后可使總損耗減少20%-30%,效果可提高3%-6%。其二,應(yīng)就距離供電點較遠的電機以及工作時間較長的電機設(shè)置補償機制,例如無功功率就地補償裝置等。其三,對于輕負荷運行的電機設(shè)備,可選用星三角切換裝置,實現(xiàn)“輕載降壓運行節(jié)電“的效果[5]。其四,應(yīng)優(yōu)化動力設(shè)備控制系統(tǒng),盡可能的由程序控制設(shè)備的起動、行以及系統(tǒng)的負載,這樣既可以減少管理設(shè)備的人力,又可以達到節(jié)能的目的。
當前,雖然我國的科技創(chuàng)新水平和電力技術(shù)水平發(fā)展迅速,工程施工技術(shù)和水平不斷提升,建筑物安全性、運行穩(wěn)定性、管理維護系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)計趨于完善,但是在發(fā)展科技的同時不應(yīng)該忽略環(huán)保問題。我國人口較多,建筑覆蓋面積大,用電量也很大,因此,建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的發(fā)展與改進,是關(guān)乎民生和國家科技水平的大事,同時也是踐行社會主義可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要形式。