广东博意建筑设计院有限公司 广东佛山 528300
摘要:目前我国的经济正在腾飞的阶段,对于能源的消耗很大,能源的浪费现象也相当严重,已经严重地制约了我国经济的可持续发展。降低建筑电气能源的消耗是大势所趋,所以建筑电气设计师在设计的过程中,要综合地考虑建筑物的功能、实际的经济效益以及减少能源消耗。
关键词:民用建筑;电气设计原则;措施
1.民用建筑电气设计的原则和目标
1.1民用建筑电气设计原则
1.1.1满足民用建筑的使用功能。建筑的电气设计原则需要满足如下几点:1)满足照明的色温、照度、显色指数;2)满足舒适性空调的新风量及温度;3)满足特殊的工艺要求,如:娱乐场所的部分电气设施用电、展厅工艺照明和电力用电等。
1.1.2考虑经济效益节能。应该按照国情考虑经济效益,应该使增加的一些投资,在几年或者较短的时间里用节能减少的运行费用来进行回收。而不能由于节能,过高消耗投资,增加其运行费用。
1.1.3无谓消耗能量的节省。无谓消耗能量的节省是节能的关键。首先找出能量消耗与建筑物发挥功能无关的地方,进而考虑采取的节能措施。例如变压器功率损耗、传输电能线路的有功损耗均为无用能量损耗,对于量大面广照明容量来说,宜通过先进技术降低其能耗。
1.2民用建筑电气设计目标
1)民用建筑电气设计设备的选型应该满足居民在居住期内(30~50年)的用电增长,把居民远期的负荷发展作为依据,居民的生活用电到达中等的电气化水平作为目标。2)根据居民的生活情况,使民用建筑每户的供电在4~10kW水平,同时保证在居住期内,不再进行改造。3)电能质量合格,家用电器正常工作。
2.建筑电气设计中常见的问题
2.1负荷计算问题
JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》,(以下简称《民规》)3.4.2.3条规定用电设备台数较少,各台设备容量相差悬殊时,宜采用二项式法进行负荷计算,一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。
2.2用电设备接地问题
《民规》14.1.3条:用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时,往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜PE母排接地线截面不应小于其PE母排截面。
2.3TT系统配电线路接地故障保护问题
众所周知,室外照明灯具安装在室外,需要承受种种因素的影响,如风吹、日晒、雨淋等,很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生,它暴露于公共场所,又无等电位联结,增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时,由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的,当某个灯具发生接地故障时,其故障电压沿线传至其它灯具上,在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统,为户外灯具专门设置接地极,引出单独的线接灯具的金属外壳,以避免由线引来别处的故障电压。同时,为了提高低压断路器的灵敏度系数,所以室外照明线路在采用TT配电系统的基础上,尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。
2.4漏电开关极数选择问题
漏电开关极数选定应遵循下列原则:第一、单相220V电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器;第二、三相三线式380V电源供电的电气设备,应选用三极式漏电保护器;第三、三相四线式380V电源供电的电气设备,或单相设备与三相设备共用的电路,应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。
3.民用建筑电气节能设计的方法
3.1照明系统的节能措施
现代民用建筑的照明系统在满足基本照明功能的同时,对居住环境也有一定的美化作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计时,要根据不同房间不同的使用功能,对环境美化与照明要求进行协调。①充分利用自然光。自然光是绿色能源,应该多加利用。目前利用天然光的方式有:导光管法、平面反向镜反射法、光电效应法等。设计民用建筑时,靠近室外部分的建筑面积,门窗尺寸应该尽量增加,玻璃门窗透光率也应较好,让更多的自然光照射到房间里面。②合理选用光源、灯具及附件。灯具的选择据悬挂高度而定,一般在悬挂较高的场所,选用高压钠灯、金属卤化物灯,悬挂较低的场所照明采用荧光灯。在选择光源时,应尽量减少白炽灯的数量,而使用高效光源、照明器反射面的反射比较高的灯具。附件选择时应尽量选择低能耗的光源用电附件。民用建筑中一般采用荧光灯,并尽可能地采用电子镇流器,以达到节能等目的。一般民用建筑节能指标按照以下规定:房间或场所的照明按照照明功率密度值作为照明节能的评价标准,客厅、卧室、厨房、餐厅以及卫生间的照明功率密度目标值不宜>6W/m2,现行值不宜>7W/m2,且卧室的对应照度值不宜>75lx。在选择光源时,根据不同的使用场合,选用合适的照明光源,并且应具有尽可能高的光效,以达到照明节能的效果,并尽可能选用功率因数不<0.9的照明光源。
3.1.1客厅的照明客厅是家人娱乐和休闲的场所,也是家人滞留时间最长的场所,所以要根据家具的位置以及功能对照明器具进行布置。对照明器采用分组的控制,根据不同的情况对照明器进行同时开启或者是部分开启。客厅的照明开关也适宜采用双控或者是多控的开关方式,在客厅入口、卧室出口或者是沙发等多处设置,也可以采用遥控控制的方式,做到既方便又节能。
3.1.2书房的照明书房的照明要满足阅读的需要,所以要有较强的局部照明,可以采用荧光灯或者是台灯等局部照明的方式。
3.1.3卧室的照明卧室的灯光应柔和,还应该设置脚灯或者是床头台灯,主灯开关也应在床头和门口进行双控,或者是采用遥控开关。
3.1.4厨房以及餐厅照明由于厨房的烟雾较大,所以应该采用带有保护罩的荧光灯具,便于擦洗且具有较高的照明度。而餐厅的照明应柔和明亮,能够正确地反应食品的色香味,促进人进食的欲望。
3.1.5卫生间及公共走廊的照明卫生间的照明要充分地考虑器具的防潮,卫生间的外侧可设脚灯便于夜间上厕所。而对于公共走廊和楼梯间的照明灯具,适宜安装声光控制或者是带指示灯的双控延时控制。
3.2空调系统的节能措施
空调系统的耗能占电气总耗能的12%左右,所以空调系统的节能设计对民用建筑电气节能设计有着非常重要的作用。从建筑外形结构来说,要尽可能地采用外表较小的圆形或者是方形的建筑。同时还要严格地控制门窗的数量,在满足室内照明的前提下,尽量减小窗户的面积,从而减少空调的制冷负荷。在减少建筑物外表面面积以及窗墙比的前提下,要采用合适的建筑材料降低维护结构的传热性能,以进一步地降低空调的耗能。另外设置合理的室内参数对于空调系统的节能也是非常重要的。
3.3动力设备的节能措施
有效的降低电动机的电能损耗的主要途径就是提高电动机的工作效率,或者是减少电动机的使用频率。在建筑结构中,主要的动力设备就是电梯、水泵以及风机等以电动机拖动的电气设备,其产生的费用占总电费的13%左右,所以应该积极地采用节能型电动机,比如高效电动机要比普通电动机节能3%左右,但还要根据建筑的结构特点,合理地选择电动机的荷载和容量。另外,电动机在启动和制动的过程中所消耗的能量很大,所以应该尽量地减少电动机启动和制动的次数。同时高层住宅还应该合理地选择电梯的速度,对于多台电梯处在一个出入口的,应该采用并联控制功能,这样不仅能够减少电梯运行的次数,同时还能够减少单台电梯的平均行程,有效地节约电能。将多台电梯分区运行也是减少电梯耗能的有效方法。
4.结语
电气设计作为民用建筑工程的重要内容之一,未引起专业人员对其标准的足够重视,住宅电器安装较混乱,设计不规范,很多住宅的电气设计未考虑电器快速发展的趋势。新技术、新产品在民用建筑电气设计中的不断涌现,伴随着问题不断暴露和解决的过程,不断探讨研究、总结经验,民用建筑电气设计将日趋成熟并健全发展。
参考文献:
[1]魏霞.住宅电气设计问题探究[J].科技信息,2009.
[2]低压配电设计规范.GB50054-2011.[3]住宅建筑电气设计规范.JGJ242-2011.
论文作者:黄昱
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/21
标签:民用建筑论文; 节能论文; 电动机论文; 或者是论文; 电气设计论文; 灯具论文; 光源论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;