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摘要:能源资源紧缺是当今世界各国面临的一个严重问题,我国随着经济快速增长能源消耗也增长迅速,面临的问题是能源较为短缺,能源浪费也相当严重。电能属于二次能源,近年来供应日趋紧张,能源缺乏对国民经济发展的制约作用也越来越突显。如何合理地利用能源,降低能耗,提高经济效益,对促进国民经济发展具有十分重要的意义。
关键词:建筑电气设计;节能分析
引言
建筑节能是当前建筑工程施工过程中的基础,是当前社会发展的主流。节能是对促进能源资源节约和合理的利用,缓解我国能源资源供应与社会经济发展的矛盾,是为了加快经济的发展,减少对环境的破坏和对各种能源的损坏。随着经济的加快发展,能源危机已成为当前社会发展中最大的困扰和制约因素,因此在能源日益短缺的今天建筑电气节能问题显得尤为重要。
一、我国建筑电气设计的现状
我国能源现状并不乐观,无论是政府还是普通大众都未充分认识到这个现实。就电气节能日常教育来说,中国宣传并不到位,使建筑电气能源浪费时有发生,在很多时段很多地区总出现用电紧张的局面,给很多用户的生活和工作带来很大不便。为解决用户的用电需求与困难,需要在建筑电气设计中将节能的理念贯彻其中,提出可行性方案,使用户的需求和商家的利益都能得到一定优化。
二、建筑电气设计的节能原则
2.1满足建筑物的功能
(1)适用性。能为建筑电气设备的运行提供必需的动力,建筑物内创造良好的人工环境提供必要能源;能满足用电设备对负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求,能保证建筑电气设备对控制方式的要求,使电气设备的使用功得到充分发挥。(2)安全性。电气线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度,确保供电、配电与用电设备的安全运行;有可靠的防雷装置,防雷击技术措施;特殊功能要求的场合下还应有防静电、防浪涌的技术措施,按建筑物的重要性与火灾潜在的危险程度设置相应必要的技术措施。在满足民用建筑电气工程的适用性和安全性的基础上,采用先进的节能技术,优化供配电设计,促进电能合理利用。
2.2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。应让增加的部分投资,能在几年或较短时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
2.3节省无谓消耗的能量
先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关,再考虑采取什么措施。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。最大限度减少电能与各种能源的消耗。做到选用节能设备、均衡负荷、补偿无功、减少线路损耗、降低运行与维护费用,提高能源的综合利用率。
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2.4选取合理的设计系数
合理调整负荷,选取合理的设计系数,提高负荷率和设备利用率设计时尽可能合理调整负荷,选取合理的设计系数,在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率,达到节约电能的目的。
三、合理设计供配电系统
(1)变电所应靠近负荷中心,合理分布供电网络,供电线路的电压损失满足规范的允许值,供电半径应控制在电压降允许范围内,提高供电网络的供电质量及网络运行的经济效益。
(2)供电电压选择应合理。在其它条件相同时,电压越高线损耗则越小。民用建筑用电设备的电压等级大多数为220/380 V,在不影响安全及性价比的情况下可多考虑用380V的设备少用单相的设备。一些民用建筑大型、特大型的用电设备为达到节能和减少线损的目的,可选择10(6)kV电压等级的设备。
(3)提高功率因数。大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大,变压器利用率降低。无功补偿是利用技术措施降低线路损耗的重要措施之一,在有功功率合理分配的同时,做到无功功率的合理分布,通过集中无功补偿和就地无功补偿降低电网的功率损耗。
(4)减少谐波电流。通过无源、有源滤波减少负荷的谐波电流,减少配电系统的热损耗,但需要评估滤波器的投资费用与运行费用减少之间的利弊。
四、建筑电气设计节能具体措施
4.1照明节能设计
①照明方式选择:应当充分利用自然光,这是节省照明能耗的重要方式之一,即在设计中电气设计人员应考虑到自然光与人工照明的充分结合,从很大程度上节省照明电能;②选择合理光源:其最基本的原则是应根据不同的场所选择不同的光源。③选择恰当的照明方式或装置也是一种可行的节电能的方法。根据照明使用的要求分别采用各种节能型开关,如病房、卧房可采用调光开关;走道、走廊等场所可采用节能声控开关。
4.2供配电系统节能设计
配电系统应从全局出发,统筹兼顾,按照负荷性质、用电容量、工程特点、系统规模和发展规划以及当地供电条件,选择合理供电电压和供电方式,合理设计供配电系统,做到系统经济合理,简单明确,减少电能损失,并便于维护和管理。根据建筑布局、系统分配要求、用电设备分布等情况,并考虑供电半径及减少电能损耗,合理设置机房及竖井,变配电所及供配电设备应尽量靠近负荷中心。
4.3降低线路损耗设计
①线路路径的选择要合理。为减小导线长度,线路尽可能不走弯路,尽量走直线;②合理选择导线截面积:导线的截面积大小的确定应根据电流指标与经济条件来确定。对线路较长的电路,在满足电流及电压降要求的情况下,可使导线截面积加大1~2级;③合理确定电气用房所在的位置。其遵守的基本原理就是尽量减小供电路径。
4.4空调系统的节能设计
建筑能耗就是建筑功能使用时所消耗的能源,建筑采暖与空调能耗占总能耗的50%~70%。上世纪末期,我国建筑能源消耗占世界比例的20%~25%。节能技术的研究开发和运用是暖通空调系统、建筑系统节能的基础,这些技术的合理应用,能为建筑节能做出重要的贡献。比如通过控制中心微机上的检测,画面上随时都能显示机组的启停时间运行时间及冷水机组的运行状态、过载报警等参数,对暖通节能的有效实施颇有益处。
4.5合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,合理选择变压器的容量、台数、运行方式,合理调整负荷。季节性负荷较大或冲击性负荷严重影响电能质量时,设专用变压器,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。
结束语:电气节能是建筑节能中不可忽略的重要组成部分,为了实现我国可持续发展战略,建筑节能势在必行。我国应结合实际情况,综合利用各种节能技术措施,选择经济合理的节能方案,充分研究相关政策的制定和配套,形成新的机制和运作模式,制定出可操作性强、便于实施和审核检查的一整套科学体系,使之更好指导与规范建筑节能,推动建筑节能的健康发展。
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]刘翠丽.建筑电气设计的节能[J].民营科技,2011(04)
论文作者:叶伟文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/28
标签:节能论文; 负荷论文; 建筑论文; 电能论文; 能源论文; 设备论文; 线路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;