王君榮
桂林市建筑設(shè)計(jì)研究院 廣西桂林 541002
建筑電氣設(shè)備和人們的生活及生產(chǎn)息息相關(guān),對(duì)提升建筑工程的使用性能和滿足用戶用電安全和質(zhì)量的要求有非常重要的意義。加強(qiáng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的研究,有助于保證建筑電氣設(shè)備的使用效果。在具體設(shè)計(jì)中,需要融入先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和理念,才能在保證建筑電氣設(shè)備安全可靠的基礎(chǔ)上,降低能源消耗,提升整個(gè)建筑工程的建設(shè)效果。基于此,開展建筑電氣設(shè)備的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的研究就顯得尤為必要。
經(jīng)濟(jì)性是建筑電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)的主要原則,在具體設(shè)計(jì)中,不能一味的追求節(jié)能,而增大投資。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從技術(shù)的角度入手,通過(guò)先進(jìn)的技術(shù),在短期內(nèi)將建設(shè)成本回收,以保證建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)符合經(jīng)濟(jì)性原則。
開展電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的主要目的是降低電能消耗量,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)保證建設(shè)中就能投入使用。為保證電氣節(jié)能設(shè)計(jì)滿足實(shí)用性的原則,需要結(jié)合工程的實(shí)際功能需求,在滿足用戶照明和人們生活需求的基礎(chǔ)上,降低電能消耗量。既要滿足照度的需求,也要保證色溫、顯色指數(shù)達(dá)到最優(yōu)化,從而提升建筑工程用電的舒適度[1]。
建筑電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是對(duì)出現(xiàn)能耗大的問(wèn)題進(jìn)行關(guān)注,并對(duì)發(fā)生問(wèn)題的原因進(jìn)行分析,通過(guò)一系列節(jié)能措施和手段進(jìn)行問(wèn)題解決。比如:變壓器是建筑工程主要的電氣設(shè)備,但變壓器是一種高損耗率的設(shè)備。所以,在具體設(shè)計(jì)中,必須對(duì)變壓器進(jìn)行優(yōu)化處理,以減低能耗。
雖然現(xiàn)階段,我國(guó)大量推廣綠色節(jié)能技術(shù),但在具體設(shè)計(jì)中,一些設(shè)計(jì)單位一味的追求成本和效果,經(jīng)常忽略節(jié)能設(shè)計(jì),導(dǎo)致電氣節(jié)能效果不夠明顯,仍然存在較大的消耗。比如:當(dāng)建筑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能效果較差時(shí),為電氣設(shè)備選擇時(shí),經(jīng)常選擇較大容量的設(shè)備。傳統(tǒng)電氣設(shè)備都是單獨(dú)工作模式,相互之間缺乏聯(lián)系,不利于電氣節(jié)能,也不利于集中優(yōu)化控制。
現(xiàn)代化建筑逐步向著高層、超高層、大規(guī)模、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的方向發(fā)展,雖然滿足了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求,但也會(huì)大幅度提升電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的難度,也不利于后期維護(hù)和管理。比如:一些電氣設(shè)備沒有設(shè)置調(diào)節(jié)裝置,無(wú)法按照實(shí)際需求合理調(diào)節(jié),致使電氣設(shè)備在運(yùn)行中仍然存在較大的消耗[2]。
在現(xiàn)代化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,經(jīng)常要用到變頻技術(shù),帶來(lái)了大量的諧波分量。再加上照明光源、控制方式選擇不當(dāng),致使照明系統(tǒng)的消耗量不斷提升。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的背景下,傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足綠色節(jié)能照明的需求,如果在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中盲目的提升照明標(biāo)準(zhǔn),必然會(huì)造成較為嚴(yán)重的浪費(fèi)。
配電系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行中會(huì)造成較大的損耗,為實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的發(fā)展,必須加強(qiáng)對(duì)建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員要和施工人員取得聯(lián)系,相同交流探討,對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究,以確定建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的實(shí)際容量、電氣設(shè)備類型、配電距離等。配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是盡量縮短變電站到負(fù)荷中心的距離,此種做法,既能有效節(jié)約配電系統(tǒng)的建設(shè)材料,還能將輸電過(guò)程中的電能消耗情況進(jìn)行有效控制,從而達(dá)到節(jié)能的效果。除此之外,電氣節(jié)能設(shè)計(jì)人員,還要按照建筑工程的實(shí)際情況,選擇合理的電源變壓器種類、數(shù)量、容量等,通過(guò)改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可大幅度提升節(jié)能效果,獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
照明系統(tǒng)是建筑工程的主要電力系統(tǒng),其設(shè)計(jì)效果對(duì)居民生活的舒適性和安全性有較大影響。因此,照明系統(tǒng)也是建筑工程內(nèi)部消耗資源最多的部分,開展照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì),有助于控制能耗,獲得更大節(jié)能效果。在具體設(shè)計(jì)中,要盡量選擇功率低、節(jié)能效果好的光源,比如:LED節(jié)能燈、高壓鈉燈、熒光燈等都可以作為照明系統(tǒng)燈具。需要注意的是部分熒光燈和氣體放電燈,需要配置相應(yīng)的電容器才能取得良好的節(jié)能效果,保證使用的安全性。多數(shù)情況下,在樓道和走廊設(shè)計(jì)中多采用感應(yīng)燈,實(shí)現(xiàn)“人來(lái)燈亮,人走燈滅”的節(jié)能效果。
由于電能損耗主要發(fā)生在輸電線路中,所以在建筑工程電氣設(shè)計(jì)節(jié)能設(shè)計(jì)中,必須充分重視這一問(wèn)題。將輸電線路、電氣產(chǎn)品等的能耗控制在一定范圍中。比如:從機(jī)械長(zhǎng)度和發(fā)熱條件的角度來(lái)看,要盡量選擇低壓線路截面,實(shí)現(xiàn)對(duì)電能損耗的有效控制。在選擇導(dǎo)線時(shí),要盡量選擇電阻率比較小的材料,如銅芯導(dǎo)線、鋁線等。在選擇電氣設(shè)備時(shí),盡量選擇低能耗的產(chǎn)品,以提升節(jié)能效果。
為最大限度上提升節(jié)能效果,在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,需要充分考慮配電系統(tǒng)自身的功率因數(shù),以不斷提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。要想不斷提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可加入一些高性能的同步電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)等,加大電力變壓器輕載運(yùn)行的應(yīng)用力度[3]。在無(wú)功補(bǔ)償方面,設(shè)計(jì)人員可積極使用一些高壓柜集中和分散就地補(bǔ)充相互結(jié)合的方法,開展有針對(duì)的人工補(bǔ)充。
綜上所述,本文結(jié)合理論實(shí)踐,研究了建筑電氣設(shè)備的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),研究結(jié)果表明,建筑工程是能耗大戶,通過(guò)先進(jìn)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì),可有效降低電能的無(wú)故損耗,在滿足用電安全、可靠、穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,降低電能損耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。