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1.1節(jié)能設(shè)計存在問題
在對高層樓宇建筑的電氣設(shè)計過程中存在的設(shè)計問題是導(dǎo)致其浪費電能的主要原因,設(shè)計師在設(shè)計高層樓宇建筑電氣工程時既要滿足大樓日常辦公的需要,而且還要使得電氣設(shè)備有較好的擴展性,這樣就方便以后對大樓進行電力維護。而且有的高層大樓智能化程度很高,智能化的實現(xiàn)是依靠電動機來進行的,只有通過對其智能化系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計才能夠有效的節(jié)省電能,但是目前的智能化系統(tǒng)并沒有進行相關(guān)的節(jié)能設(shè)計。
1.2設(shè)備選用存在問題
由于傳統(tǒng)的電氣設(shè)計沒有考慮到節(jié)能的因素,所以在現(xiàn)今很難進行更改,老舊的電氣設(shè)備雖然可以正常使用,但是在節(jié)能方面非常欠缺,相對于新型的電氣設(shè)備而言其能耗非常大,由于老舊電氣的使用而導(dǎo)致的電能浪費占據(jù)總電能浪費的大半部分,所以對于這種問題是很難進行解決的,只有通過全面更換電氣設(shè)備來實現(xiàn),不過更換的過程非常麻煩,不利于大樓其他人員的正常辦公。
1.3設(shè)備維護存在問題
電氣設(shè)備正常使用的電能要遠遠低于設(shè)備故障時所消耗的電能,而高層樓宇建筑中的線路物理損耗要遠遠大于其他普通建筑,因為高層樓宇中的電纜線路非常長,電纜線路也有一定的電阻,短距離的情況下可以忽略不計,但是長距離電纜導(dǎo)致的電能消耗是非常大的,高層樓宇的電氣維護人員如果沒有將這些設(shè)備的故障排除就會浪費較多的電能,只有及時維護才能夠避免這些電能的損耗。
2高層樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則
在高層樓宇建筑的電氣節(jié)能設(shè)計中需要遵循一定的原則,這樣才能夠使得高層樓宇建筑在電氣方面更加節(jié)能,下面將詳述高層樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則。
2.1合理分配
高層樓宇建筑的人口密度非常大,因此用電量會非常大,但是每部分的用電量卻有著較大的差異,所以在進行節(jié)能設(shè)計的過程中要進行合理分配,要讓各個部分都有充足的電力,即在保障人們用電穩(wěn)定性的前提下,將電力按照負荷的比例進行合理的分配,這樣就可以保證用戶正常使用的情況下,電能資源得到最大限度的節(jié)省。
2.2使用節(jié)能設(shè)備
節(jié)能設(shè)備較普通的設(shè)備要貴一些,但是從長遠的規(guī)劃考慮使用節(jié)能設(shè)備可以更大限度的節(jié)省高層樓宇所消耗的電能。例如高層樓宇可以大范圍的使用太陽能,太陽能作為一種清潔能源得到了非常廣泛的運用,利用太陽能所轉(zhuǎn)換成的電能可以為大樓提供部分電力,這就會使得高層樓宇的用電量得到節(jié)省。此外在大樓進行電氣安裝的過程中就使用節(jié)能型的材料,例如使用導(dǎo)電性更好的電纜,這樣就可以減少電纜的損耗。雖然在短時間內(nèi)并無法看出節(jié)能材料為大樓帶來的效果,但是在長時間的使用過程中就能夠看到節(jié)能設(shè)備為大樓帶來的經(jīng)濟收益。另外節(jié)能材料都具備可回收可重復(fù)利用的優(yōu)點,這樣還可以節(jié)省這部分有限資源,對于高層樓宇日后的電氣改進工程將非常有利。
2.3優(yōu)化系統(tǒng)原則
高層樓宇建筑電氣的智能化程度比較高,因此可以利用智能化的系統(tǒng)來節(jié)省電能,以此來降低不必要的電能損耗,在對高層樓宇建筑進行電氣安裝的過程中采用變頻的電器,通過采取變頻措施就會更大限度的節(jié)省電能。另外綠色照明設(shè)備的使用也可以提高電能的高效利用,通過優(yōu)化高層樓宇的電氣系統(tǒng)將使得電氣節(jié)能更加合理有效。
3高樓所采用的電氣節(jié)能技術(shù)
為了使得高層樓宇建筑在更大限度上節(jié)省電能就需要采取相應(yīng)的電氣節(jié)能技術(shù),目前通常所采用的電氣節(jié)能技術(shù)包括更改配電系統(tǒng)、降低線路損耗以及優(yōu)化配電系統(tǒng)功率因素,下面將簡述這些電氣節(jié)能技術(shù)。
3.1優(yōu)化配電系統(tǒng)
優(yōu)化配電系統(tǒng)主要是要了解用電設(shè)備的分布情況以及相關(guān)布局,然后計算最短的供電半徑,這樣便能夠減少不必要的電能損失,高層建筑在優(yōu)化配電系統(tǒng)的過程中主要方法是更加接近負荷中心,并且選擇離大樓最近的供電系統(tǒng),這樣就減少了電能運輸中的電能損耗。同時還可以使用切換變壓器的方式來合理的調(diào)節(jié)用電高峰期與低峰期,這樣就可以在保證用戶正常用電的前提下更大限度的節(jié)省電能。
3.2減少線路損耗
在高層建筑中最損耗最多的就是線路,因為線路中的電阻會損失部分的電能,那么為了減少線路損耗就需要減少線路的電阻,減少電阻的方法主要包括更換導(dǎo)電性更好的導(dǎo)線、增大導(dǎo)線的橫截面積以及較少導(dǎo)線的長度,而且使用大橫截面積的導(dǎo)線不僅可以降低線路的電阻,而且還可以為日后線路的改良提供方便。減少導(dǎo)線的長度就是縮短配電設(shè)備與用電設(shè)備之間導(dǎo)線的長度,這樣就會減少線路的電阻。雖然線路損耗是不可避免的,但是只要采取上述的方法就可以有效的減少線路帶來的電能損失。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:高層建筑,節(jié)能技術(shù),節(jié)能設(shè)計,電氣系統(tǒng)
現(xiàn)階段,全球范圍內(nèi)均面臨著能源危機的問題,我國的能源緊缺問題也顯得尤為突出。而電能屬于二次能源,怎樣確保電能更加高效的得以利用,減少使用過程中的損耗,把先進的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用至建設(shè)工程之中,是目前高層電氣節(jié)能設(shè)計的重要內(nèi)容。在高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)遵循三個重要的原則,即要達到建筑工程相關(guān)功能的要求、要確保其經(jīng)濟合理性、要最大限度的對無用耗能有效的節(jié)約。
1高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)
1.1供配電節(jié)能技術(shù)
如果想要確保高層建筑中供配電系統(tǒng)可以具有更好的經(jīng)濟效益,應(yīng)當(dāng)針對高層建筑的用電情況以及電氣裝置的相關(guān)參數(shù)進行全面的分析,從而更加科學(xué)與合理的對供配電系統(tǒng)加以設(shè)計,確保整個系統(tǒng)可以處于最優(yōu)的運行條件之下。在對高層建筑進行電氣節(jié)能的設(shè)計過程中,應(yīng)當(dāng)全面的分析供配電的電壓大小,若是其他條件均保持不變,則供配電的電壓值不斷的增加,會更加的有利于機電系統(tǒng)損耗的減少。在高層建筑之中,要盡量將配電室設(shè)置在整個機電系統(tǒng)的中心,而低壓配電室則應(yīng)當(dāng)盡量的設(shè)置在建筑物電氣豎井的周圍。通過進一步的優(yōu)化建筑工程自身的供電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以有效的降低整個供電線路中的損耗,并且也可以有效的改善高層建筑之中供電的質(zhì)量,確保供電網(wǎng)絡(luò)在運行過程中具有更好的經(jīng)濟效益以及技術(shù)水平。
1.2變壓裝置節(jié)能技術(shù)
在高層建筑的電氣系統(tǒng)之中設(shè)置變壓裝置,可以有效的減少整個電氣系統(tǒng)的能量損耗,改善高層建筑之中機電設(shè)備運行的效率。但是,變壓裝置運行時同樣會產(chǎn)生一定的損耗,而其所出現(xiàn)的損耗將會根據(jù)電氣系統(tǒng)中負載的波動情況呈現(xiàn)指數(shù)變化趨勢,因此,我們在進行電氣節(jié)能設(shè)計的過程中,要尤為重視對于變壓裝置的節(jié)能設(shè)計工作。重視對于變壓器數(shù)量以及相關(guān)參數(shù)的選用情況。要根據(jù)高層建筑工程中機電裝置電能的消耗實際情況,同時參考投資的資金多少以及機電裝置在運營過程中的成本,應(yīng)科學(xué)的配置變壓裝置。我們所選用的變壓裝置只有和高層建筑工程之中的機電裝置較為適合,這樣才可以確保所進行的節(jié)能設(shè)計工作可以真正的發(fā)揮出應(yīng)有的效用。對于變壓裝置進行科學(xué)的管理也可以在很大程度上提升變壓裝置的節(jié)能效果,確保電氣系統(tǒng)在運行過程中更加的經(jīng)濟。還應(yīng)當(dāng)在電力用戶和變壓裝置中間另外加設(shè)合適的變壓裝置聯(lián)絡(luò)控制系統(tǒng),若是高層建筑之中的機電系統(tǒng)耗能發(fā)生波動時,聯(lián)絡(luò)控制系統(tǒng)便可以實時的對不同變壓裝置加以合理的調(diào)度,確保變壓裝置的損耗可以降至最小。
1.3照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
若是將相關(guān)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用在高層建筑的照明系統(tǒng)之中,那么將會擁有非常巨大的節(jié)能潛力。但是,在對照明系統(tǒng)應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的過程中,應(yīng)當(dāng)確保照明系統(tǒng)可以達到照度、色溫以及顯色指數(shù)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計的要求。在對照明系統(tǒng)進行節(jié)能設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)充分的利用自然光源,因此,也要求在進行電氣節(jié)能的設(shè)計過程中,相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)和工程建設(shè)施工技術(shù)人員密切的配合,這樣才可以確保自然光與整個照明系統(tǒng)更加科學(xué)與合理的結(jié)合,才可以更好的達到高層建筑照明系統(tǒng)節(jié)能的目標(biāo)。同時,對高層建筑之中的照明系統(tǒng)進行高效的管理以及控制,同樣可以達到相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)。
2高層建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實例
2.1上海中心大廈供電系統(tǒng)概況
此項高層建筑工程所應(yīng)用的變壓裝置數(shù)量為三臺,其負載率為69%,65%以及62%。若是三個變壓裝置中的其中一個變壓裝置不能正常的使用,剩余的兩臺變壓裝置均可以將發(fā)生故障的變壓裝置承擔(dān)的負荷加以分擔(dān)。該高層建筑的供配電系統(tǒng)所引入的電源電壓為35kV,共包含有三路專線,若是其中某一線路出現(xiàn)問題,那么要確保另外的兩路電源不能夠同時受到損壞。
2.2公共空間的室內(nèi)照明節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
在此照明工程之中,應(yīng)用型號為T-5的節(jié)能燈,此節(jié)能燈屬于高頻熒光燈,同時對此節(jié)能燈配備了相應(yīng)的節(jié)能鎮(zhèn)流裝置,這樣不僅可以確保室內(nèi)公共區(qū)域的照明質(zhì)量,并且也可以滿足照明的各種要求。在公共區(qū)域之中對照明系統(tǒng)進行智能化的控制,對于大堂區(qū)域、走廊區(qū)域以及餐廳等所有的公共區(qū)域中,均采用智能化的照明系統(tǒng)控制方式。所采用的智能控制方法主要包含有定時的照明控制、現(xiàn)場智能開關(guān)控制以及感應(yīng)控制等等,依照各種公共區(qū)域的功能性以及特點,而采用適宜的智能控制方式。
2.3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
2.3.1冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
在此高層建筑之中,電氣系統(tǒng)通過設(shè)置冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)來減少在用電峰值期間對于電力能源的需求數(shù)量。當(dāng)處于夜間,此時用電量也處于谷值,低區(qū)能源系統(tǒng)之中的冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)會把所形成的冰儲存在相應(yīng)的冰槽里面。而在白天達到用電的峰值時間段內(nèi),冰塊將融化,從而承擔(dān)一定的冷負荷,所承擔(dān)的冷負荷大約占整個高層建筑所需冷負荷總量的30%。采用這樣的節(jié)能技術(shù),會明顯的降低在用電峰值期間的電力消耗數(shù)量,同時還可以有效的提升機械制冷的效率。在此高層建筑之中,一共設(shè)置了兩個能源供應(yīng)站,冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)屬于低區(qū)服務(wù)系統(tǒng),其是通過水冷式的離心制冷設(shè)備,利用夜間用電的低谷期間進行制冰,采用乙二醇作為冷劑。而在白天用電的高峰期間,融冰以及吸收式的制冷設(shè)備則同時為高層建筑提供冷源需求。
2.3.2冷熱電三聯(lián)供熱系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計
想要確保電能得到更加全面的利用,改善電能的利用效率,更好的促進我國能源節(jié)約型社會的建設(shè),在該高層建筑之中一共加設(shè)了兩組燃氣發(fā)電設(shè)備,每一組燃氣發(fā)電設(shè)備的功率為1.2MW,所發(fā)的電能供給該高層建筑內(nèi)部使用。該發(fā)電機組所形成的一些高溫氣體,可以讓高層建筑中所設(shè)置的制冷設(shè)備以及鍋爐設(shè)備再次的利用,這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)整個電氣系統(tǒng)的冷、熱、電三者聯(lián)合使用的作用。
2.4高層建筑電氣新能源的節(jié)能設(shè)計
該高層建筑工程在塔冠結(jié)構(gòu)處加設(shè)有風(fēng)力發(fā)電裝置,該發(fā)電裝置所提供的電能能夠為該高層建筑使用,能夠節(jié)約電能消耗量為119萬kW•h,這些能源足夠該高層建筑中的屋頂觀光設(shè)備全年使用,并且整個過程中電能的生產(chǎn)非常清潔,幾乎不會造成環(huán)境污染,同時還可以有效的降低對于市政電網(wǎng)的供電需求。由于該高層建筑的總高度為632m,此高度下的日均風(fēng)速值約為7m/s。而通過設(shè)置垂直軸式的風(fēng)力發(fā)電裝置,可以確保該發(fā)電裝置的年發(fā)電數(shù)量達到119萬kW•h。所安裝的風(fēng)力發(fā)電裝置能夠從不同的風(fēng)角對風(fēng)能加以收集,在長期的實踐應(yīng)用過程中,也證明此設(shè)備具有較高的穩(wěn)定性以及安全性。
3結(jié)語
目前,建筑節(jié)能已經(jīng)成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的問題,而且高層建筑也正朝著更為節(jié)能、更為綠色、更為環(huán)保的方向發(fā)展,這也必將成為今后建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢。而我國建筑現(xiàn)階段在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用以及節(jié)能方案的設(shè)計工作中,依舊存在相對多的問題與不足,要求我們應(yīng)當(dāng)腳踏實地,切不可盲目跟風(fēng),要依據(jù)我國的實際經(jīng)濟情況以及不同高層建筑的具體情況,采用更為適宜的節(jié)能技術(shù)與節(jié)能方案。在高層建筑節(jié)能設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)首要考慮到建筑能耗最大的部分,即機電系統(tǒng)的節(jié)能工作,然后再全面的開展整個建筑的節(jié)能設(shè)計工作。
作者:牛凱 單位:山西蘭花煤層氣有限公司
參考文獻:
[1]陳朝煜.建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用研究[J].福建建筑,2017(4):93-95.
1.1滿足建筑物的基本功能
要先遵循滿足建筑物基本功能的節(jié)能原則,即需要滿足建筑的基本照明亮度、空調(diào)溫度和建筑內(nèi)部樓道暢通無阻等日常基本用電需求。另外,還要滿足現(xiàn)代化特殊工藝的要求,例如,在一些大型娛樂場所中,需要設(shè)計一些獨特的照明系統(tǒng),以提高亮化程度,滿足工藝照明的需求,同時還能起到亮化、美化的作用。
1.2充分考慮經(jīng)濟效益
電力節(jié)能活動需要根據(jù)當(dāng)前我國的國情科學(xué)開展。要充分考慮經(jīng)濟效益,避免盲目性,不能因為過度節(jié)能而浪費不必要的資金,增加運行成本。
1.3減少不必要的能源耗費
對一些高層建筑而言,由于樓層較高,內(nèi)部人口較多,所以,需要消耗大量的能源來維持其正常運行。但是,在這個過程中,往往會出現(xiàn)一些不必要的能源浪費隋況。為了有針對性地解決這個問題,可以有效調(diào)查高層建筑中的日常能源使用情況,詳細掌握每個環(huán)節(jié)對能源的使用程度,進而采用先進的節(jié)能技術(shù)減少無謂的能量消耗,在不影響建筑物內(nèi)正常使用電能的前提下,減少用電設(shè)備,降低不必要的能耗。
2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用
2.1配電系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)設(shè)計
在設(shè)計配電系統(tǒng)時,相關(guān)設(shè)計人員和施工人員需要結(jié)合配電系統(tǒng)的實際容量、配點距離和電氣設(shè)備的功能、特點等內(nèi)容合理設(shè)計,盡可能地縮短變配電所與負荷中心之間的距離。這樣做,不但能夠大大節(jié)省輸電材料,還能夠有效降低輸電過程中消耗的電能,從而發(fā)揮出節(jié)能的作用。同時,設(shè)計人員還要合理選擇電源變壓器的數(shù)量和容量,改變變壓器的結(jié)構(gòu)設(shè)計,進而起到一定的節(jié)能效果。另外,在完全放電的狀態(tài)下,電容器才能充電。如果電容器中還有電就充電,會增加電能的耗費。因此,在實際工作中,要防止這種問題出現(xiàn)。
2.2照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計
根據(jù)我國目前照明系統(tǒng)的實際情況來看,設(shè)計理念老舊,不能滿足當(dāng)今建筑對于照明設(shè)計的需求,例如建設(shè)的工程中燈具選擇存在很大的問題,相互之間存在一定的差距,使得光照環(huán)境混亂,照明啟動器還有照明方式的選擇并不適用于當(dāng)前建筑工程,對于電器線路的分布也十分的混亂,沒有相對合理的規(guī)劃,最終導(dǎo)致照明系統(tǒng)不僅耗能量巨大,同時照明效果和綜合服務(wù)性能也很差,不能很好地滿足人們對于照明系統(tǒng)的正常需求,導(dǎo)致人們生活、工作、學(xué)習(xí)的質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。綠色照明理念在新時期被提出來,綠色照明對于整個照明系統(tǒng)有著多方面的要求,不僅僅要求在電能的損耗上大幅度降低,同時不能影響人們對于照明系統(tǒng)使用功能的需求,詳細的描述就是綠色照明無論在照明強度還是相應(yīng)的光色上都要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),保證人們的照明環(huán)境健康穩(wěn)定,從而提高大家在照明環(huán)境中的工作效率、學(xué)習(xí)效率等。避免能源浪費現(xiàn)象,同時要注重減少投資消耗。
2.3降低線路和產(chǎn)品的電能浪費
關(guān)鍵詞:建筑;電氣設(shè)計;節(jié)能
Abstract: the environmental problem has become one of the most importance for modern people, in building electrical design, people began to explore how to promote the concept of environmental protection in the application. To implement the concept of environmental protection in building electrical design, to enable to make people's lives improved, the energy consumption is greatly reduced, thus reducing the pollution to the environment. The author from the environmental point of view, combined with the production practice, focusing on energy saving measures in building electrical design. Based on the analysis of the building energy saving problems so far, for energy-saving measures are introduced to the concept of environmental protection, more far in building electrical design and line, make its contribution.
Keywords: building; electrical design; energy saving
中圖分類號:TU2 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
引言
節(jié)能化的發(fā)展方向是我國近些年來建筑工程發(fā)展的新方向。一般節(jié)能化工作主要是體現(xiàn)在建筑工程中的電氣設(shè)計階段,節(jié)能化方向的新趨勢,使得電氣工程在建筑工程中扮演著重要的角色。建筑電氣設(shè)計已經(jīng)不僅僅影響建筑工程某一個或者兩個局部工作部分,而是涉及到建筑工程的方方面面,直接影響到建筑工程的完成質(zhì)量。因此,應(yīng)當(dāng)提高電氣技術(shù)工作人員的節(jié)能意識,在提高自己專業(yè)水平的基礎(chǔ)上,將節(jié)能措施同專業(yè)技術(shù)相結(jié)合,從而做好電氣設(shè)計的工作。本文分析的重點是建筑工程中電氣設(shè)計節(jié)能問題。
1.建筑節(jié)能問題分析
節(jié)能問題一直以來都是十分重要的問題,但是在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,很多企業(yè)或者企業(yè)家,只看到短期的經(jīng)濟利益,節(jié)能意識淡薄,即使有認識到,但在生產(chǎn)經(jīng)營中也并不給予充分的考慮。經(jīng)濟的發(fā)展使人們的生活越來越電氣化以及自動化,在這一過程中,人們對電力的需求越來越大。建筑電氣節(jié)能問題也被提到了日程之上。但正如前文所述,節(jié)能問題在生產(chǎn)經(jīng)營過程中沒有得到足夠的認識,主要原因是現(xiàn)今教育體制下國家并沒有在教育上給予節(jié)能高度重視,節(jié)能的社會意識相對于其他發(fā)達國家來說較為薄弱。筆者認為建筑電氣設(shè)計過程中,建筑電氣工程師應(yīng)當(dāng)本著節(jié)能的理念從事其本職工作,總結(jié)生活中人們的不同用電要求,從而設(shè)計出更為合理更為符合節(jié)能理念的建筑電氣設(shè)計產(chǎn)品。
2.建筑電氣的節(jié)能設(shè)計
2.1 防雷與接地的設(shè)計
我國在很早以前就制定了《建筑防雷設(shè)計規(guī)范》,對該規(guī)章內(nèi)容進行閱讀,我們發(fā)現(xiàn)最常提到的字眼是防雷設(shè)計,其主張建筑電氣工程師在進行防雷設(shè)計時,可以利用建筑物內(nèi)部的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu),這是因為結(jié)構(gòu)鋼筋或者鋼結(jié)構(gòu)由于其金屬特性,具有導(dǎo)電作用,因此,在設(shè)置避雷裝置時,運用這一性質(zhì),不僅能夠更好的防雷,更能夠節(jié)省原材料,是節(jié)能的重要舉措。
2.2高效電動機的選擇(以某發(fā)達城市某中型建筑企業(yè)為例)
一直以來,很多建筑企業(yè)為了能夠節(jié)省成本,在機械設(shè)備的選擇上經(jīng)常偷工減料,從長遠來說選擇節(jié)能良好的機械設(shè)備對于企業(yè)長遠成本計算具有重大意義。在建筑工程中,電動機的選擇對于節(jié)能的意義重大,應(yīng)當(dāng)選擇最新系列的高效電動機。筆者通過一系列數(shù)據(jù),可以闡述高效電動機對于節(jié)能以及節(jié)約成本的重要意義。某發(fā)達城市某中型建筑企業(yè)一直以來企業(yè)業(yè)績不是十分理想,2010年該企業(yè)實行企業(yè)整改,希望能夠重新獲得市場活力,基于節(jié)約成本的考慮,該企業(yè)在5月份引入了一批性能良好的機械設(shè)備,其中包括了多臺高效電動機,根據(jù)該企業(yè)6月分布的數(shù)據(jù)表明,6月高效電動機投入使用之后,比上月節(jié)省了百分之十五到百分之二十的用電量。根據(jù)物理常識,我們知道減少電能損耗的重要途徑是使電動機的功率以及效率變大,高效電動機能夠使電動機的效率提高到一半左右,從而使得總能耗降低百分之二十到百分之三十。因此,在建筑電氣工程中應(yīng)當(dāng)選用高效電動機。
2.3軟啟動器的使用
軟啟動器相對于變頻器來說,可以更好的節(jié)能。主要表現(xiàn)在能夠更好的控制電壓變化,使電壓能夠持久的保持穩(wěn)定。能夠做到這一點是因為軟啟動器,不同于變頻器是通過鐵圈而實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換,而是通過對設(shè)備內(nèi)部可控硅導(dǎo)通角進行控制,此種控制方式能夠得到更為穩(wěn)定的電壓。此外,軟啟動器的節(jié)能優(yōu)勢還體現(xiàn)在采用的是正反饋電流、負反饋電壓或反饋測速,通過這些方式得到信息之后,對可控硅導(dǎo)通角重新控制,使電壓能夠進一步穩(wěn)定。由于軟啟動器這一性能,在建筑電氣節(jié)能設(shè)計中,一般會適用在水泵等大型電機設(shè)備中,這些設(shè)備對電壓的穩(wěn)定性要求相對來說比較高。
2.4交流變頻調(diào)速的優(yōu)點
隨著科技的發(fā)展,交流電機的變頻調(diào)速技術(shù)得到了高速發(fā)展,其中目前為止,最為先進的技術(shù)是電力電子器件在異步電動機調(diào)速中的應(yīng)用。交流變頻調(diào)速主要是通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使得負載的變化與電機負載相適應(yīng),使得輕載時的電機功率得到提高,從而達到節(jié)能的目的。
2.5導(dǎo)線連接的注意事項
目前為止,很多工程的插座回路中的接地保護線仍然采用串聯(lián)的方式。串聯(lián)連接對于建筑工程電路的安全來說十分不利,因為串聯(lián)線路一旦在某一處斷裂開來,將會直接導(dǎo)致其他所有線路失去接地保護。串聯(lián)連接方式一旦運行過久,還會容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象,從而引起火災(zāi)。
3.建筑電氣節(jié)能設(shè)計的基本原則
3.1實用原則
環(huán)境以及經(jīng)濟成本應(yīng)當(dāng)在建筑電氣節(jié)能設(shè)計中給予充分考慮。將實用原則作為最重要的原則,在科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下,研究出最優(yōu)的節(jié)能設(shè)計方案。在建筑電氣設(shè)計過程應(yīng)當(dāng)本著以下的原則,貫徹落實設(shè)計方案,從而達到節(jié)能環(huán)保的目的。
建筑電氣設(shè)計過程中,一般要求所選用的設(shè)計方案能夠滿足安全實用的要求,因此,實用性原則成為建筑電氣節(jié)能設(shè)計原則中最為重要的原則,是建筑電氣節(jié)能設(shè)計的主要內(nèi)容。在實用原則的指導(dǎo)下,盡量去掉一些人們在日常生活中不常使用的功能,從而使人們的生活變得更加舒適與便利。此外,還可以選擇一些較為智能的設(shè)備,智能設(shè)備能使人們的生活變得自動化,從而創(chuàng)造出更為安全舒適的環(huán)境。
3.2經(jīng)濟效益最大化的原則
上文介紹可以通過添置節(jié)能新設(shè)備來減少能源的消耗,但是在添置的過程中,要對成本效益進行充分的分析。不能夠毫無節(jié)制或者不講策略的添置。在建筑節(jié)能設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)本著經(jīng)濟效益最大化的原則。為了防止無節(jié)制的添置節(jié)能設(shè)備,節(jié)能工作應(yīng)當(dāng)從較為老舊的電氣設(shè)備或者電氣設(shè)計入手,以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)進行技術(shù)改造與創(chuàng)新,從而節(jié)約成本的投入。這些是經(jīng)濟效益最大化原則的體現(xiàn)。
3.3建筑電氣技術(shù)先進的原則
在進行建筑電氣技術(shù)改造的過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎起見。積極研發(fā)新的建筑電氣技術(shù),研發(fā)之后,不能夠太急于投入使用,應(yīng)當(dāng)在小范圍內(nèi)適用,通過結(jié)果觀察,如果有把握能夠在實際生產(chǎn)中適應(yīng)的話,則投入生產(chǎn)使用。
4.結(jié)語
一直以來,人們都在探索可持續(xù)發(fā)展的路徑。我國在可持續(xù)發(fā)展的道路上任重道遠。在經(jīng)濟發(fā)展的過程中,我國應(yīng)當(dāng)堅持這樣的理念,從保護環(huán)境的角度出發(fā),盡量降低我國的能源消耗水平。在建筑電氣設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)在對建筑物基本功能充分研究的基礎(chǔ)上,對電氣節(jié)能設(shè)計進行充分探索。
參考文獻
[1] 付興華.建筑工程擴建過程中節(jié)能措施研究——以貴和購物中心二期為例[J]. 黑龍江科技信息. 2011(09).
太陽能屬于綠色可再生的能源,在使用過程中不會產(chǎn)生有害氣體或者有害物質(zhì),是非常環(huán)保的能源之一。太陽能的發(fā)電系統(tǒng)也是將多種學(xué)科知識糅合在一起,進而形成一種高科技的新產(chǎn)品。在太陽能的轉(zhuǎn)化過程中,一般是選擇太陽能光伏電池來講太陽能直接轉(zhuǎn)換成為電能。在建筑電氣設(shè)計中結(jié)合太陽能的運用,能很好的體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保這一特點。其中最明星的就是可以根據(jù)建筑來設(shè)置相應(yīng)的太陽電池的場所和設(shè)備的投資金額,從而確定太陽能發(fā)電系統(tǒng)的形式及其系統(tǒng)容量。太陽能發(fā)電系統(tǒng)主要是將光能和熱能轉(zhuǎn)化為電能,但是與火力發(fā)電廠不同的是,在其轉(zhuǎn)化過程中不會產(chǎn)生對大氣污染物,同時也不會產(chǎn)生振動、噪聲等污染。因此,對比于化石燃料發(fā)電,太陽能發(fā)電是將環(huán)境保護考慮在內(nèi),有效的利用綠色能源。在建筑電氣設(shè)計中加入太陽能發(fā)電系統(tǒng),既能節(jié)約發(fā)電廠的化石燃料消耗,又能節(jié)約化石資源作為原材料行業(yè)的消耗。
2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
目前,風(fēng)力發(fā)電這一技術(shù)的發(fā)展速度非常快,已經(jīng)引起了世界各國的高度重視,在未來的發(fā)展中,風(fēng)能的發(fā)展前景非常廣,將會成為一個新興的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。風(fēng)力發(fā)電的運行方式主要有一些三種:第一,獨立運行;其運行方式主要是通過使用一臺小型的風(fēng)力發(fā)電機向一幢或者幾幢高層建筑的用戶提供電力,同時,它還能利用蓄電池蓄積能量,在無風(fēng)請看下也能正常用電。第二,風(fēng)力發(fā)電與其他方式(例如柴油機發(fā)電等)發(fā)電;多種方式結(jié)合發(fā)電,可以向一個高層建筑區(qū)、社區(qū)、單位或者一個村莊、海島等地供電、第三,將風(fēng)力發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)運行,給與大電網(wǎng)供電;該方式通常是在一處風(fēng)電場安裝幾十臺至幾百臺的風(fēng)力發(fā)電機,這也是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的主要方向。
3加強建筑電氣系統(tǒng)管理
加大力度管理建筑電氣系統(tǒng)也能達到環(huán)保節(jié)能的效果,其主要的管理措施有:設(shè)備管理:設(shè)備的運行狀況直接決定了電氣的節(jié)能效果。安全、高效、穩(wěn)定的運行設(shè)備能夠迅速排除故障,節(jié)約能源。控制管理:控制管理主要是要開發(fā)并利用控制軟件來確保電氣系統(tǒng)能夠環(huán)保節(jié)能運行。人員技術(shù)培訓(xùn)管理:在對人員進行配需的時候要著重加強對電工的培訓(xùn),提高管理人員的素質(zhì),從而保證相關(guān)管理人員在運作電氣設(shè)備時能有效的提高使用率,從人員管理方面加強環(huán)保節(jié)能。規(guī)章制度管理:建筑電氣系統(tǒng)的規(guī)章制度是為了約束不規(guī)范操作,使電氣系統(tǒng)能夠安全、經(jīng)濟、快速的運行,因此,在建筑電氣系統(tǒng)中配備一套專業(yè)性、約束力都很強的規(guī)章制度非常重要,并且在實施過程中由專人管理,嚴(yán)格遵守,從而實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能作用。
4照明的環(huán)保節(jié)能設(shè)計
(1)全面合理的借助自然光在照明環(huán)節(jié)借助自然光,并結(jié)合室內(nèi)照明,才是照明的節(jié)能環(huán)保。(2)高效、節(jié)能光源的選用選用照明管相對較細,口徑較直,較為緊湊的熒光,燈管時能夠確保照明質(zhì)量良好。若是對光源的懸掛位置有特殊要求,應(yīng)該選擇金屬鹵化物的燈,或者是高壓鈉、鎮(zhèn)流高壓熒光汞的等等等,這些品種的燈費用不高但是其視覺質(zhì)量非常好,能起到節(jié)約能源的作用。(3)改進燈具控制方法針對不同區(qū)域,對照明的要求不盡相同。在結(jié)合照明特點的情況下,應(yīng)該根據(jù)實際環(huán)境選擇照明的開關(guān)點。如在病房、臥室等地的床頭要有可以調(diào)節(jié)光源的開關(guān);若是高級一點的客房,則要采取節(jié)能鑰匙進行燈控開關(guān);除此之外,在室外等地的公共照明可以結(jié)合聲控、溫控、或者光控等地程序控制,在必要時節(jié)約能源消耗。
5總結(jié)
我國處于發(fā)展中國家,這也導(dǎo)致建筑消耗非常巨大。根據(jù)調(diào)查,我國比西方同等發(fā)展中國家在建筑方面的消耗高出3倍不止。其中,民用建筑電能消耗比例中,空調(diào)用電占到百分之四十到百分之五十,水泵等設(shè)備占比例百分之十到百分之十五,而照明用電占了百分之十五到百分之二十五。從調(diào)查資料中可以發(fā)現(xiàn),照明用電是耗電量重要的一方面,所以,建站節(jié)能想要達到效果,照明用電節(jié)能是不可忽視的一部分。在建筑工程中,注重照明光源,燈具設(shè)備,照明方式,電線的消耗等方面,從其中尋找節(jié)能效果是十分明顯的,如此一來,不僅能達到節(jié)能的目的,同時也能提高經(jīng)濟效益。
2電氣照明節(jié)能設(shè)計的原則
2.1滿足建筑功能需求的原則。電氣照明首先要滿足建筑功能的需求,不同建筑物對照明的要求也大不相同。例如公共娛樂場所,這類地方對照明的要求需要明亮醒目,而商業(yè)區(qū)則需要足夠的照明面積,住宅區(qū)的建筑物多以溫馨為主。建筑物不同其功能也不相同,照明只有在滿足建筑物功能的基礎(chǔ)上才存在意義。因此,在電氣照明節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)以首要滿足建筑功能需求為第一原則。
2.2滿足經(jīng)濟整體布局的原則。建筑物的存在需要經(jīng)濟投入,所以在對建筑進行設(shè)計時首先要考慮經(jīng)濟成本,要滿足經(jīng)濟投入所創(chuàng)造出的經(jīng)濟利益,否則無法被人們接受采納。在針對電氣照明設(shè)計時,需要明白它屬于經(jīng)濟控制的一環(huán),如果使用它會造成重大經(jīng)濟浪費,那么同樣它就不適用于人們生活需求。因此,合理布置照明設(shè)置是電氣照明節(jié)能設(shè)計中第二原則。
2.3減少無意義能源損耗的原則。在建筑物當(dāng)中布置過多的照明設(shè)置或是在不需要的地方安放照明設(shè)備,或者設(shè)計方案不合理等等,都會導(dǎo)致能源浪費,使照明設(shè)備不能發(fā)揮更大的效率。雖然照明設(shè)備雖然造成的電能浪費有限,但是根據(jù)積少成多的原則,長年累月的堆積,將會造成大量的電能浪費,造成巨大的經(jīng)濟開銷成為社會沉重的負擔(dān)。因此避免無意義的能源損耗是電氣照明節(jié)能設(shè)計的最終目的。
3建筑電氣中照明節(jié)能設(shè)計探討
3.1采用高效率節(jié)能燈具。燈具效率是指在正常情況下燈具所發(fā)射的光通量與燈具內(nèi)所有光源發(fā)出的光通量的比值,它反映了燈具對光的利用效率。高效率的節(jié)能燈具在保證室內(nèi)光源的前提下同時也具備節(jié)能的特點。同時,在使用場所不同的情況下,應(yīng)該選擇控光合理的燈具,這樣可以降低電能不必要的消耗。效率低的燈具大大提高了耗電量,并且浪費運行費和投資費。
3.2優(yōu)化照明控制。在建筑電氣省電中照明控制占據(jù)了相應(yīng)的地位,合理的照明控制可以根據(jù)自然光的照明程度來決定照明亮度和范圍,大大節(jié)約了照明設(shè)備所用的電能。除此之外,對不需要照明或是只需要少量光源的地方設(shè)置增加更多的開關(guān)點,有效的控制照明同樣是建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計中應(yīng)當(dāng)考慮的因素。例如在有些建筑物中,房間采光好或是開窗面積大時,可以選擇最大限度的運用自然光,減少照明設(shè)置。如果有些建筑物采光并不好,那就采用照明開關(guān)控制方式來達到照明控制的優(yōu)化。
3.3提高照明系統(tǒng)的功率因數(shù)。在建筑照明系統(tǒng)中,由于一些用電設(shè)備具備電感元件,就會在一定程度上產(chǎn)生無功功率,從而使電能無法得到有效的利用。對于這種無功功率可以采用提高設(shè)備功率因數(shù)的情況,來實現(xiàn)降低的目的,此外,還可以采用電子鎮(zhèn)流器,以此來補償電容器,使線路和設(shè)備上的無功功率傳輸相對減少,從而達到節(jié)能的目的。在一些建筑電氣中,采用變壓器低壓側(cè)集中補償?shù)姆绞剑m然可以在一定程度上減少區(qū)域內(nèi)高壓線路上的無功傳輸,提高無功因數(shù),但是對于用戶來說,不能夠相對減少無功功率的傳輸,這樣就沒辦法達到節(jié)能的目的,因此,無功補償裝置應(yīng)該就地進行安裝,從而實現(xiàn)就地補償?shù)摹?/p>
3.4合理利用自然光節(jié)能降耗。自然光是值得珍惜和充分利用的能源,在建筑電氣中,照明設(shè)計應(yīng)該充分利用自然光實現(xiàn)節(jié)能降耗,并且利用自然光的變化,來有效的決定照明范圍,以此來發(fā)揮自然光的節(jié)能作用。自然光分為日光和天空的散光兩種部分,日光屬于由太陽直接照射出來的光束,天空的散光就是空氣中的微粒對陽光的散射。由此可見,自然光是大自然的能源,是取之不盡,用之不竭的,合理的利用自然光,當(dāng)自然光進入建筑物的時候,就可以作為補充光源,以此來降低人們對照明能源的消耗。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:建筑電氣;節(jié)能設(shè)計;公共用電。
隨著社會發(fā)展人們用電需求的不斷加大,建筑電氣的節(jié)能節(jié)能問題也逐漸進入到施工單位和用戶的視線。對于施工單位來說,采用節(jié)能材料和節(jié)能設(shè)計方案,有助于降低長期的建設(shè)成本、吸引更多的消費者;而對于用戶來講,具有節(jié)能設(shè)施的建筑物更能讓他們長期的電能,同時安全環(huán)保。
一、建筑電氣節(jié)能設(shè)計的原則與存在問題建筑電氣的節(jié)能設(shè)計是有則可循的,不能夠隨意而為。總體來說,建筑電氣節(jié)能設(shè)計應(yīng)普遍遵循“貫徹實用、經(jīng)濟合理、技術(shù)創(chuàng)新”
的原則。
電氣節(jié)能設(shè)計在我國已經(jīng)受到廣泛重視,并已有眾多施工單位將前期投入著眼于節(jié)能設(shè)計的可行性和節(jié)能所能帶來的長遠利益評估上。經(jīng)過實踐與總結(jié),發(fā)現(xiàn)目前我國建筑在電氣節(jié)能設(shè)計方面存在著以下幾點問題,有等解決。
首先,建筑電氣節(jié)能方面的文獻和規(guī)章編寫較少,缺乏統(tǒng)一的規(guī)范性文件。這就致使許多施工單位在進行建筑設(shè)計時各按所需,結(jié)果建筑電氣質(zhì)量良莠不齊。節(jié)能相關(guān)文件的編寫有等完整和完善,建議相關(guān)部門建立專門機構(gòu)進行編寫,并根據(jù)目前市場上實際建筑物的具體操作情況進行分類和整合,以達到更好的節(jié)能控制與管理。
其次,目前仍然有少部分施工單位繼續(xù)使用國家明令禁止使用的淘汰產(chǎn)品,這些節(jié)能產(chǎn)品已經(jīng)不符合國家新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),在實際運用上仍然增加著電氣運行費用。國家不僅要有相關(guān)的措施出臺和完善,還要有監(jiān)察部門認真地監(jiān)督和排查,要抓現(xiàn)形,嚴(yán)懲治,逐漸規(guī)范我國節(jié)能設(shè)備的市場運行。
再者,部分施工單位的設(shè)計人員在進行建筑物設(shè)計時,只考慮施工單位的利益和需要,卻忽略了消費者對于電氣節(jié)能方面的需求,這就導(dǎo)致建筑物建成以后,消費者使用的不便。
設(shè)計人員應(yīng)全面熟知不同類型消費者對被設(shè)計建筑物的訴求程度,同時要知悉建筑物整體的運行過程中能源管理的相關(guān)細節(jié)和進程,設(shè)計出一套用于內(nèi)部能耗核算的多層級耗能計量表,以備參考和查驗。
二、建筑電氣節(jié)能設(shè)計的措施
照明系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)是建筑物用電最主要的三大塊,我們根據(jù)這三大系統(tǒng)的各自特點來一一闡述建筑電氣節(jié)能在設(shè)計時的應(yīng)對對策。
1.照明系統(tǒng)的節(jié)能措施。
照明系統(tǒng),可謂是與消費者最為息息相關(guān)的電氣系統(tǒng)之一,消費者眼能看到、手能觸到、通過電表的顯示也能直接了解到電能的消耗量。同時,照明系統(tǒng)也是電氣設(shè)計中涉及面較廣的一個部分,它涵蓋了房屋內(nèi)部、通廊過道、小區(qū)內(nèi)外部等。對照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計,旨在保證人們可視度和視覺舒適度的要求,并且在保證照明器材質(zhì)量的前提之下,盡可能降低照明系統(tǒng)內(nèi)對光能的無謂損耗,最大限度地利用好光能。
照明系統(tǒng)的節(jié)能可以有以下幾種途徑:
(1)要選擇相對高效的光源來進行設(shè)計。
按照照明設(shè)計的規(guī)范文件,對各個不同場所的照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度、視覺要求等進行嚴(yán)格控制,從另一個角度來說,控制好照明規(guī)范的各個條款,就是要從單位面積上限制好安裝燈具的功率消耗。最好在保證照明質(zhì)量的前提下選擇高效發(fā)光或緊湊型的熒光燈進行照明,這類燈具相比于普通白熾燈具有更好的節(jié)能效果。我們以緊湊型熒光燈為例做出比較:
表1-緊湊型節(jié)能熒光燈與白熾燈技術(shù)參數(shù)比較節(jié)能燈的功率
(W) 5 8 12 16 20 23
光通量(lm) 225 400 650 810 1100 1330
壽命(h) 6000 6000 6000 6000 6000 6000
等效的白熾燈
功率(W) 25 40 60 75 100 120
由表數(shù)據(jù)可見,緊湊型熒光燈節(jié)電率更高。再加上它自身使用方便等特點,目前已經(jīng)成為建筑電氣節(jié)能設(shè)計中的首選燈具。
當(dāng)然,一些大型廠房、體育場館等的照明不適用于熒光燈,一般可選用高壓鈉或金屬鹵化物等高效氣體類發(fā)光燈具。
(2)照明方式的選擇很重要,要做到合理與便捷。電氣設(shè)計人員與建筑物設(shè)計人員是緊密相關(guān)的,電氣設(shè)計人員在設(shè)計時一定要參考建筑物的整體規(guī)劃和窗體朝向等進行節(jié)能的安排,必要時候,可以對建筑物設(shè)計人員提出相關(guān)意見與建議。自然光是最為有利于身心和日常生活的可再生能源,有效利用自然光,可以幫助施工單位大大減少電氣能源的消耗。設(shè)計人員要注重自然光與室內(nèi)照明的合理結(jié)合,既能保證人們的日常用光,又能有效節(jié)約照明設(shè)備的使用與供應(yīng)。同時,根據(jù)自然光所能達到的光照效果,設(shè)計合理適用的燈具照度,在自然光效較好的建筑群中,可適當(dāng)減小照明設(shè)備的照度,從而降低能源消耗。另外,所自然光照位置、強度等,可以適當(dāng)?shù)胤謪^(qū)安排照明設(shè)備,不均勻布光或者使用混光照明。
(3)注意照明控制方式的設(shè)計。設(shè)計人員可以根據(jù)布光的不均勻程度,適當(dāng)增加照明控制開關(guān),減少消費者全光照明的機率,通過照明設(shè)備開關(guān)引導(dǎo)使用者哪里用光就點這哪里,有效減少發(fā)光設(shè)備的同時使用數(shù)量。另外,根據(jù)建筑物的不同設(shè)計不同類型的開關(guān),以便整體控制。比如在學(xué)校、賓館、體育館等地,可以對走廊、公共活動區(qū)域的照明進行統(tǒng)一布控,使用同一開關(guān)進行控制,設(shè)專人根據(jù)天氣情況或時間變化進行光照控制,減少光能的浪費。
(4)電氣附件的選用也要節(jié)能。日常施工和設(shè)計過程中,相關(guān)人員更關(guān)注于照明燈具的節(jié)能減耗,卻忽略了電氣附件也是耗能過程中的一個重要環(huán)節(jié)。以小見大,電氣附件的日常耗能積累起來,也是一筆不小的數(shù)目。一般而言,熒光燈的電感鎮(zhèn)流器功率為燈管額定功率的20%,而相比之下,高強度氣體放電燈(HD)的電子鎮(zhèn)流器則僅為燈管額定功率的15%左右。更實際的是,氣體放電燈的電子鎮(zhèn)流器要比熒光燈的電感鎮(zhèn)流器更為輕巧,并且噪音小、無頻閃、升溫速度也慢。比較下來,電子鎮(zhèn)流器的節(jié)電能力要遠遠大于電感鎮(zhèn)流器,因此在選用氣體燈具的地方,選裝電子鎮(zhèn)流器更為實用節(jié)省。
2.動力系統(tǒng)的節(jié)能措施。
電動機是動力系統(tǒng)的動力源泉,無論是家電還是大型電力設(shè)備的使用,都離不開電動機的使用。電動機的電力消耗是相當(dāng)大的,如果在電動機的運轉(zhuǎn)與用電上節(jié)約能源,則可以為建筑電氣節(jié)能提供更具成果性的幫助。要想減少電動機的耗能,最好從提高其工作效率上入手。可以考慮采用以下幾種方法:
(1)根據(jù)電動機的不同負荷特征來選擇使用型號。要根據(jù)施工環(huán)境對電動機負荷需求進行評估,避免選用負荷過大或過小的電動機型號。
(2)積極選用高效率的電動機。盡可能地減少電動機的空載和負載消耗,提高工作效率。
(3)改進電動機的控制方式,提高其在運行過程中的效率。比如交流電動機可以選用變頻調(diào)速的方式,或者是在壓縮機、電梯等機械設(shè)備上使用變頻器等。另外要注重產(chǎn)品質(zhì)量的控制,保證電能消耗的計算與實際應(yīng)用符合。
3.供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施。
這主要提在運輸、轉(zhuǎn)換等過程中進行節(jié)能減耗的方法。主要有以下途徑:
(1)慎重選用供電電壓。在相同的供電情況下,電壓越高,電能的損失越少。
(2)選用簡單的供配電系統(tǒng),選購時注重產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)變壓器容量選擇合理,變壓器使用數(shù)量據(jù)實際建筑物所需采購,不可浪費,也不可缺少。
(4)電纜電線的截面是否符合電流密度,也直接影響著節(jié)能情況。
(5)整體功率因素的把握,適當(dāng)情況下可提高功率因素。
三、總結(jié)
照明節(jié)能設(shè)計就是在保證不降低照明質(zhì)量的要求下,盡量減少照明電路中能量的損失,從而達到能量利用的最大化。照明節(jié)能設(shè)計的措施通常一般有以下幾種:①照明方式選擇:應(yīng)當(dāng)充分利用自然光,這是節(jié)省照明能耗的重要方式之一,即在設(shè)計中電氣設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)盡量考慮到自然光與人工照明的充分結(jié)合,從而從很大程度上節(jié)省了照明電能;②選擇合理的光源:其最基本的原則就是應(yīng)根據(jù)不同的場所選擇不同的光源。例如一般的房間應(yīng)當(dāng)選用熒光燈。但是在顯色性要求較高的場所應(yīng)當(dāng)采用稀土節(jié)能熒光燈,三基色熒光燈,小功率高顯色型鈉燈等光源。室外場所的照明則應(yīng)當(dāng)選用高壓鈉燈等使用時間較長的氣體光源;3)選擇恰當(dāng)?shù)恼彰鞣绞交蜓b置也是一種可行的節(jié)電能的方法。根據(jù)照明使用的要求分別采用各種節(jié)能型開關(guān),如病房、臥房可采用調(diào)光開關(guān);室外場所和公共場所得照明則可采用光電、聲控開關(guān);走道、走廊等場所可采用節(jié)能聲控開關(guān);
2降低線路損耗
當(dāng)電能傳輸時,在電路網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗,一般來說,其與線路的長度和負載的大小相關(guān)聯(lián)。因此,應(yīng)當(dāng)盡量提高系統(tǒng)的功率系數(shù)、減少導(dǎo)線的電阻,從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種:①線路路徑的選擇要合理。為減小導(dǎo)線長度,線路盡可能不走彎路,盡量走直線;②合理選擇導(dǎo)線截面積:導(dǎo)線的截面積大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)與經(jīng)濟條件來確定。對于線路較長的電路,在滿足電流以及電壓降要求的情況下,可使導(dǎo)線的截面積加大1~2級;③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。
3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能
公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50%以上,系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循一下原則:機電設(shè)備啟停優(yōu)化控制;變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;冬夏季部分負荷時水泵分設(shè)控制;與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制;參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制,包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。
4合理選擇變壓器
變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備,其損耗大約占總耗量的6%,主要分為鐵耗和銅耗,鐵耗又稱為空載損耗,與負荷大小無關(guān),僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān),故一般來說,最好選擇節(jié)能型變壓器。銅耗與負荷的大小有關(guān),故在選擇變壓器的容量和臺數(shù)時,應(yīng)根據(jù)負荷運行的時間性變化,相應(yīng)的選擇變壓器的運行參數(shù)與臺數(shù),盡量減少不必要的損耗。
5結(jié)語
總之,節(jié)能已成為現(xiàn)今各個行業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重要話題,而建筑電氣節(jié)能設(shè)計的空間還很大,因此,在這過程中扮演重要角色的電氣設(shè)計人員,應(yīng)在設(shè)計中精心考慮,反復(fù)衡量,除了在安全性、可靠性、經(jīng)濟性等各種技術(shù)指標(biāo)滿足功能要求的前提下,同時,電氣設(shè)計人員還要綜合考慮各種因素,將節(jié)能技術(shù)用到建筑電氣照明設(shè)計中,精心思考,反復(fù)斟酌,從而真正達到提高照明效率,節(jié)約能源,為經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約型的社會做出應(yīng)有的貢獻。
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關(guān)鍵詞:智能建筑;電氣;保護接地
Abstract: there are many protections of grounded equipments in Intelligent Building, electronic equipment, as well as uncharged conductive equipment and components are to be used to effectively protect the ground. This paper discussed the Types and measures of the intelligent building electrical grounding protection.Key words: intelligent building; electrical; protective grounding
中圖分類號:TU2文獻標(biāo)識碼:A文章編號:2095-2104(2012)02-
智能建筑具體是指通過對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理這四個要素以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,以最優(yōu)化的設(shè)計,提供一個經(jīng)濟合理、幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。建筑智能化的目的是指應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)構(gòu)成智能建筑結(jié)構(gòu)與系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)代化的服務(wù)與管理方式為人們提供一個安全、舒適的生活、學(xué)習(xí)與工作環(huán)境空間。
在智能化建筑內(nèi),要求保護接地的設(shè)備非常多,有強電設(shè)備、弱電設(shè)備以及一些正常情況下不帶電的導(dǎo)電設(shè)備與構(gòu)件,尤其是弱電系統(tǒng),接地與防雷在建筑弱電系統(tǒng)中占有很重要的地位,因為他關(guān)系到人與設(shè)備的安全,一個好的接地防雷系統(tǒng)能為建筑弱電系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、可靠、穩(wěn)定的工作提供強有力的保證。
一、智能建筑電氣保護接地的措施(一)防雷接地雷電是一種非常復(fù)雜并且突發(fā)性很強的自然現(xiàn)象,來自雷電的電壓瞬時值可達幾萬伏、幾十萬伏甚至更高。防雷接地作用是雷電流迅速導(dǎo)入大地,以防止雷害。智能建筑內(nèi)有大量的電子設(shè)備與布線系統(tǒng),這些電子設(shè)備及布線系統(tǒng)通常都屬于耐壓等級低,防干擾要求高,最怕受到雷擊的部分。所以對智能建筑的防雷接地設(shè)計必須要嚴(yán)密、可靠。所有功能接地,必須要以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ),建立嚴(yán)密、完整的防雷結(jié)構(gòu)。
防雷接閃器就是專門用來接受直接雷擊電流的金屬物。接閃的金屬桿稱為避雷針,接閃的金屬線稱為避雷線,接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng),接閃的網(wǎng)狀金屬帶稱為避雷帶。
建筑物的房頂尤其是房頂上較突出的部位,如房角、房脊、女兒墻與房檐等,最易遭受雷擊,設(shè)置在房頂上的設(shè)備與器具,更是雷擊的主要對象。為了有效防止雷擊,應(yīng)采用針網(wǎng)或針帶組合接閃器,在房頂最高點和其他次高點多處設(shè)置避雷針。避雷網(wǎng)用25mm×4mm鍍鋅扁鋼或φ12mm鍍鋅圓鋼,組成網(wǎng)格覆蓋于房頂并延伸到女兒墻上,使房頂房檐均在避雷帶保護范圍之內(nèi)。組合接閃器中的針網(wǎng)、針帶二者必須相互連接在一起并與建筑物立柱鋼筋(引下線)作可靠連接。
接閃器按建筑物防雷類別布置及滾球半徑如表1所示。
(二)交流工作接地當(dāng)建筑有獨立變配電所時,一般采用TN-S接地系統(tǒng),則其交流工作接地在變配電所內(nèi)完成。也就是將變壓器中性點、中性線N與總電位銅排連接在一起,然后直接接地(接在自然接地體上),從該點起,引出的中性線N就作為交流工作接地線,并須采取絕緣措施,不能讓其在與任何“地”和PE線有任何連接。
當(dāng)建筑物由區(qū)域變電所供電時,一般采用TN-C-S接地系統(tǒng),則其交流工作接地在區(qū)域變電所內(nèi)完成。也就是從區(qū)域變電所引來的輸電線路,在進入建筑物前,中性N必須重復(fù)接地(接在自然接地體上),進入建筑物配電間后,應(yīng)在與總等電位銅排相連。從該連接點起引出的中性線N就作為交流工作接地線,仍然要采取絕緣措施,既不能讓其在與任何“地”有電氣連接,也不能與PE線有任何連接。
(三)安全保護接地安全保護接地是將電氣設(shè)備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬相連接。通常人體電阻要比接地電阻大數(shù)百倍,經(jīng)過人體的電流也比流過接地體的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時,流過人體的電流幾乎等于零。加裝保護接地裝置并且降低它的接地電阻,不僅是智能建筑電氣系統(tǒng)安全、有效運行的有效保障措施,也是設(shè)備及人身安全的必要保障手段。(四)直流工作接地在智能建筑內(nèi),包含有大量的計算機、通訊設(shè)備和帶電腦的大樓自動化設(shè)備。一般可采用不小于10mm2的較大截面的絕緣銅芯線作為引線,一端直接與基準(zhǔn)電位連接,另一端供電子設(shè)備直流接地。該引線不宜與PE線連接,嚴(yán)禁與N線連接。(五)屏蔽接地與防靜電接地為了避免設(shè)備的機能障礙和設(shè)備損壞,構(gòu)成布線系統(tǒng)的設(shè)備應(yīng)能夠防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾。可將設(shè)備外殼與PE線連接;導(dǎo)線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點與PE線可靠連接。如在相對濕度10%~20%的環(huán)境中人的走步可以積聚35kV的靜電電壓,沒有良好的接地,不僅會產(chǎn)生對電子設(shè)備的干擾,還會擊壞設(shè)備芯片。對以上各種電氣保護接地,其接地裝置的接地電阻越小越好,獨立的防雷保護接地電阻應(yīng)≤10Ω;獨立的安全保護接地電阻應(yīng)≤4Ω;獨立的交流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;獨立的直流工作接地電阻應(yīng)≤4Ω;防靜電接地電阻一般要求≤100Ω。
二、接地系統(tǒng)的類型分析(一)TN-C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)屬于三相四線系統(tǒng),該系統(tǒng)中性線N與保護接地PE合二為一,通稱為PEN線。該系統(tǒng)對接地故障靈敏度高,且線路經(jīng)濟簡單,但是只適合用于三相負荷較平衡的場所。會使設(shè)備外殼(與PEN線連接)帶電,對人身安全構(gòu)成威脅,也無法取到一個合適的電位基準(zhǔn)點,精密電子設(shè)備無法準(zhǔn)確可靠運行。因此TN-C接地系統(tǒng)不適合做智能建筑的接地系統(tǒng)。在整個系統(tǒng)的中性線與保護線是合二為一的,它的優(yōu)點體現(xiàn)在TN-C系統(tǒng)比較容易實現(xiàn),它不僅節(jié)省了一根導(dǎo)線而且可以使保護電器節(jié)省一級,這樣一來就降低了初期設(shè)備的投資費用,如果故障電流大發(fā)生接地短路故障時,可以直接采用瞬時切斷電源的形式來保證人員生命以及財產(chǎn)安全;TN-C系統(tǒng)的缺點在于線路中有單相負荷或者三項負荷不平衡,即電網(wǎng)中有諧波電流時,電氣設(shè)備的外殼和線路金屬套管間有壓降,對敏感性電子設(shè)備有較大的影響,如果發(fā)生相線對地短路,就會呈現(xiàn)相當(dāng)高的對地故障電壓,就會進一步使故障擴大化。TN-C系統(tǒng)電源處使用漏電保護器時,接地點工作中性線不得重復(fù)接地,否則無法可靠供電。
(二)TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)由兩部分組成,一是TN-C系統(tǒng),二是TN-S系統(tǒng),分界面在N線與PE線的連接點。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由區(qū)域變電所引來的場所,進戶之前采用TN-C系統(tǒng),進戶處做重復(fù)接地,進戶后變成TN-S系統(tǒng)。PE線連接的設(shè)備外殼及金屬構(gòu)件在系統(tǒng)正常運行時,始終不會帶電。TN-S接地系統(tǒng)明顯提高了安全性,如果采取接地引線,從接地體一點引出,并且選擇正確的接地電阻值,使電子設(shè)備共同獲得一個等電位基準(zhǔn)點等措施,那么TN-C-S系統(tǒng)可以作為智能建筑的一種接地系統(tǒng)。系統(tǒng)中有一部分線路的中性線與保護線是合一的。工作中性線與專用保護線是聯(lián)通的,聯(lián)通后的保護線上沒有電流,即在該段導(dǎo)線上正常運行不產(chǎn)生電壓降,聯(lián)通前段地線路不平衡電流比較大時,在后面的保護線上的電氣設(shè)備的外殼會有接觸電壓產(chǎn)生。因此,TN-C-S系統(tǒng)可以降低電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分對地的電壓,然而又不能完全消除這個電壓,這部分電壓的大小取決于聯(lián)通前線路的不平衡電流以及聯(lián)通線路的長度。
(三)TN-S系統(tǒng)TN-S屬于三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。當(dāng)建筑內(nèi)設(shè)有獨立變配電所時,通常進線采用該系統(tǒng)。該系統(tǒng)的特點是中性線N與保護接地線PE,除了在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有電氣連接。中性線N帶電,PE線不帶電。該系統(tǒng)完全具備安全性和可靠性。如果對于計算機等電子設(shè)備沒有特殊的要求時,一般智能建筑都采用這種接地系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的中性線路與保護線是分開的。其優(yōu)點在于正常時即使中性線上有不平衡電流,專用保護線上也不會有電流,適用于數(shù)據(jù)處理和精密電子儀器設(shè)備,也可以用于爆炸等一些危險場合,民用建筑中,家用電器大都有單獨接地觸點的插頭,采用TN-S系統(tǒng)既方便又安全,如果回路阻抗太高或者電源短路容量較小,采用剩余電流保護裝置對人身安全和設(shè)備進行保護,防止火災(zāi)的發(fā)生,TN-S系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護器,但要求中性線不得重復(fù)接地。
(四)TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)一般被稱為三相四線接地系統(tǒng)。常用于來自公共電網(wǎng)的建筑供電。TT系統(tǒng)的特點中性點接地與PE線接地是分開的。系統(tǒng)在正常運行時,不管三相負荷平衡與否,在中性線N帶電情況下,PE線不會帶電。但是因為公共電網(wǎng)的電源質(zhì)量不高,不能滿足智能化設(shè)備的要求,TT系統(tǒng)因此很少被智能建筑采用。
(五)IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)被稱為是三相三線式接地系統(tǒng),該系統(tǒng)變壓器中性點不接地或經(jīng)阻抗接地,無中性線N,只有線電壓(380V),無相電壓(220V),保護接地線PE獨立接地。優(yōu)點是:當(dāng)一相接地時,不會使外殼帶有較大的故障電流,系統(tǒng)可以照常運行。缺點是:不能配出中性線N。不適用于擁有大量單相設(shè)備的智能建筑。
三、結(jié)束語
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
沈陽市建委科技處、沈陽市建筑研究所、沈陽市建筑情報協(xié)會、沈陽市建筑技術(shù)情報站主辦
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中華人民共和國教育部主辦
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浙江省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
哈爾濱工業(yè)大學(xué)主辦
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安徽建工集團有限公司主辦
預(yù)計1個月內(nèi)審稿 省級期刊
重慶市住房和城鄉(xiāng)建設(shè)委員會主辦