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摘要:随着我国经济的持续快速增长,作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天,如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。本文从建筑节能的涵义、重要性、现状分析、以及建筑电气节能能耗等方面进行阐述得出建筑工程中建筑电气节能的措施。
关键词:建筑电气工程;节能设计;重要性;原则;节能措施
1、建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家立法、政府主导,对建筑节能作出全面的、明确的政策规定,并由政府相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准;要真正做到全面的建筑节能,还须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,严格按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地贯彻执行各项节能措施,从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
2、建筑电气工程节能设计的重要性
能源问题更是全球性的重大问题,我国建筑能源消耗高出世界平均水平,成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国。我国人均能源占有量低,从我国国情出发更应该注重节能问题。节能技术的发展推动建筑工程在电气设计中逐渐向着节能化方向发展。建筑电气节能设计可直接或间接影响到整个建筑工程的各个方面。建筑电气节能设计对设计师要求极高,建筑电气工程设计师必须有责任心、高超的技术、充足且能熟练运用自己的专业知识,只有这样才能保证建筑电气工程设计安全性,同时又能达到建筑的节能要求。只有合理应用建筑电气节能,才能够大幅度降低建筑工程当中的能源消耗。
3、建筑电气工程设计应遵循的原则
3.1需要原则-即保证建筑的实用性、功能性
任何一个建筑都是为满足人们需求而建造的,建筑电气工程设计应保证建筑的设计功能稳定,能够连续正常的运行。建筑电气工程设计要保证建筑照明需要,满足人们工作生活需求,同时也要保证使用者的居住舒适、卫生,建筑物的运输通道畅通无阻,给人们的生活带来便利。
3.2节约原则-即保证降低电能消耗量,减少与建筑功能无关的能源消耗
建筑的设计功能中存在对建筑整体功能的发挥无直接关系的功能。建筑电气节能应从建筑的这一部分功能切入,找到建筑无谓的能源消耗。从节能角度讲要消除这部分能耗,针对这部分能耗考虑采取什么措施而有针对性的进行设计。
3.3规范原则-符合国家制定的标准
我国制定了一系列关于建筑电气工程设计节能的法律和规范,建筑电气工程设计要严格遵守设计规范。国家制定这些设计准则,体现了国家的政策和国家对建筑质量的要求,是建筑电气工程设计师应遵循的设计标准。
3.4经济原则-考虑所带来的经济效益
建筑是有一定的成本的,要考虑实际的经济效益,不能够为实现节能增加建筑成本和运营费用。建筑电气工程设计时要合理选择节能设备、材料,让增加的成本在有限时间内通过降低能耗弥补回来。节能方案在经过技术经济比对后选择最经济的方案实施。
4、建筑电气节能措施
电力生产具有同时性和集中性两大特点,决定了能耗将在该建筑物电气系统从变电、传输到用电设备的各个环节发生。其一是同时性:即电力生产的输送、分配、转换是同时进行的,无法进行大量的储存;其二是集中性:即电力生产是高度集中的部门,调度和检修必须是统一的。建筑供配电系统作为电力系统的最终用户端,通常由电源系统、变配电设备、传输线路、配电设备、用电设备等组成。建筑电气节能水平可通过采取有效的措施加以提高,节能措施还应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
4.1优化设计
设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。在确定设计方案时,按照“以人为本"的设计思路,深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况;根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,进行全面的技术分析比较,力求最佳的设计方案。还要掌握各种节能新技术,并在设计中适当采用可获得巨大的经济效益和社会效益。政府有关职能部门也应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查。
合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。在设计中还应尽量减少三相不平衡度。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。因此,合理设计供配电系统在电气节能中起着非常重要的作用。
4.2对建筑电气系统运行加以强化管理
加强对建筑电氣系统运行的管理,同样可达到节能的效果。主要管理措施有:
设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量。
控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施。
人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。
4.3选用先进的节能设备、器具
首先,选用节能型变压器、节能型电动机。其次,照明用电为建筑物用电量的20%-40%,降低照明用电尤为重要,其主要途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及,国外普遍看好的发展方向是LED光源,比目前的节能灯效率更高,发光光谱可在大范围选择,使用寿命可大大延长。尽管目前LED的成本、效率都无法与荧光类节能灯相比,但在最近10-20年内预计将有重大突破。
5、结束语
建筑电气节能是一项系统工程, 节能潜力很大,贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等的整个周期。它所考虑的不仅仅是纯粹的节约, 而是不降低建筑功能的节约,选择合理的设计方案,可有效地减小电能损耗,提高建筑系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献:
[1]杨静寒.建筑电气节能设计与降耗措施分析[J].科技创新与应用,2013(15).
[2]刘安.大型建筑电气设计的节能措施[J].现代物业(上旬刊),2012(03).
关键词:建筑电气工程;节能设计;重要性;原则;节能措施
1、建筑节能的涵义
全面的建筑节能,就是建筑全寿命过程中每一个环节节能的总和。是指建筑在选址、规划、设计、建造和使用过程中,通过采用节能型的建筑材料、产品和设备,执行建筑节能标准,加强建筑物所使用的节能设备的运行管理,合理设计建筑围护结构的热工性能,提高采暖、制冷、照明、通风、给排水和管道系统的运行效率,以及利用可再生能源,在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下,降低建筑能源消耗,合理、有效地利用能源。全面的建筑节能是一项系统工程,必须由国家立法、政府主导,对建筑节能作出全面的、明确的政策规定,并由政府相关部门按照国家的节能政策,制定全面的建筑节能标准;要真正做到全面的建筑节能,还须由设计、施工、各级监督管理部门、开发商、运行管理部门、用户等各个环节,严格按照国家的节能政策和节能标准的规定,全面地贯彻执行各项节能措施,从而使每一位公民真正树立起全面的建筑节能观,将建筑节能真正落到实处。
2、建筑电气工程节能设计的重要性
能源问题更是全球性的重大问题,我国建筑能源消耗高出世界平均水平,成为仅次于美国的全球第二大能源消耗国。我国人均能源占有量低,从我国国情出发更应该注重节能问题。节能技术的发展推动建筑工程在电气设计中逐渐向着节能化方向发展。建筑电气节能设计可直接或间接影响到整个建筑工程的各个方面。建筑电气节能设计对设计师要求极高,建筑电气工程设计师必须有责任心、高超的技术、充足且能熟练运用自己的专业知识,只有这样才能保证建筑电气工程设计安全性,同时又能达到建筑的节能要求。只有合理应用建筑电气节能,才能够大幅度降低建筑工程当中的能源消耗。
3、建筑电气工程设计应遵循的原则
3.1需要原则-即保证建筑的实用性、功能性
任何一个建筑都是为满足人们需求而建造的,建筑电气工程设计应保证建筑的设计功能稳定,能够连续正常的运行。建筑电气工程设计要保证建筑照明需要,满足人们工作生活需求,同时也要保证使用者的居住舒适、卫生,建筑物的运输通道畅通无阻,给人们的生活带来便利。
3.2节约原则-即保证降低电能消耗量,减少与建筑功能无关的能源消耗
建筑的设计功能中存在对建筑整体功能的发挥无直接关系的功能。建筑电气节能应从建筑的这一部分功能切入,找到建筑无谓的能源消耗。从节能角度讲要消除这部分能耗,针对这部分能耗考虑采取什么措施而有针对性的进行设计。
3.3规范原则-符合国家制定的标准
我国制定了一系列关于建筑电气工程设计节能的法律和规范,建筑电气工程设计要严格遵守设计规范。国家制定这些设计准则,体现了国家的政策和国家对建筑质量的要求,是建筑电气工程设计师应遵循的设计标准。
3.4经济原则-考虑所带来的经济效益
建筑是有一定的成本的,要考虑实际的经济效益,不能够为实现节能增加建筑成本和运营费用。建筑电气工程设计时要合理选择节能设备、材料,让增加的成本在有限时间内通过降低能耗弥补回来。节能方案在经过技术经济比对后选择最经济的方案实施。
4、建筑电气节能措施
电力生产具有同时性和集中性两大特点,决定了能耗将在该建筑物电气系统从变电、传输到用电设备的各个环节发生。其一是同时性:即电力生产的输送、分配、转换是同时进行的,无法进行大量的储存;其二是集中性:即电力生产是高度集中的部门,调度和检修必须是统一的。建筑供配电系统作为电力系统的最终用户端,通常由电源系统、变配电设备、传输线路、配电设备、用电设备等组成。建筑电气节能水平可通过采取有效的措施加以提高,节能措施还应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
4.1优化设计
设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。在确定设计方案时,按照“以人为本"的设计思路,深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况;根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,进行全面的技术分析比较,力求最佳的设计方案。还要掌握各种节能新技术,并在设计中适当采用可获得巨大的经济效益和社会效益。政府有关职能部门也应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查。
合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。在设计中还应尽量减少三相不平衡度。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。因此,合理设计供配电系统在电气节能中起着非常重要的作用。
4.2对建筑电气系统运行加以强化管理
加强对建筑电氣系统运行的管理,同样可达到节能的效果。主要管理措施有:
设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量。
控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施。
人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。
4.3选用先进的节能设备、器具
首先,选用节能型变压器、节能型电动机。其次,照明用电为建筑物用电量的20%-40%,降低照明用电尤为重要,其主要途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及,国外普遍看好的发展方向是LED光源,比目前的节能灯效率更高,发光光谱可在大范围选择,使用寿命可大大延长。尽管目前LED的成本、效率都无法与荧光类节能灯相比,但在最近10-20年内预计将有重大突破。
5、结束语
建筑电气节能是一项系统工程, 节能潜力很大,贯穿于项目的决策、设计、施工、投产、使用等的整个周期。它所考虑的不仅仅是纯粹的节约, 而是不降低建筑功能的节约,选择合理的设计方案,可有效地减小电能损耗,提高建筑系统运行的经济性,对提高电能的利用率、节约电能、促进经济可持续发展和建设节约型社会具有重要的意义。
参考文献:
[1]杨静寒.建筑电气节能设计与降耗措施分析[J].科技创新与应用,2013(15).
[2]刘安.大型建筑电气设计的节能措施[J].现代物业(上旬刊),2012(03).