摘要:人民防空地下室的建设量越来越大,其建设的空间位置及功能决定了其在使用时需要较多的能源消耗;本文从防空地下室电气设计中的照明、配电系统、通风空调系统控制中的节能进行了较为全面的分析和给出了建议措施,这些措施可作为人防工程电气设计中节能措施应用的参考,也可为防空地下室电气系统节能改造的指引。
关键词:人民防空地下室;电气设计;节能措施
随着城市建设,人民防空地下室建设的数量和规模都在不断地扩大,防空地下室在平时发挥着造福民众的功能,越来越多的平战结合民防工程出现在我们身边,与越来越多的民众生活及战时防护息息相关,比如住宅小区的地下汽车库民防工程。防空地下室的特殊地位和作用,使得工程电气系统的设计既要满足平时的功能需求,也要满足战时的各项要求。由于防空地下室都是建设在地表以下,对于照明、室内环境设备等的使用率相比一般建筑工程要高,所以防空地下室的电气设计节能措施有比一般工程更为重要的做作用和价值。
一、照明设计节能措施
照明用电是地下室中最基本的用电方式;当地下室有条件可以利用自然光照明的部分,应尽可能按照标准照度的要求,配置相应的灯具数,以满足照明的需要,做到即节能又满足照明要求。在常规人民防空地下室的照明设计中可采取以下节能措施。
1.合理确定照明设计方案;依据建筑照明设计的相关标准,通过对多种照明设计方案的综合技术经济分析,选出技术先进、经济合理又节约能源的最佳方案。例如:对照明类型进行分区设置,选用智能控制照明系统,对用电照明指标进行严格控制。对于特殊的高照度要求需要运用多个光源来满足,对于系数高的方案进行优先选择。如果在同一个场所,有不同的照明要求,分区照明是最有效的措施,对照明标准选择要合理,高照明度可以满足高需求,需求不高的可以选择低照度,以此达到节能的效果。
2.采用高效率节能灯具;根据现场使用情况、工程性质、视觉要求、照明的数量以及照明质量等合理的选择照明的光源,不仅满足显色性、启动时间等要求,且要选择效率高、寿命长、快捷方便以及启动可靠性好的光源。由于直管荧光灯有光效好、显色性好、寿命长以及性价比高等优点,因此在一般情况下,直管荧光灯是最佳选择。高频无极荧光灯具有寿命长、显色性好、可靠安全、快捷方便等优点,因此高频无极荧光灯是净高较高的大厅光源的最佳选择。走道及设备房间内应尽可能选择高效节能灯。
3.合理选用气体放电光源启动设备;节能性电子镇流器和电感镇流器是气体放电光源启动设备的最好选择,它们具有功耗小、节能效果好等优点,选用电子镇流器时,需复核校验谐波量。当不能达到要求时,应该采取有效措施,避免发生不必要的损害。同时气体放电灯线路的功率因数需要达到0.85以上。在对光源和镇流器的选择中,必须要符合行业中国家标准中的节能评价值要求。
4.照明方式和照度值的选择;在节能设计过程中,照明方式的选择需要结合实际情况,采用多种方式相结合的形式,比如一般、混合、局部照明的结合,实现节能设计。在照明控制方式的选择上,宜采用多种控制方式相结合的方案,比如:单灯、混合、局部等照明方式相结合。在走道、楼梯间照明的设计中,应尽量使用智能控制方式,如震动开关、声控开关等,实现“人走灯灭”。照度值的合理选择是建筑电气节能照明设计中最基本的问题,在对照明功率密度值进行计算时,必须要严格按照规范标准来取值,设计时应尽可能按照明设计标准中的目标值实施。
二、配电系统设计节能措施
1.精确严密的负荷计算;负荷计算的结果将会对电气系统的设计和安全有着重大影响,同时,严密的计算,也是可以采取经济手段的前提。对人民防空地下室的安装负荷,要按照平时负荷、消防负荷、战时负荷分别进行计算,使系统能够满足各个工作状况下的安全,又能在各个工作状况下相对最优。
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2.合理设计配电系统;鉴于各种不同项目的市电电源、内部电源、区域电源条件以及工程的平时、战时使用功能的不同特点,要据实际情况对低压、高压供配系统,市电内部电源系统进行合理的设计,既可以保证整个电力系统的正常运营,又可以保证供电用电的稳定和安全。
3.利用好经验及统计数据;根据类似工程用电产生的数据,准确统计整个工程中所需的用电设备容量和等级,并结合工程平时功能、分区、战时功能、单元等设备及工作使用逻辑分析需要用电的总量,和所需的计算负荷。在较大规模的工程中可以根据电量的需求,为了提供稳定的电源电量,避免出现往返长距离供电的现象,和电线电缆的节约,可在工程附近增加变配电设备,如变电所或配电站。增加的位置应选择在工程中部,以减少电缆和电线的长度,同时还可以减少电能的损耗,有效地提高用电的质量,保证电气设备的高效稳定运行,并达到节能的目的。
4.减少变压器的损耗;变压器在长时间运转下造成的能耗也是相当可观的,因此在设计时应对变压器进行合理的选择,如选用节能型变压器。综合考虑投资和设备运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器,使其运行在高效负载率附近。变压器在工作时还会产生空载损耗,解决这个问题的方法之一是选择节能型变压器基础上,根据当地供电部门的相关要求及负荷情况综合考虑投资和年运行费用对负荷进行合理分配,选择数量、容量与电力负荷相适应的变压器使其工作在高效低耗区内。变压器节能设计是电气设备设计安装的重要组成部分,也是“源头节能”部分,应当给予足够的重视。
5.减少配电线路上的能量损耗。电气工程对线路的使用量和消耗量非常之大,据有关统计,线路的损耗约占输入电能的4%左右。因此设计时,在满足允许载流量运行电压损失等各种技术指标的前提下,根据工程的规模、用电负荷性质及容量,使变配电设备靠近用电负荷中心,合理选择电缆及导线的截面,从而降低电能损耗。一般可以采取的措施有:(1)选用电导率较小、电阻值也较小的材质做供电导线,一般来说,在常用的供电线路内材料中,铜芯电线电缆为首选;(2)合理设计线路的走向,尽量让线路走“直达路线”,避免走弯路或者缠绕,同时将配电箱设置在各个电气设备靠近中心的位置,有效地缩短供电线路总长度;(3)对于较长的供电回路在综合考虑节能与经济的前提下适当增大导线截面。
三、通风空调系统的电气设计节能措施
人民防空地下室的特殊性,决定了其工程一般均设置通风空调系统以及战时进排风系统;其设备容量又往往比较大,甚至占到防火分区内用电负荷的50%以上,对于这些设备的配电和控制,如能够科学合理,将能大大节约电能,电气设计节能可采取以下措施。
1.平时用作地下汽车使用的,在通风系统设计时,通风设备应选用节能型产品,电气设计中,对通风系统的控制应优先采用自动控制方式;比如工程中按分区设置一氧化碳探测器,通过一氧化碳探测器联网探测地下车库中空气中的一氧化碳浓度,当达到或超过一定的指标时,系统报警并自动开启智能诱导通风系统或本区域内的排风及进风系统,实现换气通风功能,降低有害气体的浓度。或者当控制系统处于自动控制状态时如车库内一氧化碳超标,控制器可发出报警信号,并自动输出控制指令,按照程序指令启动单台或多台诱导风机或排风机,进行排风以降低对应分区的废气浓度。或可根据CO浓度、温度以及时段的智能控制,进行室内空气的调节。各种智能化自动控制系统,可以在提高室内空气质量的同时又较大幅度降低电能的消耗,节约能源,降低运行成本,并延长通风设备的使用寿命。
2.对于战时进排风系统,配电控制箱应就近设置,并采用战时通风方式与风机、阀门联动控制的智能控制箱,以实现在战时工况时通过电气连锁,避免无需同时开启的风机、阀门设备不同时启动;在需要时及时开启或关闭时又能及时的进行联动转换,以实现及时可靠运行的同时节约电能。
综上所述,人民防空地下室电气设计的节能对于工程整体来说具有重大的现实意义和社会意义,同时也有利工程平时运行维护与室内环境水平的提高,节约能源消耗。对于电气设计节能措施的应用发展和深化具有十分重要的作用,因此需要不断的加强研究与应用。
参考文献:
[1]刘冬平 王云超 建筑电气节能设计及措施探讨 科技创新与应用 2014年
论文作者:刘宝权
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签:节能论文; 地下室论文; 工程论文; 措施论文; 负荷论文; 战时论文; 系统论文; 《基层建设》2018年第20期论文;