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【摘 要】电能作为建筑物维持正常功能和运转的重要能源,也是建筑物绿色、节能的重要切入点。在倡导绿色、环保、节能、低碳的社会大环境下以维系建筑物功能正常运转的电能作为切入点,探讨建筑电气设计的节能方法,就具有十分積极的意义。基于此,本文就将对建筑电气设计的节能技术措施进行分析探讨。
电能作为建筑物维持正常功能和运转的重要能源,也是建筑物绿色、节能的重要切入点。在倡导绿色、环保、节能、低碳的社会大环境下以维系建筑物功能正常运转的电能作为切入点,探讨建筑电气设计的节能方法,就具有十分积极的意义。基于此,本文就将对建筑电气设计的节能技术措施进行分析探讨。
【关键词】建筑电气;设计;节能;措施
1、建筑电气设计的节能原则
1.1、适用性。节能不是不用,而是需要在满足建筑内各种电气设备的能源需求的基础上,尽可能地减少甚至是避免产生能源损耗的情况。因此,建筑设计人员在进行具体的电气系统设计时,需要充分地保证建筑电气的安全,需要综合考虑建筑内各个电气设备的使用功能以及安装环境,保证其能够实现节约能源的目的。在某些特殊环境或者场合的电气使用,比如学校、医院、公园等公共场合的电气设备的用电,主要考虑如何选择适当的照明照度,不能为了节约能源而直接忽视使用者对照明亮度的要求。
1.2、经济性。建筑电气节能设计的经济性主要是指在进行节能设计时,应该以实际的经济效益为最终准则,在节能的前提下不能过多地浪费资金,并且需要通过这些节能设计更好地促进过多资金的及时回收。比如在进行建筑电气的设计过程中,采用一些比较先进的电气节能设备,因此,设计者需要充分地考虑这些设备运行后的实际经济效益问题。
1.3、环保性。电气进行节能设计不仅仅只是为了减少能源的消耗,实际上,是为了提供一个更加美好的发展和生存环境,因此,在进行节能设计时,首先需要考虑对环境的保护,最终做到真正的绿色节能。
2、建筑电气设计的节能技术缺陷
对于建筑工程而言电气设计是一个重点环节。可是这些年,随着人们电气需求量的不断攀升,使得许多的专业人士开始不重视甚至忽略了建筑电气设计的各项指标,因此在越来越多的大型建筑或者家庭住宅里,出现了电气安装不合格、混乱的问题,电气设计不达标、居民盲目用电的现象也屡见不鲜。因为建筑电气的设计师们一味只追求客户的满意度,忽略了电气节能这一重大问题,这样不仅给整个建筑工程和住宅居民埋下了很多的安全隐患,也使得电气建筑产生的能源损耗问题越来越严重。而另一方面人们大多没有意识到我们能源紧缺的现状,从而导致能源的严重浪费。
与此同时,在建筑电气节能设计当中较为普遍的就是技术上的问题。常见的有由于供电线路的迂回使得电能出现了大量的无用消耗、变压器和用电单位两者之间的距离不合理等;电路设计或者设备选择不合理,水泵、风机之内的设备无法使用最好的状态工作等;有许多手动的设备,出现问题但却无法及时关闭,造成了严重的电能资源浪费;在设计建筑物照明的部分的时候,笼统的就全部使用了强度较大的照明设备,而且没有细心考究照明设备的开关选择等等,这些都造成了大量的资源浪费。
3、建筑电气设计的节能技术措施
3.1、使用节能设备。节能设备较普通的设备要贵一些,但是从长远的规划考虑使用节能设备可以更大限度的节省高层楼宇所消耗的电能。例如高层楼宇可以大范围的使用太阳能,太阳能作为一种清洁能源得到了非常广泛的运用,利用太阳能所转换成的电能可以为大楼提供部分电力,这就会使得高层楼宇的用电量得到节省。此外在大楼进行电气安装的过程中就使用节能型的材料,例如使用导电性更好的电缆,这样就可以减少电缆的损耗。虽然在短时间内并无法看出节能材料为大楼带来的效果,但是在长时间的使用过程中就能够看到节能设备为大楼带来的经济收益。另外节能材料都具备可回收可重复利用的优点,这样还可以节省这部分有限资源,对于高层楼宇日后的电气改进工程将非常有利。
3.2、安装合适的变压器设备。安装合适的变压器设备是电气节能设计的关键,选择合适的变压器设备主要考虑变压器的有功功率。合适的变压器设备可以尽可能的减少有功功率损耗,变压器的有功功率损耗是有载损耗与负载率平方的乘积再加上空载损耗的和,因此,在选择时,需要考虑各方面的因素。首先,为了减小有载损耗,尽量选择阻值较小即绕组电流较大的变压器,比如铜芯所制的变压器便是较为合适的选择;其次,考虑空载损耗的因素,变压器设备应该选择节能型的,比如干式变压器;除此之外,变压器的容量也是影响其选择的主要原因,选用少数的大容量设备,还是多数的小容量设备,这需要结合高层建筑的负荷点位置的分布,在合理分配负荷位置的情况下,一般选用大容量的变压器比较经济实惠,也更加安全可靠。
3.3、导线截面积要适当。根据线路的电能损耗的物理公式P=I^2*R,因为电路的电流已经固定不能改变,要减小P值,应该减小R,而线路的电阻与电导率、线路长成正比,与导线的截面积成反比,因此,节能设计要尽量的减小导线的电导率与长度,提高导线截面积。具体来说,导线的电导率与其材质有关,铜的电导率小,在过去常大量使用铜线,随着铜资源的减少,为了节约资源目前常使用铝线作为替代。在建筑施工中,对电路进行排线时,需要遵循少走弯路的原则,尽量合理布线,统筹安排。合理加大一级导线的截面积,同时对于季节性供电的设备线路可以充分利用,减少闲置,提高线路的利用效率,减少能源损耗。
3.4、提升电气系统功率因数。通过提升建筑电气工程系统功率因素,能够有效的减少变压器耗损以及线损。提高系统的功率因数主要体现在以下几个方面:提高建筑电气设备自然功率因素,降低设备无功功率要求,采用功率因素较高的电动机;利用电容器进行无功功率补偿,弥补感抗导致的滞后的无功功率。这是因为电容器产生的功率属于超前的无功功率,能够与滞后的相互抵消;在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下,若自然功率因素达不到要求,应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿,减少线路上的无功传输损耗,达到节能的目的;在用电设备集中的地方采用成组补偿;建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿且多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。
3.5、电力线路耗损设计。电力线路的铺设要合理。建筑物当中电线铺设尽量沿直线前进,从而减少电力设备到电力设备之间的损耗。另外电线应该尽可能铺设在可以散热或者可以通风的地方;科学选择导线的截面积。导线截面积的选择应该根据实际的情况来判定,就较长的导线来说,在满足了各种条件之后,截面积可以增加一至二级;电气用房位置的选择。电气用房的选择应该按照减少电力使用的原则,减少电力,降低能源的消耗,让电力使用的效益加大。总而言之,在实际工作中采取合理的电气节能技术措施不仅能给建筑电气系统带来巨大经济效益,同时还可以实现有效资源的高效利用,最大限度地减少电气系统运行对环境的影响,为建筑行业实现生态、绿色环保、低成本可持续建筑发展提供技术支撑。因此在以后的工作中,我们必须在建筑电气系统的设计工作中,必须要加强对节能设计的要求,同时,应该要使得节能措施多元化,以此促进我国建筑业的可持续化发展。
参考文献:
[1]张大鹏.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].民营科技,2012,06:313.
[2]卢若凡.建筑电气设计中的节能技术措施[J].低碳世界,2014,01:174-175.
[3]蒋依禅.探讨建筑电气设计中几种常见的节能技术[J].中华民居(下旬刊),2014,07:28.
[4]刘翠丽.建筑电气设计的节能[J].民营科技,2011,04:292.
[5]周贤杰,徐益文.建筑电气设计的节能思路[J].科技资讯,2009,04:70.
电能作为建筑物维持正常功能和运转的重要能源,也是建筑物绿色、节能的重要切入点。在倡导绿色、环保、节能、低碳的社会大环境下以维系建筑物功能正常运转的电能作为切入点,探讨建筑电气设计的节能方法,就具有十分积极的意义。基于此,本文就将对建筑电气设计的节能技术措施进行分析探讨。
【关键词】建筑电气;设计;节能;措施
1、建筑电气设计的节能原则
1.1、适用性。节能不是不用,而是需要在满足建筑内各种电气设备的能源需求的基础上,尽可能地减少甚至是避免产生能源损耗的情况。因此,建筑设计人员在进行具体的电气系统设计时,需要充分地保证建筑电气的安全,需要综合考虑建筑内各个电气设备的使用功能以及安装环境,保证其能够实现节约能源的目的。在某些特殊环境或者场合的电气使用,比如学校、医院、公园等公共场合的电气设备的用电,主要考虑如何选择适当的照明照度,不能为了节约能源而直接忽视使用者对照明亮度的要求。
1.2、经济性。建筑电气节能设计的经济性主要是指在进行节能设计时,应该以实际的经济效益为最终准则,在节能的前提下不能过多地浪费资金,并且需要通过这些节能设计更好地促进过多资金的及时回收。比如在进行建筑电气的设计过程中,采用一些比较先进的电气节能设备,因此,设计者需要充分地考虑这些设备运行后的实际经济效益问题。
1.3、环保性。电气进行节能设计不仅仅只是为了减少能源的消耗,实际上,是为了提供一个更加美好的发展和生存环境,因此,在进行节能设计时,首先需要考虑对环境的保护,最终做到真正的绿色节能。
2、建筑电气设计的节能技术缺陷
对于建筑工程而言电气设计是一个重点环节。可是这些年,随着人们电气需求量的不断攀升,使得许多的专业人士开始不重视甚至忽略了建筑电气设计的各项指标,因此在越来越多的大型建筑或者家庭住宅里,出现了电气安装不合格、混乱的问题,电气设计不达标、居民盲目用电的现象也屡见不鲜。因为建筑电气的设计师们一味只追求客户的满意度,忽略了电气节能这一重大问题,这样不仅给整个建筑工程和住宅居民埋下了很多的安全隐患,也使得电气建筑产生的能源损耗问题越来越严重。而另一方面人们大多没有意识到我们能源紧缺的现状,从而导致能源的严重浪费。
与此同时,在建筑电气节能设计当中较为普遍的就是技术上的问题。常见的有由于供电线路的迂回使得电能出现了大量的无用消耗、变压器和用电单位两者之间的距离不合理等;电路设计或者设备选择不合理,水泵、风机之内的设备无法使用最好的状态工作等;有许多手动的设备,出现问题但却无法及时关闭,造成了严重的电能资源浪费;在设计建筑物照明的部分的时候,笼统的就全部使用了强度较大的照明设备,而且没有细心考究照明设备的开关选择等等,这些都造成了大量的资源浪费。
3、建筑电气设计的节能技术措施
3.1、使用节能设备。节能设备较普通的设备要贵一些,但是从长远的规划考虑使用节能设备可以更大限度的节省高层楼宇所消耗的电能。例如高层楼宇可以大范围的使用太阳能,太阳能作为一种清洁能源得到了非常广泛的运用,利用太阳能所转换成的电能可以为大楼提供部分电力,这就会使得高层楼宇的用电量得到节省。此外在大楼进行电气安装的过程中就使用节能型的材料,例如使用导电性更好的电缆,这样就可以减少电缆的损耗。虽然在短时间内并无法看出节能材料为大楼带来的效果,但是在长时间的使用过程中就能够看到节能设备为大楼带来的经济收益。另外节能材料都具备可回收可重复利用的优点,这样还可以节省这部分有限资源,对于高层楼宇日后的电气改进工程将非常有利。
3.2、安装合适的变压器设备。安装合适的变压器设备是电气节能设计的关键,选择合适的变压器设备主要考虑变压器的有功功率。合适的变压器设备可以尽可能的减少有功功率损耗,变压器的有功功率损耗是有载损耗与负载率平方的乘积再加上空载损耗的和,因此,在选择时,需要考虑各方面的因素。首先,为了减小有载损耗,尽量选择阻值较小即绕组电流较大的变压器,比如铜芯所制的变压器便是较为合适的选择;其次,考虑空载损耗的因素,变压器设备应该选择节能型的,比如干式变压器;除此之外,变压器的容量也是影响其选择的主要原因,选用少数的大容量设备,还是多数的小容量设备,这需要结合高层建筑的负荷点位置的分布,在合理分配负荷位置的情况下,一般选用大容量的变压器比较经济实惠,也更加安全可靠。
3.3、导线截面积要适当。根据线路的电能损耗的物理公式P=I^2*R,因为电路的电流已经固定不能改变,要减小P值,应该减小R,而线路的电阻与电导率、线路长成正比,与导线的截面积成反比,因此,节能设计要尽量的减小导线的电导率与长度,提高导线截面积。具体来说,导线的电导率与其材质有关,铜的电导率小,在过去常大量使用铜线,随着铜资源的减少,为了节约资源目前常使用铝线作为替代。在建筑施工中,对电路进行排线时,需要遵循少走弯路的原则,尽量合理布线,统筹安排。合理加大一级导线的截面积,同时对于季节性供电的设备线路可以充分利用,减少闲置,提高线路的利用效率,减少能源损耗。
3.4、提升电气系统功率因数。通过提升建筑电气工程系统功率因素,能够有效的减少变压器耗损以及线损。提高系统的功率因数主要体现在以下几个方面:提高建筑电气设备自然功率因素,降低设备无功功率要求,采用功率因素较高的电动机;利用电容器进行无功功率补偿,弥补感抗导致的滞后的无功功率。这是因为电容器产生的功率属于超前的无功功率,能够与滞后的相互抵消;在用电设备选型及调速控制方案一定的情况下,若自然功率因素达不到要求,应进行无功功率的补偿。对供电点较远且无功功率较大的设备采用就地补偿,减少线路上的无功传输损耗,达到节能的目的;在用电设备集中的地方采用成组补偿;建筑内其他的无功功率则主要在变电所内集中补偿且多采用自动无功功率补偿加固定补偿方式。
3.5、电力线路耗损设计。电力线路的铺设要合理。建筑物当中电线铺设尽量沿直线前进,从而减少电力设备到电力设备之间的损耗。另外电线应该尽可能铺设在可以散热或者可以通风的地方;科学选择导线的截面积。导线截面积的选择应该根据实际的情况来判定,就较长的导线来说,在满足了各种条件之后,截面积可以增加一至二级;电气用房位置的选择。电气用房的选择应该按照减少电力使用的原则,减少电力,降低能源的消耗,让电力使用的效益加大。总而言之,在实际工作中采取合理的电气节能技术措施不仅能给建筑电气系统带来巨大经济效益,同时还可以实现有效资源的高效利用,最大限度地减少电气系统运行对环境的影响,为建筑行业实现生态、绿色环保、低成本可持续建筑发展提供技术支撑。因此在以后的工作中,我们必须在建筑电气系统的设计工作中,必须要加强对节能设计的要求,同时,应该要使得节能措施多元化,以此促进我国建筑业的可持续化发展。
参考文献:
[1]张大鹏.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].民营科技,2012,06:313.
[2]卢若凡.建筑电气设计中的节能技术措施[J].低碳世界,2014,01:174-175.
[3]蒋依禅.探讨建筑电气设计中几种常见的节能技术[J].中华民居(下旬刊),2014,07:28.
[4]刘翠丽.建筑电气设计的节能[J].民营科技,2011,04:292.
[5]周贤杰,徐益文.建筑电气设计的节能思路[J].科技资讯,2009,04:70.