王月 中國建筑技術(shù)集團有限公司
建筑領(lǐng)域,在社會能耗中建筑電氣能耗占據(jù)著重要部分,而且隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,建筑電氣能耗在社會能耗中的占比也呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢。據(jù)不完全統(tǒng)計,相比于發(fā)電設(shè)備增長速度,我國電力設(shè)備增長速度比較迅猛,這樣一來就會加劇我國能源供給的威脅。因此,研究電氣節(jié)能降耗措施,能夠降低建筑電氣的能耗或者減緩建筑電氣的增長速度,這對社會發(fā)展來說意義重大。
在實施電氣設(shè)計工作的過程中,最主要的內(nèi)容是使用多種措施確保建筑電氣節(jié)能降耗標準的有效落實,如此一來,就能夠在降低建筑物電能損耗的同時,全面保障建筑電氣的使用功能。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的前提下,工業(yè)化水平也得到了明顯的提升,能源危機已經(jīng)成為目前影響社會發(fā)展的關(guān)鍵問題。同時,我國作為一個能源緊缺的國家,大量的天然氣以及石油等能源仍然需要進口來獲取。在實際生活生產(chǎn)中,怎樣才能夠最大限度降低能源的消耗使各個行業(yè)所面臨的一項重要問題。
建筑物的主要用途就是最大程度地提升人們的居住質(zhì)量,因此人們在挑選建筑物時,往往關(guān)注的焦點都是建筑物自身的使用性能和使用價值。所以,建筑電氣的節(jié)能設(shè)計要將建筑的實用性放在第一位。
節(jié)能是建筑電氣節(jié)能設(shè)計的核心,故而建筑電氣節(jié)能設(shè)計必須要保證最基本的特性。對此,在開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計前,要全面掌握建筑物各功能電氣損耗的實際情況,科學(xué)管控所有不相關(guān)電力的消耗情況。
不同建筑物的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布置都會存在很大的不同,因此建筑電氣節(jié)能設(shè)計需要具體問題具體分析,針對不同的建筑物采取不一樣的設(shè)計思路,以滿足建筑物自身的實際需求。建筑電氣設(shè)計工作為建筑工程內(nèi)部設(shè)備的正常運行提供了強有力的支撐,不斷地提升了建筑工程的使用質(zhì)量。在開展建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作時,需確保所有設(shè)計工作均能滿足電氣的使用要求,使建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作真正的發(fā)揮作用。不僅如此,還需在高度重視設(shè)計方案質(zhì)量和實效性的同時,也要合理地選擇電氣設(shè)備的型號,以實現(xiàn)對電氣設(shè)備的不斷優(yōu)化和升級,從而高效地提升電能的使用率。
在建筑電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,投入的成本較大即表明設(shè)計工作的經(jīng)濟性未能實現(xiàn)科學(xué)的管理,這間接地表明了此項設(shè)計工作并不是一項成功的工作。建筑電氣節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ)是指,保證電氣的基本使用需求,并使用較少的成本來實現(xiàn)對能耗的最大程度降低,同時杜絕任何的浪費問題發(fā)生。因此,在建筑節(jié)能設(shè)計的過程中,需要從建筑自身的實際情況出發(fā),避免盲目投資和建筑超負荷運行情況,從而更好地實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的根本目標。
在傳統(tǒng)的建筑電氣設(shè)計工作中,普遍存在不重視前期工作的現(xiàn)象,導(dǎo)致設(shè)計流程的規(guī)劃存在很多問題,因此,在后期實際開展施工作業(yè)的過程中,就增加了改進和優(yōu)化電氣設(shè)計的工作量,盡管這樣一來也能夠有效確保建筑電氣系統(tǒng)的性能,但是會對能源的控制效果產(chǎn)生影響,而且還會增加工程造價?,F(xiàn)下的電氣設(shè)計工作的開展,需要在節(jié)能理念的引導(dǎo)下進行,應(yīng)該做好前期管控工作,并且要對各個作業(yè)流程進行合理規(guī)劃,通過對流程的嚴格把控,起到有效控制能源浪費的現(xiàn)象。
此外,方案設(shè)計工作的開展,還需要各個參與方將對所需材料設(shè)備以及操作流程的分析作為一項重要內(nèi)容,必要的情況下,還需要開展模型模擬工作,以此來有效提升設(shè)計工作的有效性以及科學(xué)性,盡可能避免各種類似問題的出現(xiàn)。對于方案的選擇,需要合理使用對比分析法,從眾多的備選方案中選出經(jīng)濟性好、合理性強的方案,從而將其用到實際設(shè)計中。這種方法的使用,不僅能夠降低工程造價,同時還能夠滿足建筑物的節(jié)能降耗需求,以此來全面提升設(shè)計方案的合理性。
電力在傳輸時,變壓器和傳輸線路會出現(xiàn)功率損耗的情況。通常情況下,輸電線路的負載和長度都會給功率損耗造成嚴重的影響。(1)在選擇電氣用房位置的時候,需要遵循降低供電半徑的原則。(2)在選擇導(dǎo)線截面積的時候,需要以經(jīng)濟條件和電流指標為基礎(chǔ)。對于長線路來說,要以電壓和電流為核心,適當?shù)奶岣邔?dǎo)線截面積。(3)科學(xué)挑選線路鋪設(shè)路徑和鋪設(shè)方法,采取直線鋪設(shè)的方式,盡可能的控制導(dǎo)線長度,最好在通風(fēng)和散熱條件比較好的位置鋪設(shè)輸電線路。
照明節(jié)能設(shè)計主要是指在滿足照明質(zhì)量的前提下,有效的降低照明電路中所產(chǎn)生的無用損耗,大幅度的提升電能的使用效率。
1.照明方式和照明設(shè)備的選擇
以建筑功能為基礎(chǔ),根據(jù)不同的需要選擇最佳的節(jié)能開關(guān),例如公共建筑公共區(qū)域(如地下車庫、走廊、樓梯間、門廳或道路等)的照明可采取感應(yīng)延時、光控延時、聲控延時控制或定時控制等一種或多種集成的控制方式,也可以采用智能燈光控制系統(tǒng)。
2.光源類型的選擇
根據(jù)不同的使用場所,選擇合適的照明光源,在滿足照明質(zhì)量的前提下,選擇高光效光源和高效燈具,工作場所宜選用T5熒光燈、緊湊型熒光燈及LED燈,一般工作場所不應(yīng)選用熒光高壓汞燈、自鎮(zhèn)流高壓汞燈、普通白熾燈。高、大空間照明光源宜選用高光效、長壽命的無極燈及金屬鹵化物燈。
3.照明方式的選擇
通過使用自然光源,有效降低照明產(chǎn)生的電能損耗。對此,在設(shè)計建筑電氣時,設(shè)計人員要充分考慮自然光與人工照明的有機結(jié)合,以實現(xiàn)對照明所產(chǎn)生的電能損耗的精準管控。
在建筑物電氣設(shè)備中,變壓器是不可缺少的裝置,承載著轉(zhuǎn)變電壓的作用,這種轉(zhuǎn)化方式是通過電磁來實現(xiàn)的,而在轉(zhuǎn)化的過程會消耗能源則稱之為電損耗。在用電負荷集中時,電損耗消耗能量更大。另外,變壓器節(jié)能設(shè)計的改變(如適當增加變壓線圈匝數(shù)、降低供電電流,減少功率速損耗等),都會產(chǎn)生空載損耗,因此在電氣設(shè)計中要選擇節(jié)能性較好的變壓器,同時要充分考慮供電部門的要求,將對投資、年運行費用等合理分配選擇相應(yīng)數(shù)量、容量的變壓器,重要的是達到高效低耗的目的。
(1)合理選擇變壓器型號。變壓器應(yīng)選用低損耗高效率的干式變壓器,變壓器不低于SCB11型,可以大幅度地提高配電變壓器的節(jié)能效率。
(2)合理配置變壓器。當變壓器負載率在50%~70%時,變壓器的運行效率最高。故應(yīng)根據(jù)配變所供負荷的特點,計算負荷變化的范圍,在同時考慮技術(shù)和經(jīng)濟兩因素的前提下,合理地配置變壓器的容量及臺數(shù),這既可減少基本電費和提高運行效率,又能降低變壓器損耗。在導(dǎo)線截面一定的情況下,低壓線路越長,損耗越大。因此,配電房應(yīng)設(shè)置在的負荷中心;另外,應(yīng)增加配變的布點,避免低壓長距離供電。
(3)采用無功補償提高功率因數(shù)。配電變壓器的效率不僅會隨著輸送有功功率的變化而變化,還會隨著負荷功率因數(shù)的變化而變化。通常來說,當功率因數(shù)低時,變壓器效率相應(yīng)地也降低,此時應(yīng)對變壓器進行無功補償,可以提高其功率因數(shù),從而大大地減少無功功率在變壓器上的傳輸,以及減少變壓器上的損耗。一般情況下,在功率因數(shù)較低時,會采用就地電容補償或減少感性負載運行。
(4)優(yōu)化變壓器運行。對于變壓器低壓側(cè)網(wǎng)絡(luò)來說,要合理配置負荷的分布情況,工作人員就需要依托負荷運行情況,及時地切換相關(guān)負荷開關(guān),并積極改進和調(diào)整變壓器的組合形式。這不僅能保證電氣負荷供電的穩(wěn)定性和安全性,還能也高效地降低并聯(lián)變壓器運行過程中所產(chǎn)生的電能損耗。
要實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能設(shè)計效果的快速提升,就需要不斷加大新技術(shù)的研究速度。當前,我國科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展迅速,建筑電氣行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化,新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮,給這建筑電氣節(jié)能設(shè)計效果帶來了意義深遠的影響。在新產(chǎn)品、新技術(shù)推廣的過程中,最具典型代表性的就是智能化節(jié)能控制技術(shù)和新型節(jié)能高低壓電氣產(chǎn)品,而在推廣這兩類新技術(shù)和新產(chǎn)品的過程中,需要重點培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人員,使其能夠全面掌握新技術(shù)和新產(chǎn)品的使用規(guī)則,從而推動新技術(shù)和新產(chǎn)品實現(xiàn)大范圍的普及。
隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展和進步,通信技術(shù)、計算機技術(shù)、信息化技術(shù)和智能化技術(shù)也實現(xiàn)了快速的發(fā)展,這為建筑電氣節(jié)能設(shè)計實現(xiàn)智能化管理提供了強有力的技術(shù)支撐。使用智能化控制系統(tǒng)后,能實現(xiàn)對建筑電氣設(shè)備的全方位、多角度、智能化管理,以更好地實現(xiàn)建筑電氣設(shè)備的使用效率和節(jié)能降耗的目標。
總而言之,建筑行業(yè)落實節(jié)能減排工作的重要措施是建筑電氣設(shè)計節(jié)能,該項工作的開展能夠推動社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作的開展,需要專業(yè)的設(shè)計人員基于工程項目的實際需求,不斷優(yōu)化節(jié)能設(shè)計方案,采取針對性的節(jié)能措施全面保障整個建筑工程的電氣節(jié)能效果,以此來推動社會的健康可持續(xù)發(fā)展。