摘要:一直以来电气设计都是建筑施工的重要环节,是不可缺少的,而随着我国建筑电气行业的发展,节能逐渐成为了建筑电气设计首要考虑的问题,本文对建筑电气设计遵循的原则进行了简要的分析,并提出了几点具有针对性的节能措施,主要对变压器、配电线路、照明、系统功率因素等方面的节能措施进行了介绍,希望对相关人员有所帮助。
关键词:建筑;电气设计;节能措施
引言
随着我国社会的快速发展,城市建设的脚步不断加快,同时也带动了建筑行业的高速发展,建筑工程项目逐渐增多,我国现有建筑的总面积更是达到了四百多亿平方米,并且这一数据仍然在快速地增长中。据我国相关数据显示,在全国能耗中有27%是由建筑消耗的,而电能作为重要的二次能源也是建筑中重要的能源之一,因此,为了实现建筑的节能性,有必要对建筑电气设计进行节能设计。
1建筑电气节能设计原则
在建筑电气的节能设计过程中,节能不能依靠成本投入的盲目增加,也不能将建筑功能的损耗作为代价,总体来看,在节能设计过程中应将应遵循以下几方面的原则。
1.1满足建筑物功能
建筑物的各项使用价值参数是建筑物的功能的主要体现,比如照明、显色指数以及色温等等,还有一些建筑工艺以及内部空调舒适性等等要求也包括在内,典型的例子就是在一些公共类型的场所和设施中,比如医院、酒店等,其中的多功能展厅和各种照明的必须用电要求。这些建筑自身所带的功能要求,如果仅仅因为节能就进行了舍弃,反而难以实现理想的设计效果。
1.2考虑实际经济效益
在建筑电气的节能设计过程中,节能设计还应考虑实际的经济效益,同时,应将成本与效益之间的关系进行合理的分析,根据实际的建筑设计需求对节能的材料和设备进行合理的选择,从而让节能所带来的经济效益能够在一定时间内补偿和回收设计所带来的成本投入。
1.3节省无谓消耗的能量
尽可能的避免对能量的消耗是节能设计的根本目的。因此在建筑电气设计过程中,应对主要的用电设备和一些重要设施进行仔细的分析,明确其中哪些设备或者设施是可以舍去的并且对建筑的功能不会造成影响,或者影响很小,从而实现建筑电气设计的节能要求,典型的就是变压器损耗和线路损耗等。
1.4合理选择先进的电气技术
能源消耗问题在建筑电气的设计和施工环节是极为常见的,应予以重视,并结合设计的节能需求,总结建筑电气中能源消耗的主要问题并分析其原因,从而制定针对性的措施实现节能。比如,通过对设计方案进行优化以避免变压器功率损耗、输电线路有功损耗等无谓能源损耗的现象。
2建筑电气设计节能措施
2.1选择合适的变压器
空载损耗和铜损是变压器有功损耗的两个重要部分,其中空载损耗主要包括了漏磁损耗和变压器的铁芯涡流,由于变压器自身的制造工艺造成了这一损耗,并且长期稳定的存在于运行过程中。铜损主要与流过变压器的电流和绕组电阻值存在联系,负荷的大小决定着流过的绕组电流。因此,在对变压器进行选择时,应首先考虑成本问题,在保证成本不变的情况下,选择铁损较小的变压器以实现节能,同时,在实际的运行过程中,变压器的运行负载过高或过低都会对损耗和成本造成一定的影响,综合考虑下通常会将变压器负载率控制在百分之七十五上下,确保变压器运行的经济性和运行效率。
2.2电动机的优化选择
建筑电气设计所使用的给排水、供暖以及电动机等系统和设备,通常由设备制造商进行统一配套提供,在具体的运行过程中落实节能措施也成为了必然的途径。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,在应用就地补偿电容器的同时,还应针对电机空载、轻载运行问题制定相应的对策,从而避免电极由于处于异常的运行状态而造成能源的不必要消耗。通过变频调速技术能够使电机的轻载运行状态效率得到提升,这种方式在大功率电动机运行的节能设计中是极为适用的,唯一的不足是成本难以得到有效的控制,使其在应用的过程中具有一定的局限性。电动机节能的另一方面,就是应用软启动器,通过平缓的电流确保启动的平稳性,从而有效控制电网的电压波动以达到节能的目的。
2.3合理设计供配电系统和线路
以下几个方面的问题是供电系统节能设计需要考虑的,包括用电设备忒单、供电负荷、供电路径等,配电系统电压等级的设置也需要考虑这几个方面的因素进行选择,一般的情况会将配变电极数设置为两级以下,从而实现供配电系统较高的可靠性。
另外,供配电线路的长度也是影响其电损的重要因素,因此应将其长度作为首要考虑的因素进行节能设计。而线路的电阻和电流造成损耗的主要因素,其中电流属于不可控因素,因此为了实现节能设计,只能考虑线路的电阻,影响线路的电阻的因素主要包括线路长度、电导率、横截面积等,可以在配电线路的设计过程中,在负荷分布的中心店设置供电变压器,使供电线路的长度得到有效的控制,同时,还应将经济性作为前提合理的选择线路的型号,选择横截面积大、电导率尽可能低的线路,最大程度的控制线路的电能损耗。
2.4提高系统功率因数
负荷是决定线路传输有功功率的重要因素,且属于不可变因素,而视在功率是决定线路电流的主要因素,与电流的增长带来的线路损耗呈现正比例关系,通过实现系统功率因数的提高,可使线路传输的视在功率得到有效的降低,进而使线路的损耗得到有效的控制。
想要提高线路传输功率因数,可以从以下两个方面入手,首先,用电设备方面,实现用电设备无功消耗的有效控制,对电动机的空转等运行状况进行预防和控制;再者就是对无功补偿技术加以运用,遵循就地无功补偿的原则安装功补偿电容器。
2.5 照明部分的节能设计
在建筑物中通常会安装大量的照明设备,因此具有极大的节能设计空间。具体的节能设计措施包括:其一,对高效电源的选择,比如选择功率较小的荧光灯或者高压钠灯作为建筑内部的照明设备;其二,高效灯具的选择,节能性和装饰性是高效灯具选择时需要考虑的主要因素,总结起来的选择标准通常包括灯具的直射光通比例高和控光性好;其三是设计和选择合理的照明方案,例如优先采用分区一般照明方案等。
2.6积极运用太阳能光伏发电
太阳能作为当前应用较为广泛的可再生能源之一,具有能量多、污染少等优势;在建筑电气设计中应用太阳能光伏发电系统,包括太阳能的电池板、蓄电池、控制器、逆变器等。通过太阳能发电,可在一定程度缓解电能紧张问题,也是今后建筑电气设计的必然趋势。
在建筑的部分用电设备、道路照明或者环境照明中,都可以采用太阳能光伏发电系统,同时优化节能设计,应考虑如下影响因素:其一,用电负荷的性质,用电量的大小以及每天用电的时间;其二,明确系统输出功率,对电压进行等级设计[6];其三,在阴雨天气环境中,应该确保系统保持连续性工作状态;其四,注意建筑物所处位置、区域日照时间、太阳能辐射量等参数。
结语
从上述分析可知,随着我国建筑电气工程的快速发展,对设计的节能性逐渐重视起来,而在实际的建筑电气设计工作中,在考虑电气设计的节能性同时,还应考虑成本投入、装饰性等等方面的因素,本文对此进行了简要的分析,并提出了几点较为合理的对策建议,希望对相关人员有所帮助。
参考文献:
[1] 朱振华. 浅谈建筑电气设计节能措施[J]. 建筑工程技术与设计,2015,(11):2072.
[2] 耿烈范,郭伟. 浅谈建筑电气设计节能措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012,(15).
[3] 孟奇望,陈林达. 浅谈建筑电气设计节能措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(24).
[4] 于泽勇. 建筑电气节能问题研究[D]. 山东大学,2009.
论文作者:张鑫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/11
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