建筑电气设计中节能的分析及应用论文_张小鹏

建筑电气设计中节能的分析及应用论文_张小鹏

中天伟业(北京)建筑设计事务所有限公司新疆分公司 新疆 830000

摘要:建筑电气节能设计不仅是关乎建筑成本的工作,更是关乎节能环保的大举措。目前我国建筑电气节能设计还有非常大的发展空间,相关工作者需要对此多加上心,严格按照相关标准进行节能设计。本文主要对建筑电气设计中节能的进行了分析研究。

关键词:建筑工程;电气设计;节能措施;具体应用

引言

当前,虽然我国的科技创新水平和电力技术水平发展迅速,工程施工技术和水平不断提升,建筑物安全性、运行稳定性、管理维护系统和节能设计趋于完善,但是在发展科技的同时不应该忽略环保问题。我国人口较多,建筑覆盖面积大,用电量也很大,因此,建筑电气系统节能设计的发展与改进,是关乎民生和国家科技水平的大事,同时也是践行社会主义可持续发展战略的重要形式。

1建筑电气节能设计的必要性

1.1缓解电能紧张问题的必然要求

我国经济的快速发展带动了我国各项经济产业的发展,以建筑行业为代表的经济产业在生产过程中,会消耗各种的人力物力财力资源,且产业规模越大,资源消耗量就越大,电气能源的消耗状况也就越严重。电气能源的开发是有开发成本的,目前我国电气资源的获取主要通过火力发电,水力发电和风力发电以及生物能源发电,就这几类发电方式中,最常用的仍然是火力发电,火力发电主要采用煤炭天然气资源进行电力开发,这就会带来不可再生资源的大量开采,同时也会带来一系列的环境污染问题。除去经济产业的用电消耗,我国的其他各项事业和人们日常生活的方方面面都是需要消耗电气资源的,但是,每年能够开发出来的电气资源是有限的,这就造成了电气资源供应和生产之间的矛盾,造成了电能紧张问题,若想缓解这一问题,首先就必须从电能消耗巨头下手,在建筑工程中实行电气节能措施。

1.2政府“节能减排”政策的必然要求

在环境污染频发的状况下,受到国际社会的节能号召,我国政府开始密切关注起来国家的能源消耗问题,在经过种种的项目调查实践之后,政府观察到了国家电气能源供应紧张以及出现的电气污染的问题,并且感知到问题解决已经到了刻不容缓的局面,对此,我国政府出台了一系列的保护环境的政策,并在政策中着重强调了“节能减排”的口号,旨在通过降低能源消耗,缓解能源供应紧张局面,并减少能源使用带来的环境污染问题。

2建筑电气系统节能设计存在的问题

(1)建筑设计和施工过程中所选择的变压器所在的位置与整体电路的负载核心距离较远,这就容易造成变压器的容量选择偏差过大,从而导致了变压器在使用过程中对电能造成一定程度上的损耗;而且,变压器的选择不当还会间接影响用电设备的使用寿命,造成不必要的损失。(2)建筑施工过程中所使用的电气设备选型和建筑电气控制系统的细节设计不够合理、不够完善,用电设备间的搭配缺少科学性;个别开发商为节约建筑材料的使用成本而选用价格相对低廉,能耗相对较大,寿命相对较短的电气设备,从而导致了建筑整体电力损耗过大,而且设备损坏和更换频繁,从而导致了本不该出现的额外电能损耗和经济损失。(3)在建筑的照明设备和镇流器的选择上不够合理,照明设备分布规划缺少科学性,造成不必要的电能损耗。(4)由于施工现场环境及施工技术水平的原因,配电线一般采用迂回的方式进行铺设,这就不可避免地造成了供电线路过长,从而导致了电能在输送过程中的损耗。(5)水泵、风机、空调等设备的选用和分布设计不够合理,这就导致这些设备难以在高效状态下维持运行,不仅浪费电能,而且会损伤设备。

3建筑电气系统节能设计方案

3.1对供电线路和导线进行合理选用

供电线路和导线的选择,要结合建筑的规模,用电负荷以及容量进行综合考虑。在靠近用电负荷中心的位置上,适当地建立电气间,从而减少供电的半径和电能传输损耗。在导线的选择上,应当本着安全、节能、符合各种技术指标的原则进行选择,应该在满足载流的情况下尽可能的减少电能耗损,同时减少工程投资。具体方案如下。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)选用电阻率小的导线,优先选择使用导电性能好的铜线,其次是导电性一般的铝线。(2)合理选择导线的横截面积,对于较长的线路,要做到在满足其安全性和使用需求的基础之上,适当加大导线的横截面积,这样会显著减少配电线的电阻,从而增大电能传输效率,一定程度上可以降低电能损耗;此外,对于环形供电方式,为降低其电阻值,可以将开网式运行改造为闭网式运行,同样有减少耗能的效果。(3)适当提高传输电路的电压等级,统计数据显示,当电压升高 10%的时候,电路的能耗可减低 17%。因此,适度提高线路的电压,有助于建筑物电气系统的整体节能。(4)在建筑的施工过程中,应当尽量减少导线长度,线路走线应当少走弯路,争取少走线、走直线。

3.2合理进行照明设计

(1)尽量使用自然采光和利用太阳能。在建筑设计过程中,对于靠近室外及朝阳的地方,应当尽量增大自然采光面积,尽量使用透光度好的玻璃,充分地利用自然光照明,这样会大大减少日间对照明灯的使用,从而减少电能的使用。(2)采用高效节能光源。大多数建筑的照明设计中,比较倾向于白炽灯的使用,原因是白炽灯价格相对便宜,安装维修相对简单。但是白炽灯比其他新型灯具更不节能,而且发光率偏低,寿命相较于其他灯具也偏短;而低钠灯和荧光灯则更节能,且寿命更长,价格也十分合理,综合性价比更高,更适合用于建筑照明设备的使用,不但照明效果更好,而且能达到节能的目的。(3)合理选择镇流器。灯具的镇流器应当选用电子镇流器或者电感镇流器,这两类镇流器相对于同性能其他镇流器,能耗较低,使用寿命长,性价比更高。

3.3变电所合理选址布置

变电所的合理选址布置对于整个电力系统的节能实际十分重要。选址时要考虑用电负荷特征,准确统计工程区的电力负荷的用电等级和所需用电量。选址时应当考虑到住宅单体分布情况,使变电所靠近用电负荷中心,这样不仅能降低输电能耗,缩短配电线路半径,而且可以有效提高供电效率和减少建筑耗材。

3.4合理的无功补偿策略

选择合理的无功补偿可以降低电路的电能耗损,一般来讲,建筑电气系统设计中常使用三相共补和单相分补两种方式提升系统的整体用电功率。三相共补通常被用于电梯、中央空调、水泵等大型电气设备的供用电设计上,而单相分补一般被用于照明和家用电器的供用电,合理地运用“单相———三相相互结合共补”的配电设计,将很大程度上降低电能的使用。

3.5电机节能措施

在建筑电气系统的节能设计方案中,不可缺少的要考虑到建筑中涉及电机的节能措施,在电机节能方面,主要该考虑的就是电机的运转节能,而减少其运转节能的最佳方式就是减少其空载和轻载运行,可以通过加装变频调速器来适应电机的负载,或者使用软启动器的方式进行控制。

3.6通过抑制谐波达到电气系统的节能

(1)通过改善电力系统中三相电的不平衡度来解决问题。可以采取在用户用电线的进线处串联电抗器或采用有缘滤波器进行电流滤波的处理方法,从而达到节能的目的。(2)适当、合理地增加换流装置的脉动数,或者合理地安装交流滤波装置。

3.7提高系统的功率因数及设备的自然功率因数

因为线路的电能损耗与用户的电力功率成正比,所以,提高功率因数也是提高节能效果的很好的措施之一。电气系统设计过程中应当尽量采用功率因数高的电气设备,同时,对于电感设备应选用附加补偿电容设备的用电设备;设置无功补偿装置时,应当对容量大且平稳的负荷采用就地补偿的方式,对于容量小或断断续续的负荷采用变电所低压侧集中的补偿方式。

结束语

建筑电气节能设计不仅是关乎建筑成本的工作,更是关乎节能环保的大举措。目前我国建筑电气节能设计还有非常大的发展空间,相关工作者需要对此多加上心,严格按照相关标准进行节能设计。

参考文献:

[1]马骥犇.提高建筑电气设计的可靠性和经济性分析[J].中国新技术新产品,2011(1):91-95.

[2]陈晓林,王胜利.对建筑电气设计中的安全及节能问题的探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(1):12-13.

[3]翁荟黎.关于建筑电气节能设计的探讨[J].工程建设与设计,2011(5):88-90.

论文作者:张小鹏

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/7

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