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摘要:建能源的緊缺,科技的發展,引起人們對建筑節能的方面的重視,本文對建筑節能的原則和相應的舉措進行了一定的闡述與探討。
關鍵字:電氣節能設計,節能原則節能舉措
生活水平不斷提高,而其最直接的后果是自然能源的過度開采,社會化生產能源的消耗急劇增加,能源出現了危機。現在各個國家的各行各業都提出了節能要求為了貫徹國家節約能源的政策,扭轉我國嚴寒和寒冷地區居住建筑采暖能耗大、熱環境質量差的狀況,通過在建筑設計、采暖設計、電氣設計等方面采用有效的技術措施,將采暖能耗控制在規定水平,制定了《民用建筑節能設計標準》。體現了政策上對節能方面的重視。
據了解我國目前建筑能耗約占社會總能耗的1\3.隨著生活水平的提高,建筑能耗有持續增長的趨勢。我國北方采暖城市居住面積只占全國城市居住面積的10%,建筑能耗卻占到40%,而建筑能耗的主要組成部分就是電氣能耗,作為電氣設計人員,更要重視設計環節,盡最大可能將能耗降低到最低水平。
一、電氣節能設計的原則:
建筑中存在很大的節能潛力,主要部分由用電設備或供配電系統。電氣節能設計的原則應滿足三方面的要求:1>.實際性,設備及材料價格合理,保障節能增加的投資能在短時間內收回,節能的同時不增加不必要的浪費。2>.適用性,能滿足建筑用戶對能源的需求,盡量采取供配電實際優化的手段進行設計,不要因為節能影響必要的發展和基本的用戶要求。3>.節能性,在建筑設計及施工時應重視節能要點,如建筑設備自身的電能消耗,應減少或者盡可能的排除與建筑無功能無關的消耗。
二、建筑電氣節能設計要點:
1. 宏觀把握,整體控制。
1.1準確計算建筑的整體負荷確保合理性。對負荷進行合理的計算,是做好建筑電氣節能設計的基礎。選擇合理的負荷是確保配電電壓器、電器的主要依據,是計算功率損耗和電壓損失的重要依據。從目前來看,我國主要使用的是三種負荷計算方法在:單位指標法、需要系數法、單位面積法。
1.2合理選用變壓器,注重選擇變壓器的科學性。變壓器的有功損耗按下式計算:δp=po+β2pk。式中δp—變壓器的有功損耗,kw;po—變壓器的空載損耗,kw;pk—變壓器的短路損耗,kw;β—變壓器的負載率。根據上式我們不難看出,po是我們可以控制的因素,屬于變壓器本身所決定的因素,因此在選擇時選擇那些功率損耗較低的節能型變壓器,如干式變壓器或者油浸變壓器等使po降到最低,從而使有效功率大大提高。
2.具體節能措施:
2.1照明節能設計:照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的相應節能措施有以下幾種。
高效節能光源的選用應合理選擇燈具的配光,以提高利用系統。設計時辦公室主張采用T8或T5稀士三基色熒光燈管。這是由于T8或T5燈管具有更高的顯色指數和光效,光衰小、壽命長、用汞量少,更符合節能、環保要求。門廳、走廊等場所采用緊湊型熒光燈替代以往的白熾燈,達到節約能源的目的。
高效節能照明燈具的選用
燈具按光通量在上下空間分布比例分為五類:直接型、半直接型、全漫射型、半間接型和間接型。①燈具的結構應便于安裝、維護和更換光源。一般辦公區優先選用直接式燈具,在有吊頂的辦公場所優先選用高光效格柵燈具。②合理選擇燈具的配光。
高效節能電器附件的選用
對于一體化節能燈和單端小功率熒光燈(功率不大于25W),由于對它們的諧波要求、異常保護功能以及預熱要求均比較低,應優選電子鎮流器。對于25W~65W的直管熒光燈,優選節能型電感鎮流器。
燈具單燈補償就是在每套燈具上并聯一個電容器進行補償,將熒光燈、氣體放射燈功率因數均提高到0.9以上,這樣既能減少電路無功功率,又能降低線損和電壓損耗,同時由于線路電流的降低,還可以減小導線的截面面積。
其他照明節電措施
充分利用自然光,節省照明用電是照明節能的重要途徑之一。2GB50034-2004建筑照明設計標準規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。改進燈具控制方式。選擇合理的照度和功率密度值。新修訂的GB50034-2004建筑照明設計標準規定了一般照明照度的標準值,局部照明應按該場所一般照明照度值的1倍~3倍選取。減少供電線路上的損耗,照明配電箱應靠近照明負荷中心且便于維護的位置。燈具布置及回路控制的節能設計。
2.2減少線路能源損耗,由于線路上存在電阻,有電流流過時,就會產生有功功率損耗,其公式如下:P=31Ф2R×10-3(KW)式中:IФ-相電流(A);R-線路電阻(Ω)。
在一個工程中,線路左右上下縱橫交錯,小工程線路全長不下萬米,大工程更是不計其數,所以線路上的總有功損耗是相當可觀的,減少線路上的能耗必須引起設計重視。
線路上的電流是不能改變的,要減少線路損耗,只有減少線路電阻。線路電阻R=P×L/s,即線路電阻與電導P成正比,與線路截面S成反比,與線路長度L成正比,因此減少線路的損耗應從以下2點入手。
第一,減少導線長度:線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導線長度;低壓線路應不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電距離,當建筑物每層平面在10000m2左右時,至少要設兩個變電所,以減少干線的長度;在高層建筑中,低壓配電室應靠近豎井,而且由低壓配電室提供給每個豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象。
第二,增大導線截面:對于比較長的線路,除滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面,再加大一級導線截面,所增加的費用為M,由于節約能耗而減少的年運行費用m,則M/m為回收年限,若回收年限為幾個月或一、二年,則應加大一級導線截面。
三、結束語:
民用建筑電氣的節能設計潛力很大,國務院提出的節能環保要求也令電氣設備行業中的節能降耗產品面臨巨大發展機遇如非晶合金變壓器行業、GIS高壓開關行業、電力電子節能市場。在技術指標滿足功能需求的前提下,電氣設計中應及時地將節能技術和措施應用到建筑電氣照明設計中。目前在民用建筑電氣設計中,很多節能措施和節能產品已被應用,當然節能是一個永久的話題,還需不斷努力和創新,只有這樣才能真正實現“資源節約型、環境友好型”的社會目標。
參考文獻:
[1]GB50034-2004,建筑照明設計規范[S].
[2]中國建筑標準設計研究院.全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇——電氣[M].