摘要:随着城市化进程的不断加快,城市建设中的绿色建筑得以城市建设发展的主要趋势。绿色建筑主要是以节约能源、最有效利用资源的方式,建造最低环境负荷情况下最安全、健康、高效、舒适的居住空间。就其角度进行分析,电气节能设计显然就成为绿色建筑中最为重要的部分。下面就结合作者的实际工作经验,对电气节能技术在城市建设中的应用进行探讨。
关键词:城市建设;绿色建筑;电气节能;技术
前言;本文概述了绿色建筑中电气节能技术进行分析,重点阐述其建筑电气节能技术的应用,以供相关从业人员的参考借鉴。
1 绿色建筑的概念分析
“绿色建筑”按照GB50378中的定义,是在建筑的全寿命周期内,最大限度的节约资源,空间利用高效,对环境污染少,与周围自然环境和谐共生的建筑。可见绿色建筑一个最重要的特征就是节能,除了建筑利用太阳能等自然资源外,采用新技术来降低建筑电气方面的能耗也是其重要特征。美国能源部推广的“零能耗住宅”技术,已经将现有的美国房屋能耗平均水平比30年前降低了超过30%,而美国绿色建筑协会(USGBC)所颁布的行业标准也已经成为世界范围内绿色建筑设计的标尺。我国的绿色建筑理念起步很晚,直到1986年才出台第一部有关建筑节能的行业性规范,但发展速度较快,并结合一些国际项目的奇迹,大力推动了绿色建筑的设计理念。从实践的角度看,国内绿色建筑的理论和实践主要还是集中在对建筑节能方面的应用,尤其是在建筑内电气设备的节能方面,如光伏建筑一体化,太阳能光导管等。本文将结合当前国内绿色建筑电气节能方面的有关研究成果,分析和探讨绿色建筑中的电气节能技术及其应用。
2 供配电系统
供电配电系统设计时,应满足电能质量的要求,主要包括:减少供电电压的偏差,降低三相低压配电系统的不对称度、将供配电系统的谐波抑制在规定范围内。
2.1 使用节能型变压器。尤其应选用空载损耗低的节能型变压器,正确选择变压器的变压比和电压分接头。
2.2 降低系统阻抗,合理选用导线材质和界面,当供电距离较远时应计算至用电末端的电压降。
2.3 合理选取无功补偿措施。10(6)KV及以下的无功补偿宜优先设置就地补偿,并在配电变压器的低压侧集中补偿,且功率因素不宜低于0.9.高压侧的功率因素指标应符合当地供电部门的规定。
2.4 尽量使三相负荷平衡。特别在低压侧,单相负荷宜分配到三相上,降低三相配电系统的2.5 采用抑制谐波措施。在供配电系统中谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。在平衡的三相系统中,由于对称关系,偶次谐波被抑制,只有奇次谐波存在,所以我们抑制谐波主要是抑制奇次谐波。在民用建筑中产生谐波的主要用电设备有水泵、风机、电梯、空调、电子设备、变频装置等。对于大型的非线性负载宜就近采用滤波器、谐波吸收器等措施抑制谐波。选用的气体放电灯光源应采取就地无功补偿措施。在变配电所的低压集中自动补偿柜中,应设置具有抑制谐波功能的电抗器。谐波使配电系统产生了附加的谐波损耗,大量的3次谐波流过中性线时会使线路过热甚至发生大火。
3 电机
电机是感性负载,它会带来滞后的无功电流,在网络中途径高压低压线路,输送至电气设备端尾,加大了输送过程与变压器的功率消耗。我们在设计当中,就要增强供电配电网络的功率因素,可以在系统运行的过程中对设备进行就地补偿,或者在供电配电网络中加入电容器柜来进行集中无功补偿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电机运行效率随负载大小波动而变化,电动机在额定运行时效率最高,功率因数最高;轻载运行时效率降低、电机的电能浪费较大;空载时功率因数甚至降到0.3 以下。尽量避免电机空载或轻载情况发生,从而提高电机效率和系统的功率因素。电动机的全压启动电流为额定电流的5~7倍,电网损耗和冲击都很大,采用变频调速,可在低频启动时大大减少电动机的启动电流,降低损耗。同时,由于变频器中有直流电容器的隔离作用,使输入侧的功率因数接近于1,电动机的励磁无功电流由电容器提供,可以节约电网容量。所以,节能的一个重要的方面就是选择合理的电机容量,以最大可能的避免出现电机空载或者轻载的情况。
4 照明
4.1 公共部位照明
公共场所部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件,并采取其他节能控制措施,在有自然采光的区域设定时或者光电控制。
根据《住宅建筑设计规范》GB50368-2005 10.1.4条的强制性规定,住宅公共部位的照明应采用高效光源、高效灯具和节能控制措施。在设计灯具光源时,除特殊用途外,不宜选用白炽灯光源,宜采用节能光源。例如高效的三基色荧光灯、LED光源等。气体放电灯具应采用节能型电感镇流器或电子镇流器。
4.2 内部空间照明
首先,灵活选择照明方案。照明分为一般照明、局部照明和混合照明 3 种,应根据不同设计对象灵活选择。其中一般照明可结合局部照明,对于大型空间,实施分区照明。对于照度要求高的场合,利用一般照明加局部照明加强照明效果,实现按需布置、保证照度。照明电源线路应尽量采用三相四线制供电,同时设计三相对称照明负载以减少电压损失,减小中性线电流。
其次,合理选择照度标准。选择照度必须与视觉环境相适应。民用建筑(含居住建筑、公共建筑)的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、显色指数、照明功率密度值等均应符合 GB50034-2004《建筑照明设计标准》所规定的相关标准值。合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情,要综合考虑照明系统的总效率。
然后,选择高效光源和节能灯具。在照明设计中,灯具的选择要依据房间的用途、使用的环境、光源的分布等各方面的条件,一般情况下应使用直接照明和开启式灯具照明,尽量选用使用效率高、维修简单方便的节能型灯具。灯具选择上,选用高反射率高纯电化铝作为底反射器,变质速度较慢的材料(玻璃)作为控光器的灯具,以减少光能衰减。客厅、卧室等可以选用开启式灯具。如果在厨房等烟尘比较多的环境下我们就应该选择防尘密闭式灯具。在厕所,浴室等异常潮湿的地方,我们就应该选择防水灯具。在楼梯间、走廊等人们生活经常走动但是并不需要长时间照明的地方,应该选用声控开关控制的灯具等进行照明。
结束语:
总而言之,在我们积极倡导节能,提倡环保的今天,“绿色建筑”将会越来越快的融入到的生活每一个角落。在实施绿色建筑设计过程中,电气设计的健康、绿色、节能是切实贯彻绿色建筑设计规范的重要方面,是实现绿色建筑的重要保证。因此,我们应该注重电气节能技术的发展,通过建筑物将“绿色”理念传播之千家万户。
参考文献:
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[4]任红.绿色照明与建筑照明节能设计[J].电气应用.2009(07)
论文作者:于雪兰1,韦铁权2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
标签:谐波论文; 建筑论文; 灯具论文; 节能论文; 高效论文; 光源论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第33期论文;