摘要:随着绿色建筑理念的不断深入人心,节能减排在建筑机电工程中越来越受到重视,并开始应用相应的节约技术在建筑工程机电设计及施工的每个环节中,现代建筑在很大程度上真正做到了有效节能。本文结合施工实践经验,在节能减排方面对影响机电节能工程质量的主要建筑机电中的问题与对策进行探讨。
关键词:工程设计;建筑机电;节能工程,设计原则
在进行建筑节能工程机电设计时,首先考虑的是适用性、经济性,也就是能够为建筑机电设备的运行提供必需的动力,为建筑物内创造良好的人工环境提供必要的能源;能够满足用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性的要求;能够保证建筑机电设备对于控制方式的要求,从而使机电设备的使用功能得到充分的发挥。其次考虑的是安全性,机电线路应有足够的绝缘距离、绝缘强度、负荷能力、热稳定与动稳定裕度,确保供电、配电与用电设备的安全运行;在满足民用建筑机电工程的适用性和安全性的基础上,采用先进的节能技术,优化供配电设计,促进电能合理利用。合理调整负荷,选取合理的施工措施,提高负荷率和设备利用率。在特殊用电的情况下选择合理的节能措施,提高负荷率和设备利用率,达到节约电能的目的。
一、影响建筑机电施工质量的几个主要问题
机电安装专业方向70% 的电能消耗在动力设备合格的节能,在设计中是相当重要和必要的,合格的建筑机电节能工程设计应满足七个质量特性规定的要求,即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对机电节能工程质量造成影响的施工问题又主要表现在安全性、可信性( 包括可用性、可靠性、维修性等)及可实施性的缺失或偏离。以下就是本人在施工实践中碰到的一些存在的问题:
1.1节能设计不合理,设计深度不够
设计违背或偏离设计规范的规定,安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。设计深度不够,目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍,主要是设计文件可实施性方面的缺陷,将直接导致施工安装困难或错误;也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注,也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现,将影响项目建成的使用功能。
1.2不熟悉施工图纸,没按要求施工
施工前没有熟悉图纸,相关专业设计文件衔接不清,不按规定协调配合的问题普遍存在,极易导致施工错误。设计文件是工程施工与监理的最主要根据,设计能否认真执行国家规定、设计文件的深度及相关专业的密切配合等问题都直接影响工程质量。近年来设计质量滑坡现象已成为不争的事实,究其原因可能是多方面的。通过了解常见的设计弊病,加大重视,认真学习相关设计规范,加强设计过程管理、重视设计会签与评审,便可以规避或减少。
二、建筑机电节能施工要点分析
电气系统的节能,应找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑功能无关的,考虑采取什么措施。设计中,根据各楼层负荷的具体分布情况,从负荷计算、供配电布局、提高变压利用率、无功功率补偿、高效率动力照明设备的选型多方面采取措施。
2.1负荷的计算
电力负荷是供电设计的依据参数,对供配电系统安全可靠与经济运行起关键作用。负荷的计算方法可采用“单位指标法”(瓦/平方2)或“需要系数法”(设备功率*数量*需要系数*同时系数)。相比之下,前者多为方案设计所采用,若负荷分布规则均匀,前者也可为初步设计所采用,通常,后者相对准确些。负荷的计算,应结合实际,力求计算出相对准确的负荷数据,为变压设备选型、电源选择、供配电系统等方案提供准确依据。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2供配电电源的选择
根据高层建筑楼层负荷分布情况和负荷等级要求,合理选择供配电电源。高层建筑的接入电源通常是10KV标准电压。一般情况下,负荷量在250kw以内的层间区域,采用独立10KV标准电压引入负荷中心再转成220V或380V供电。设计时,根据建筑物的层数和负荷量定位供电分区,分区的数量便是10KV回路数量。高层建筑的接入电源采用双回路(两个独立10KV电源<或1个市电1个自发电>,两路互为备用<或1主1备>)就近变压转换成220V/380V为一级负荷提供可靠电源。尽可能以“高压底损、线短节能”为准则,依据楼层负荷分布情况拟定供电区域,结合负荷等级的要求,精心权衡供电方式和选择相适应的供配电电源,为进一步的配电系统节能设计提供方向。
2.3高低压配电系统的设计
高压配电系统,两个独立的10KV电源同时供电时,高压应采用单母线分段,自动切换,互为备用,母线分段数目,与电源进线回路数相适应,只有当供电电源为1主1备的时候,才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线宜采用电缆进线。高压系统及低压干线的配电方式,应采用放射式系统。楼层配电则可采用混合式系统。根据负荷容量、供电距离、用电设备特点等因素合理设计供配电系统。供配电系统应简单可靠,级数不宜过多,同一电压等级的不宜超过两级,低压不宜多于三级。
2.4采用人工补偿无功功率
大功率动力设备采用电容器装置补偿,减少线损和电压损失。应就地平衡补偿,低压、高压部分的无功功率应由对应低压、高压电容器各自补偿。功率因数按应补偿到0.9~0.95,无功补偿应采用集中补偿方式。为降低变压器容量,应采用干式移相电容器,集中装设在低压侧,与配电屏放在一起。
2.5电气照明方案施工
选用高光效电光源,可以取得节能的明显效果。在不降低作业面视觉要求,不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中电能的损失,从而最大限度地利用光能。合理选择灯具的配光,以提高利用系数。满足各种场所的照度标准、视觉要求和照明功率密度等标准的情况下,有效地控制单位面积灯具安装功率,同等照明质量的前提下,选用高光效、显色性好的光源及配光合理、安全高效的灯具。如办公室、房间、会议室等应优先采用三基色T8、T5细管径直管荧光灯,又如门厅、走廊等场所采用紧凑型荧光灯(如“H”、“U”、“D”型等)替代普通的白炽灯,达到节约能源的目的。
2.6减少电能在线路传输上的损耗
由于电路上存在电阻,电流流过时,就会产生有功功率损耗。线路上的电流是不能改变的,要减少线路损耗,只有减小线路电阻。因此,减少线路的损耗应从以下几方面入手:
(1)选用电导率较小的材质做导线,铜芯最佳,但又要贯彻节约用铜的原则。因此,在负荷较大的二类、一类建筑中采用铜导线,在三类或负荷量较小的建筑中采用铝芯导线。
(2)减小导线长度。①线路尽可能走直线,以减少导线长度;②低压线路应不走或少走回头线,以减少来回线路上的电能损失;③变压器尽量接近负荷中心,以减少供电距离。当建筑物每层平面在 10,000m 2 左右时,至少要设 2 个配电所,以减少干线的长度;④在高层建筑中,低压配电室应靠近竖井,而且由低压配电室提供给每个竖井的干线,不至于产生支线沿着干线倒送的现象。即低压配电室与竖井位置的布局上应使线路都分向前送,尽可能减少回头输送电能的支线。
(3)增大导线截面。对于比较长的线路,除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面,再加大一级导线截面。例如,建筑机电工程所增加的费用为M,由于节约能耗而减少的年运行费用为m,则M / m 为回收年限,若回收年限为几个月或一、二年,则应加大一级导线截面。一般而言,导线截面小于70mm2,线路长度超过 100m 的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。利用某些季节性负荷的线路,这些用户不用时,可提供给长期用户作供电线路使用,以减少线路和电阻。
四、结束语
综上所述,建筑节能减排是工程中重要的课题,贯穿于设计、调试、使用等过程中,而设计与施工都是非常重要的控制环节,只有科学合理的设计,以及按要求规范进行施工,才能将建筑耗能在以后使用中降到最低,真正实现建筑节能。
参考文献:
[1] 刁平华,高鹏辉.建筑机电节能工程设计探析[J].中华民居(下旬刊).2014(04)
[2] 杨东羿.对建筑机电工程安装施工的几点思考[J].信息系统工程.2016(03)
[3] 阴晓飞.论述建筑机电工程安装施工[J].江西建材.2015(20)
[4] 肖宗贵,鲁大伟.浅谈建筑机电工程安装施工[J].中国新技术新产品.2015(15)
论文作者:陈浩林
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/10/19
标签:负荷论文; 机电论文; 建筑论文; 节能论文; 导线论文; 线路论文; 电能论文; 《基层建设》2016年12期论文;