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摘要:能源短缺和能源浪费已经制约了我国经济的高速发展。在电气建筑上如何节约能源,是一项技术性很强的工程。本文以贯彻实用、经济合理、技术先进的节能原则为基础,针对我国建筑电气节能设计方面存在的问题,探讨了建筑电气节能的方法和途径。
关键词:建筑电气节能途径
我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,促使用电设备的增长速度超过发电设备的增长速度,造成能源短缺,电力供应矛盾十分突出,严重影响了我国经济的可持续发展和节约型社会的建设。而我国建筑的供配电系统的消耗却很严重,我国大约有建筑面积五百多亿平方米,能源消耗比世界平均水平高出1-2倍, 而电气建筑部分的能源消耗更是明显,因此,降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。但是电气建筑节能是一项技术性很强, 影响因子复杂的工程。所以,电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心, 充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作,同时,建筑的电气安装要符合节能的需要。
一、建筑电气设计节能的原则
节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
(一)满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
(二)考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
(三)节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
二、我国建筑电气节能设计方面存在的问题
电气节能设计在我国已经受到广泛重视,并已有众多施工單位将前期投入着眼于节能设计的可行性和节能所能带来的长远利益评估上。经过实践与总结,发现目前我国建筑在电气节能设计方面存在着以下几点问题,有待解决。
(一)电气设计随意性较大。建筑工程电气设计属于附属工程,在整个工程项目中处于从属地位。因而很多设计人员对自身工作的重要性认识程度不足,对特定工程供、配电系统的设计思路不清、对其特殊要求理解不够。实际设计时生搬硬套、千人一面,致使许多工程在进行建筑设计时不能各按所需,结果建筑电气设计质量良莠不齐。
(二)电气设计选用产品不符合节能要求。目前仍然有不少设计师继续沿用以往的常用的但是国家已明令禁止使用的淘汰电气产品,这些节能产品已经不符合国家新的节能标准,在实际运用上人为地增加着电气运行费用。
(三)部分施工单位的设计人员在进行建筑物设计时,只考虑施工单位的利益和需要,却忽略了消费者对于电气节能方面的需求,这就导致建筑物建成以后,消费者在电气使用上的不便。
三、建筑电气节能的途径
(一)照明系统的节能措施
1.推广使用高光效光源
各种照明光源的性能相比较高压钠灯光效为最高,而荧光灯和金属卤化物灯次之,高压汞灯为中等,而白炽灯为最低。为节约用电,合理选用光源的措施是:要尽量减少白炽灯的使用量。白炽灯因其使用方便,价格低廉,目前在国际上及我国其生产量和使用量仍占照明光源的首位,但因其光效低、能耗大、寿命短,应尽量减少其使用量,在一些场所应禁止使用白炽灯,无特殊需要不应采用150W以上大功率白炽灯;推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯。由于荧光灯光效高、寿命长,获得普遍应用,目前重点推广细管径(直径26mm)的T8灯以代替粗管径(直径38mm)荧光灯和白炽灯;逐步减少高压汞灯的使用量,特别是不应随意使用自镇流高压汞灯;积极推广高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。
2.采用高效节能灯具
配用灯具的目的主要是为了将灯泡发出的光按照一定的方向反射到工作面上,从而提高光源的利用率。选用配光合理、反射率高的灯具是能否达到节能效果的关键。灯具反射面的设计应该能够尽量提高一次反射率和总的反射效率,反射面应该能够经受长期高温的烘烤而不老化,降低反射效率和总的反射效率,反射面应该经受长期高温的烘烤而不老化,降低反射效率,从而减小光衰。国家照明规范强制规定,室内灯具的效率不得低于70﹪,室外大功率灯具的效率不得低于60﹪。普通灯具的反射面一般都是高纯铝板,在高温环境下容易氧化,灯衰较大。
3.选择节电的照明电器配件
在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器,旧的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20%的电能,40W灯,其镇流器耗电约8W;而节能的电感镇流器则耗电小于10%,更节能的电子镇流器,则只耗电其2~3%,也是一笔不小的节电措施。
4.利用自然光源
充分利用自然光源,不仅实现了节能环保的功能,而且还实现了经济效益。由于建筑的照明面积非常大,所以充分利用自然光源进行节能,其潜力和效果非常之大。自然光源是取之不尽用之不竭的能源,在施工过程中,对自然光源充分利用是非常倡导的做法,在节能环保以及经济合理方面都起着一定的作用。
(二)动力系统的节能措施
这里主要指的是电动机节能设计。减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机,但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,由设备制造商统一供应的,所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行,因为在轻载运行下电动机效率是极低的,切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率,从而达到节约电能的目的。
(三)供配电系统的节能措施
在工程设计中,变电所的中心位置应尽量接近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,同时还要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲,至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置,得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素合理设计供配电系统,使系统尽量简单可靠,操作方便。根据规程规定,要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,干线及分支线首端的不平衡度不大于20%,中性线的电流不超过额定电流的25%,这是因为在配电系统中,有的相电流较小,有的相电流接近甚至超过额定电流,这种情况下,不仅影响变压器的安全经济运行,影响供电质量,而且会成倍增加线损。在设计中应尽量减小三相不平衡度。
结语:电气节能的设计无论是在供配电系统还是在用电设备和材料的选择上,都有着很大的节能潜力。为实现节能的目的,对于我们电气设计人员来说就需要更加深刻的了解供、配电系统的设计原理,使整个系统能够工作在经济运行状态。同时,还要及时熟悉各种新型节能电气产品及控制系统,在设计中尽量采用节能产品。这样才能从根本上达到建筑电气节能的目的。
关键词:建筑电气节能途径
我国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高,促使用电设备的增长速度超过发电设备的增长速度,造成能源短缺,电力供应矛盾十分突出,严重影响了我国经济的可持续发展和节约型社会的建设。而我国建筑的供配电系统的消耗却很严重,我国大约有建筑面积五百多亿平方米,能源消耗比世界平均水平高出1-2倍, 而电气建筑部分的能源消耗更是明显,因此,降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。但是电气建筑节能是一项技术性很强, 影响因子复杂的工程。所以,电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心, 充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作,同时,建筑的电气安装要符合节能的需要。
一、建筑电气设计节能的原则
节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
(一)满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
(二)考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
(三)节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
二、我国建筑电气节能设计方面存在的问题
电气节能设计在我国已经受到广泛重视,并已有众多施工單位将前期投入着眼于节能设计的可行性和节能所能带来的长远利益评估上。经过实践与总结,发现目前我国建筑在电气节能设计方面存在着以下几点问题,有待解决。
(一)电气设计随意性较大。建筑工程电气设计属于附属工程,在整个工程项目中处于从属地位。因而很多设计人员对自身工作的重要性认识程度不足,对特定工程供、配电系统的设计思路不清、对其特殊要求理解不够。实际设计时生搬硬套、千人一面,致使许多工程在进行建筑设计时不能各按所需,结果建筑电气设计质量良莠不齐。
(二)电气设计选用产品不符合节能要求。目前仍然有不少设计师继续沿用以往的常用的但是国家已明令禁止使用的淘汰电气产品,这些节能产品已经不符合国家新的节能标准,在实际运用上人为地增加着电气运行费用。
(三)部分施工单位的设计人员在进行建筑物设计时,只考虑施工单位的利益和需要,却忽略了消费者对于电气节能方面的需求,这就导致建筑物建成以后,消费者在电气使用上的不便。
三、建筑电气节能的途径
(一)照明系统的节能措施
1.推广使用高光效光源
各种照明光源的性能相比较高压钠灯光效为最高,而荧光灯和金属卤化物灯次之,高压汞灯为中等,而白炽灯为最低。为节约用电,合理选用光源的措施是:要尽量减少白炽灯的使用量。白炽灯因其使用方便,价格低廉,目前在国际上及我国其生产量和使用量仍占照明光源的首位,但因其光效低、能耗大、寿命短,应尽量减少其使用量,在一些场所应禁止使用白炽灯,无特殊需要不应采用150W以上大功率白炽灯;推广使用细管径荧光灯和紧凑型荧光灯。由于荧光灯光效高、寿命长,获得普遍应用,目前重点推广细管径(直径26mm)的T8灯以代替粗管径(直径38mm)荧光灯和白炽灯;逐步减少高压汞灯的使用量,特别是不应随意使用自镇流高压汞灯;积极推广高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。
2.采用高效节能灯具
配用灯具的目的主要是为了将灯泡发出的光按照一定的方向反射到工作面上,从而提高光源的利用率。选用配光合理、反射率高的灯具是能否达到节能效果的关键。灯具反射面的设计应该能够尽量提高一次反射率和总的反射效率,反射面应该能够经受长期高温的烘烤而不老化,降低反射效率和总的反射效率,反射面应该经受长期高温的烘烤而不老化,降低反射效率,从而减小光衰。国家照明规范强制规定,室内灯具的效率不得低于70﹪,室外大功率灯具的效率不得低于60﹪。普通灯具的反射面一般都是高纯铝板,在高温环境下容易氧化,灯衰较大。
3.选择节电的照明电器配件
在各种气体放电光源中均需要有电器配件。例如镇流器,旧的T12荧光灯其电感镇流器要消耗其20%的电能,40W灯,其镇流器耗电约8W;而节能的电感镇流器则耗电小于10%,更节能的电子镇流器,则只耗电其2~3%,也是一笔不小的节电措施。
4.利用自然光源
充分利用自然光源,不仅实现了节能环保的功能,而且还实现了经济效益。由于建筑的照明面积非常大,所以充分利用自然光源进行节能,其潜力和效果非常之大。自然光源是取之不尽用之不竭的能源,在施工过程中,对自然光源充分利用是非常倡导的做法,在节能环保以及经济合理方面都起着一定的作用。
(二)动力系统的节能措施
这里主要指的是电动机节能设计。减少电动机损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在工程设计中应选用高效率的电动机,但是在具体工程中电动机通常都是水暖及建筑等专业设备所配套的,由设备制造商统一供应的,所以节能措施只能贯彻在运行过程中。除了就地电容器补偿以减少线路损耗外主要是减少电动机轻载和空载运行,因为在轻载运行下电动机效率是极低的,切实可行的办法是采用变频调速控制电动机使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率,从而达到节约电能的目的。
(三)供配电系统的节能措施
在工程设计中,变电所的中心位置应尽量接近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,同时还要兼顾电源的进出线方向。实际上对多数用户来讲,至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置,得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降损及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备的特点等因素合理设计供配电系统,使系统尽量简单可靠,操作方便。根据规程规定,要求配电变压器出口处的电流不平衡度不大于10%,干线及分支线首端的不平衡度不大于20%,中性线的电流不超过额定电流的25%,这是因为在配电系统中,有的相电流较小,有的相电流接近甚至超过额定电流,这种情况下,不仅影响变压器的安全经济运行,影响供电质量,而且会成倍增加线损。在设计中应尽量减小三相不平衡度。
结语:电气节能的设计无论是在供配电系统还是在用电设备和材料的选择上,都有着很大的节能潜力。为实现节能的目的,对于我们电气设计人员来说就需要更加深刻的了解供、配电系统的设计原理,使整个系统能够工作在经济运行状态。同时,还要及时熟悉各种新型节能电气产品及控制系统,在设计中尽量采用节能产品。这样才能从根本上达到建筑电气节能的目的。