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摘要:随着经济的迅速发展,建筑业也得到了极大的发展,又是百姓生活中十分重要的居住场所。但是由于建筑行业能耗大,节能减排就成了重要的工作项目之一。目前,节能民用建筑已经成为建筑行业的重要发展方向,而且前景广阔。那么应该如何做好民用建筑的节能减排工作。本文针对民用建筑电气节能设计为核心进行论述,分析节能设计的现状以及设计原则,并且提出如何实现民用建筑电气节能设计,以促进建筑行业的可持续发展。
中关键词:民用建筑 节能措施 电气设计
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
现如今,民用建筑工程的规模越来越大,在建筑市场中所占的比重也在不断扩大。因此,对于民用建筑工程的设计工作也非常重要。而由于人们生活水平的提高,民用建筑中所应用的电气设备也逐渐增多,民用建筑工程的设计工作必须要重视电气设计。在电气设计过程中,不仅要保证电气使用功能,还要与建筑业发展方向相适应。也即是随着节能环保理念在建筑行业的兴起,民用建筑电气设计要逐渐实现节能化。
1.电气节能设计在民用建筑中的使用原则
建筑电气节能设计,并不是盲目地进行节约,而应该将一些基本的原则和要求在设计的过程中进行贯彻,从而科学、系统的进行建筑电气设计。设计的原则主要包括以下几个方面:
1.1满足基础用电需求
尽管在建筑设计过程中要加强电气节能的设计与研究,但一个基本的前提是要保证建筑的电气用电需求,在满足基本的需求之上进行节能设计。比如在照明方面,对于建筑照明的照度、显色指数等要素要进行测试,以满足具体的建筑要求,对于空调的用电需求,要满足基本的舒适、卫生的功能,再如其他各种电器的使用,都要以保证基本的需求作为前提进行电气设计。
1.2以控制成本为目标
在进行建筑电气的节能设计时,不要盲目地进行设计导致增加成本,应在投入生产建设之前进行科学的规划,在建筑节能设计过程中,所耗的成本相对于一般的建筑而言,要高一些,但应遵从控制成本、增加经济效益为原则进行生产,将增加的成本通过节能的方式进行回收。
2.民用建筑電气节能的设计措施
现今,电气节能设计已经成为民用建筑电气设计的重要工作内容之一,各设计企业也都相当重视。但是由于国内民用建筑电气节能设计起步晚,具体节能工作还存在缺陷。有关人员必须要加大研究力度,从多方面实现电气设计节能化。笔者结合有关经验以及实例,总结出应当从以下几点着手。
2.1配电系统节能设计
配电系统是民用建筑电气系统的重要组成部分,要想实现电气设计节能化,要做好配电系统的节能设计。在配电系统的节能设计上,主要有以下几个方面需要注意。
2.1.1采取最优配电方案
在进行配电方案设计和选择时,应对建筑用电类型和需求进行科学的数据分析,再进行经济和合理性的选择,可以起到电气节能的作用。对建筑的规律性负荷进行科学的计算后,采取共用变压器的措施不但可以减少电气系统的投资,还可以实现减小线损等作用,在建筑电气节能中的效果明显。如夏季空调的使用较多,对电力能源的消耗大,可以采用对空调负荷单独设置变压器的方法,实现不同时间段或者季节的不同负荷共用一台变压器,以起到减小配电系统整体的变压器容量的效果。
2.1.2变压器节能
一座大中型建筑,变压器容量可达5000-10000kVA,年用电总量达几百万至千多万千瓦时,变压器年损耗达几万至十几万千瓦时。如对变压器选择得当,可产生降低变损20%-30%的潜力。因此,建筑电气节能中变压器节能是要点。在变压器节能的实现上,可以采取如下措施:采用新型节能变压器;合理确定变压器的容量:使变压器负载率不低于0.3,也不应高于0.85,最好在0.5-0.7;提高变压器的功率因数,降低谐波含量 。
2.1.3降低线路损耗
线路降损工作要点如下:导线的截面选择要根据当地对电力的实际需求情况,通过要求,依据年最小的综合运用费用来决定电流的经济密度。导线要选择电导率较小的材料,尽量地选用铜芯导线。对于一类二类用电,适合选用铜芯导线,对于三类用电,其电线的负荷较小,适合选用铝芯导线;线路的设计尽量地走直线,减少回头路;对于距离较远的线路,在满足载流量和电压降要求的基础上,选用截面积增大一级的导线,虽然增加了线路的费用,但是可以通过节约能耗来降低综合的运行费用。
2.1.4提高功率
一般建筑用电设备功率因素低,这种特点会导致线路电流加大,大大增加线路损耗,此外,还会增加变压器损耗与变压器的利用率。因此,建筑电气节能应当注意提高功率因素,一般采取以下措施:第一,使用静电电容器进行无功补偿。静电电容器可产生超前无功电流来抵消用电设备的滞后无功电流从而达到减小整体的无功电流和提高功率因数的作用。在实际的操作中,根据具有的工程设计选择采用高低压柜集中补偿和分散式的就地补偿等方式,来达到无功补偿的目的。第二,提高用电设备的功率因数,减少用电设备的无功损耗。在设计中尽可能地采用功率因数高的电力设备如同步电动机等,对于电感性的用电设备可选用具有补偿电容器的设备如配有电容补偿的白炽灯等。第三,设置适当的滤波装置,治理谐波等。
2.2照明系统节能设计
照明系统是民用建筑电气消耗的主要形式和重要环节,对其进行节能设计优化主要包含新型照明设备的选用和光源控制设备的选用,通过新技术的使用有效地降低民用建筑的照明成本。首先,使用新型灯具。当前,现代住宅照明灯具已经得到了大规模的使用,但是传统的白炽灯仍然占有很大的比例。节能灯技术的发展,为建筑照明系统提供了LED灯、新型电磁灯和节能灯等更多的选择,与传统的白炽灯相比具有能耗低、发光率高和寿命长等优点,可以起到很好的节能效果。常用节能光源技术指标见下表。
其次,采用新型的控制方式。改变照明控制方式,一方面可以直接节约电力,另一方面可以提高照明系统的工作效率和科学性,减少设备损耗,节约运行维护的费用。采用新型的控制方式,如在走廊、楼梯等人流量小的地方采用声控开关,减少不必要的损耗;对公共区域的照明或者大型住宅楼中运用智能化的照明控制系统,根据建筑物对照明的需求进行不同的时间控制模式、光线控制模式等模式设置,达到对建筑物照明的合理调整和控制。
2.3开发新能源
开发新能源作为民用建筑电气运转的动力也是一项较为有效的节能措施。有关人员应当重视这一点,积极开发新能源。以太阳能资源为例,我国的大多数地区都具有较好的太阳能资源,在建筑设计中增加对太阳能资源的利用是实现建筑电气设备的重要举措。太阳能的利用主要包括太阳能热水器、太阳能发电、太阳能采暖等形式。太阳能的利用方式有以下几种:第一种方式是通过控制好建筑物的朝向,采用反光镜等实施保证建筑物内的采光,以求做到在白天采用自然光进行采光,减少人工照明;二是优化建筑布局,建筑布局优化后,不但可以保证高密度建筑区的采光效果,还可以实现建筑物之间的空气流通,排除不良空气,提高建筑物的舒适度。
3.结语
目前,对能源的利用在我国已经得到重视,而建筑行业对资源的使用量极大,使之我们要在建筑设计上注意能源节约。虽然现在已经有很多先的措施和产品被应用到实际的工作当中,但我们不能对现状满足,应积极的对节能技术进行更大的创新,以达到民用建筑电气设计的最大节能效果。
参考文献:
[1] 赵青娟 . 建筑电气设计中的节能措施 [J]. 山西建筑,2011(36).
[2]张春明.浅谈民用建筑电气设计节能技术应用[J].科技创新与应用.2012(05)
中关键词:民用建筑 节能措施 电气设计
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
现如今,民用建筑工程的规模越来越大,在建筑市场中所占的比重也在不断扩大。因此,对于民用建筑工程的设计工作也非常重要。而由于人们生活水平的提高,民用建筑中所应用的电气设备也逐渐增多,民用建筑工程的设计工作必须要重视电气设计。在电气设计过程中,不仅要保证电气使用功能,还要与建筑业发展方向相适应。也即是随着节能环保理念在建筑行业的兴起,民用建筑电气设计要逐渐实现节能化。
1.电气节能设计在民用建筑中的使用原则
建筑电气节能设计,并不是盲目地进行节约,而应该将一些基本的原则和要求在设计的过程中进行贯彻,从而科学、系统的进行建筑电气设计。设计的原则主要包括以下几个方面:
1.1满足基础用电需求
尽管在建筑设计过程中要加强电气节能的设计与研究,但一个基本的前提是要保证建筑的电气用电需求,在满足基本的需求之上进行节能设计。比如在照明方面,对于建筑照明的照度、显色指数等要素要进行测试,以满足具体的建筑要求,对于空调的用电需求,要满足基本的舒适、卫生的功能,再如其他各种电器的使用,都要以保证基本的需求作为前提进行电气设计。
1.2以控制成本为目标
在进行建筑电气的节能设计时,不要盲目地进行设计导致增加成本,应在投入生产建设之前进行科学的规划,在建筑节能设计过程中,所耗的成本相对于一般的建筑而言,要高一些,但应遵从控制成本、增加经济效益为原则进行生产,将增加的成本通过节能的方式进行回收。
2.民用建筑電气节能的设计措施
现今,电气节能设计已经成为民用建筑电气设计的重要工作内容之一,各设计企业也都相当重视。但是由于国内民用建筑电气节能设计起步晚,具体节能工作还存在缺陷。有关人员必须要加大研究力度,从多方面实现电气设计节能化。笔者结合有关经验以及实例,总结出应当从以下几点着手。
2.1配电系统节能设计
配电系统是民用建筑电气系统的重要组成部分,要想实现电气设计节能化,要做好配电系统的节能设计。在配电系统的节能设计上,主要有以下几个方面需要注意。
2.1.1采取最优配电方案
在进行配电方案设计和选择时,应对建筑用电类型和需求进行科学的数据分析,再进行经济和合理性的选择,可以起到电气节能的作用。对建筑的规律性负荷进行科学的计算后,采取共用变压器的措施不但可以减少电气系统的投资,还可以实现减小线损等作用,在建筑电气节能中的效果明显。如夏季空调的使用较多,对电力能源的消耗大,可以采用对空调负荷单独设置变压器的方法,实现不同时间段或者季节的不同负荷共用一台变压器,以起到减小配电系统整体的变压器容量的效果。
2.1.2变压器节能
一座大中型建筑,变压器容量可达5000-10000kVA,年用电总量达几百万至千多万千瓦时,变压器年损耗达几万至十几万千瓦时。如对变压器选择得当,可产生降低变损20%-30%的潜力。因此,建筑电气节能中变压器节能是要点。在变压器节能的实现上,可以采取如下措施:采用新型节能变压器;合理确定变压器的容量:使变压器负载率不低于0.3,也不应高于0.85,最好在0.5-0.7;提高变压器的功率因数,降低谐波含量 。
2.1.3降低线路损耗
线路降损工作要点如下:导线的截面选择要根据当地对电力的实际需求情况,通过要求,依据年最小的综合运用费用来决定电流的经济密度。导线要选择电导率较小的材料,尽量地选用铜芯导线。对于一类二类用电,适合选用铜芯导线,对于三类用电,其电线的负荷较小,适合选用铝芯导线;线路的设计尽量地走直线,减少回头路;对于距离较远的线路,在满足载流量和电压降要求的基础上,选用截面积增大一级的导线,虽然增加了线路的费用,但是可以通过节约能耗来降低综合的运行费用。
2.1.4提高功率
一般建筑用电设备功率因素低,这种特点会导致线路电流加大,大大增加线路损耗,此外,还会增加变压器损耗与变压器的利用率。因此,建筑电气节能应当注意提高功率因素,一般采取以下措施:第一,使用静电电容器进行无功补偿。静电电容器可产生超前无功电流来抵消用电设备的滞后无功电流从而达到减小整体的无功电流和提高功率因数的作用。在实际的操作中,根据具有的工程设计选择采用高低压柜集中补偿和分散式的就地补偿等方式,来达到无功补偿的目的。第二,提高用电设备的功率因数,减少用电设备的无功损耗。在设计中尽可能地采用功率因数高的电力设备如同步电动机等,对于电感性的用电设备可选用具有补偿电容器的设备如配有电容补偿的白炽灯等。第三,设置适当的滤波装置,治理谐波等。
2.2照明系统节能设计
照明系统是民用建筑电气消耗的主要形式和重要环节,对其进行节能设计优化主要包含新型照明设备的选用和光源控制设备的选用,通过新技术的使用有效地降低民用建筑的照明成本。首先,使用新型灯具。当前,现代住宅照明灯具已经得到了大规模的使用,但是传统的白炽灯仍然占有很大的比例。节能灯技术的发展,为建筑照明系统提供了LED灯、新型电磁灯和节能灯等更多的选择,与传统的白炽灯相比具有能耗低、发光率高和寿命长等优点,可以起到很好的节能效果。常用节能光源技术指标见下表。
其次,采用新型的控制方式。改变照明控制方式,一方面可以直接节约电力,另一方面可以提高照明系统的工作效率和科学性,减少设备损耗,节约运行维护的费用。采用新型的控制方式,如在走廊、楼梯等人流量小的地方采用声控开关,减少不必要的损耗;对公共区域的照明或者大型住宅楼中运用智能化的照明控制系统,根据建筑物对照明的需求进行不同的时间控制模式、光线控制模式等模式设置,达到对建筑物照明的合理调整和控制。
2.3开发新能源
开发新能源作为民用建筑电气运转的动力也是一项较为有效的节能措施。有关人员应当重视这一点,积极开发新能源。以太阳能资源为例,我国的大多数地区都具有较好的太阳能资源,在建筑设计中增加对太阳能资源的利用是实现建筑电气设备的重要举措。太阳能的利用主要包括太阳能热水器、太阳能发电、太阳能采暖等形式。太阳能的利用方式有以下几种:第一种方式是通过控制好建筑物的朝向,采用反光镜等实施保证建筑物内的采光,以求做到在白天采用自然光进行采光,减少人工照明;二是优化建筑布局,建筑布局优化后,不但可以保证高密度建筑区的采光效果,还可以实现建筑物之间的空气流通,排除不良空气,提高建筑物的舒适度。
3.结语
目前,对能源的利用在我国已经得到重视,而建筑行业对资源的使用量极大,使之我们要在建筑设计上注意能源节约。虽然现在已经有很多先的措施和产品被应用到实际的工作当中,但我们不能对现状满足,应积极的对节能技术进行更大的创新,以达到民用建筑电气设计的最大节能效果。
参考文献:
[1] 赵青娟 . 建筑电气设计中的节能措施 [J]. 山西建筑,2011(36).
[2]张春明.浅谈民用建筑电气设计节能技术应用[J].科技创新与应用.2012(05)