(郑州市规划勘测设计研究院,河南郑州450000)
摘要:近年来,我国的基础建筑建设处于高峰期,建设速度快、建设规模大,人民群众对住宅的需求量也有所增大。但是,随着人们物质条件的提高,人们对住宅小区的建筑要求越来越苛刻。我国建筑的能源消耗量占全国能源消耗总量的 40%。对此,想要可持续发展,就必须有效地控制建筑电气的能耗问题。
关键词:住宅小区;建筑电气设计;节能措施
前言
能源问题是我国面临的重要问题,能源是保证我们正常生产和生活的重要保证,因此必须重视对于能源的保护工作,防止出现能源浪费的现象。在建筑电气设计过程中,加强管理,确保节能措施能够有效的做到位,保证整体的社会效益。
1住宅建筑电气节能设计的基本原则
1.1实用性原则
在建筑电气节能设计中,除了要考虑节能问题,还必须满足建筑的实用性。应基于能源节约,使建筑电气工程中电气设备的正常运行得到充分的保障,为人们正常的生活与工作提供强有力的支持。因此,在建筑电气节能设计中,不能只考虑节能因素,还需要认真分析电气工程的实用性,坚持建筑电气工程的实用性原则,以此才能够使建筑电气工程满足使用要求,保证建筑电气设备能够与电能质量还有负荷容量等要求相适应。
1.2经济性原则
建筑电气节能设计中,应基于建筑电气使用功能以及安全性要求的满足,坚持经济性原则,使建筑电气施工的成本得以最大限度的控制,并使能源消耗得以降低,使电气设计的经济性得以有效提高。其次,在进行节能设备的选择上,应对节能技术加以充分利用,使设备运行维护的费用得以有效控制,并对电气设备的相关参数进行设置,确保其具有合理性,对设备符合加以调整,如此建筑电气工程的可持续发展才能够实现。
1.3技术性原则
在建筑电气节能设计中,还应遵循技术性原则,采用先进的节能技术,应通过电气设计的节能措施使建筑电气工程中存在的能源问题得到及时发现,并围绕这些问题展开深入的研究,并据此提出有效的手段使问题得到解决。比如,电线与变压器可能存在电力损耗的问题,这种不必要的浪费就必须加以严格的控制,应采用先进的设计方案,对这类问题加以严格控制,以此实现建筑电气工程的节能。
2住宅小区的建筑电气设计要点
2.1变压器的设计
住宅小区的建筑防火要求普遍都为一级,这就需要变压器这类重要的建筑供配电设备具备相当高的安全性。油浸式的变压器内部的矿物油具备易燃、易爆的特点,所以不能够在防火要求高的住宅小区内使用。干式变压器相对于其他类型的变压器来说,其具备更好的防火性和节能型,所以推荐建筑住宅小区内使用干式变压器。干式变压器还有许多的优势:干式变压器具备非常强的防污、防潮能力,能够在环境比较恶劣的环境之中长期存放并具备使用功能;干式变压器一般是安装和使用于室内,其在存放过程中,能够和其他金属封闭开关设备存放在一起,共用一个金属外壳,进而达到节约占地的效果;相对于油浸式变压器来说,干式变压器在使用过程中的检修和维护工作量、工作难度比较低,进而达到节约成本的目的;干式变压器不会在使用过程中因为故障而导致变压器爆炸或着火的情况。
2.2照明系统的设计
2.2.1电光源的选择
在住宅小区的室外照明系统中选择高效节能的荧光灯、金卤灯、太阳能、LED 等光源,避免使用白炽灯和钨灯等耗能较高的光源;在室内照明选择新型的节能光源,放弃白炽灯和荧光管。随着科技水平的不断提高,小型陶瓷金卤灯的显色稳定性具有很大的改善,正在逐步推广过程中。生产厂家在开发新型节能照明灯具时,应当重视产品必须具有良好的通用性特征,这些对于传统住宅内的用户具有一定的便利条件,避免出现因为要更换节能灯具时由于安装型号不正确而被迫放弃使用的情况发生。
2.2.2使用节能附件
镇流器作为最常用的节能灯附件,其本身也会消耗一定的电能。传统的电感镇流器耗电量较大,是所用灯具的五分之一以上,功率因数为0.4~0.5之间,导致无功功耗和线路损耗都比较大。而新型的电子镇流器能够有效的降低自身功
耗,同时对于功率因数也进行很大的改善,提高至0.9以上,保证线路损耗能够有效降低,从而使得供电质量获得良好的效果,实现绿色照明的目的。
2.2.3灯具的选择
在实行绿色照明时应当高效的照明灯具,保证有效广通和光源总光通之比能够达到良好的水平。灯具反射面的反射比尽量提高,提高灯具的反射比是保证灯具效率的重要途径。质量优良的灯具,不仅能够将美观度控制好,同时也能将配光性和自身效率保证好。
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2.3电动机的设计
住宅小区电动机在将电能转换为机械能的同时,本身便已经损耗了一部分能量,这些损耗可以分为杂散损耗、可变损耗和固定损耗三个部分。可变损耗随着符合变化而变化,包括转子电阻损耗、电刷电阻损耗、定子电阻损耗等;固定损
耗和负荷无关,主要是包括机械损耗和铁芯损耗。铁芯损耗又可以分为涡流损耗和磁滞损耗,主要和电压的平方成正比,和频率成反比;其他杂散损耗主要是轴承的封三、转子,在运作过程中摩擦损耗和风阻损耗。为了达到节能减排的目的,减少电动机定子绕组电阻损耗,可以降低电动机定子绕组的电阻来实现,提升定子槽截面积,在同样的定子外径时,增加定子槽截面积能够有效地降低磁路面积,增加齿部磁密。
3住宅小区建筑电气设计的节能措施
3.1使用高效低能设备
想要有效地控制住宅小区的建筑电气损耗,就需要改善所使用的设备,采用更加高效低能的设备,以此来体现节能效果。对于干式变压器和油浸式变压器相对比,干式变压器便是一个高效低能设备的例子。除此之外,在风机和水泵的运作过程中,其中输入的能量15%~20%被电机和风机、水泵本身所消耗,有高达 50%被挡板或风门节流所消耗。前者可通过采用高效电机及高效风机、水泵来降低,后者则可通过采用节能调速调节流量来取消。因为对水泵来说,其轴功率与转速的三次方成正比,流量与转速的一次方成正比。如果通过调速将流量降到满载时的80%,则所需轴功率可减少一半。实践及理论均已证明,采用节能调速调节流量节电可达60%。
3.2使用智能化监控系统
使用智能化监控系统能够充分地利用可利用资源。住宅小区的建筑物间距、配置、形状和日照方向都会对监控设备造成一定的影响。对于一些组团式、行列式的小区住宅,为了获得良好的日照,造成楼与楼之间的间距等都不利于监控设
备的安装。对此,就需要科学化、全面化地选取住宅小区的监控设备和系统,需要尽可能使用较少的监控设备监控较多的区域,使用智能化系统能够有效地进行监控。对于住宅小区内的智能化监控系统必须要具备远程控制、短信通知、视频
监测和环境监测等功能。该系统需要和计算机与网络通信技术、传感器技术和电子技术,实现对小区内环境、出入人员的实时监控,一旦监测到本不应当有人为活动的区域,立即通过短信通知系统通知相关人员。除此之外,智能化监控系统
还需要具备智能处理功能、智能控制功能和物联网传感功能,除了对小区环境等进行监控,还需要对住宅小区内的某些设备的运行情况进行监控,例如电动机等。通过远程监控这些设备,实时掌握设备的运作情况,在出现异常时,能够在第一时间对其进行处理。
3.3降低配电线路的耗损
3.3.1重视配电分区的划分
降低线路损耗的一项重要措施就是保证供电区的划分正常,保证电气节能的要求。当供电分区划分过大时,线损增加,不利于节能效果的保证,而且对于电源的质量也有一定的影响;而当供电分区划分过小,将会经济效益造成不利影
响。在确定供电分区的范围时的主要参考依据为:第一,每个供电分区(按一个配电房,2台变压器)的建筑面积范围控制在2.5~4.5万m2;低压供电半径应处于100~200m之间;变电站内变压器容量控制在630kVA以内,最高不能高于800kVA,并且为今后的容量增加预留部分空间。
3.3.2变电所尽量采用小容量、多布点的方式
变电所设置一般要深入负荷中心地区能够有效的降低线路上的损耗,对供电质量的提升具有重要作用。选择小容量变压器,电能损失小、配电灵活、配电房占用建筑面积小。多布点可以缩短供电半径,减少金属损耗,降低电能损耗,达
到节能效果。缺点是配电房数量多,占用建筑面积比较大。
3.3.3无功功率补偿
在交流供电系统中采取较低的功率因数进行供电时,对于供电质量早晨呢过不利影响,使线路损耗增加,不利于经济效益的保证。因此在建筑电气设计时必须采取相应的处理方法控制无功功率,确保处理后的功率因数能够达到0.9以上。常用的辅助方法是利用静电电容器来补偿。小区一般采用在配电房低压侧集中补偿的方式。
4结语
住宅建筑电气设计采用节能措施,可以减少建筑工程的能源损耗,也可降低建筑工程建设资金,为我国节能建设事业做出很大的贡献。因而现代住宅建筑设计师应树立节能设计理念,采用先进的节能措施实现建筑电气的节能设计,确保建筑用电设备以及供配电系统能够低耗、经济运行。
参考文献:
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[2]黄善成.基于节能与安全考虑住宅小区电气设计分析探讨[J].理论研究,2013(03)
[3]姜薇.建筑电气设计中的节能措施研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(10)
论文作者:潘守燕
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月上
论文发表时间:2016/9/2
标签:节能论文; 建筑论文; 住宅小区论文; 变压器论文; 定子论文; 建筑电气论文; 设备论文; 《建筑建材装饰》2015年12月上论文;