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摘要:隨著我國經濟的快速發展與能源短缺的矛盾日益突出,能源危機的涌現,技術的進步等都對建筑設計中的電氣節能設計帶來了巨大沖擊,如何在保證建筑功能的前提下,更好地節省能耗,是建筑設計師們要面對的首要難題。
關鍵詞:建筑設計;電氣節能;設計方法
Abstract: With the increasingly prominent contradiction between the rapid economic development and energy shortage of our country, the largely emergence of energy crisis and the progress of technology has brough huge impact on electrical energy saving design of the architecture design. It is the primary problem facing by the building designers that how to better save energy consumption under the premise of the normal construction functions.
Keywords: architectural design; electrical energy saving; design method
中圖分類號:F407.9 文獻標識碼:A 文章編碼:
一、建筑設計中電氣節能的原則
(一)實用性。滿足建筑物功能,滿足照明的色溫、照度、顯色指數,滿足空調的舒適性溫度及新風量,要求環境的舒適衛生,滿足運輸通道無阻暢通,滿足非凡工藝的要求,如展廳工藝照明及用電,娛樂場所用電等。
(二)實際性。考慮節能經濟效益,電氣節能要考慮到實際的經濟效益,不能一味追求節能而采取過高的投資,在節能工作中增加的投資,要在較短時間內產生節能效果,節省能源消耗。
(三)節能性。減少不必要的能量消耗,不必要能量消耗是開展節能工作的主要著眼點,找出建筑物功能無關的能量消耗,再根據具體情況考慮采取有針對性的節能措施。
二、建筑設計中電氣節能的方法
1變壓器的節能設計
要求在設計中選用技術含量高的節能型變壓器,如油浸變壓器、干式變壓器,這些節能型變壓器均采用優質的冷軋取向矽鋼片,經過取向處理,變壓器中的矽鋼片磁疇方向大致接近,能夠減少鐵芯運轉時的渦流損耗,變壓器中的45°全斜接縫的特殊結構,有較好的接縫密合性,能減少漏磁方面的電力損耗,銅芯變壓器能夠增大通過電流,有效降低變壓器的繞組電阻。確定變壓器的合理負載率,上一世紀80年代,變壓器負載率通常確定為 50% ,這一舉措只減少了變壓器的線損,卻沒有顧及到變壓器的鐵損,不是最佳負載率區間,綜合考慮初裝費、低壓柜、變壓器及建筑投資總成本,還有變壓器使用期內適當容量的預留,建筑設計中變壓器的最佳負載率應在75%至85%,這樣能夠充分利用變壓器絕緣滿負荷狀態20年的使用年限,做到物盡其用,且在新產品問世以后對設備進行及時的更新換代,以保持建筑功能的正常發揮。為減小變壓器的能源損耗,當通電負荷量大需要裝配多臺變壓器,要盡可能選用大容量變壓器以減少變壓器的使用臺數。
2配電系統的節能設計
線路上的電阻會使經過的電流產生損耗,在不改變線路電流的情況下,要減少線路的能量損耗,減小線路的電阻是一個可行的辦法,根據電流在線路中的運行原理,減少線路能量損耗有以下對策:線路導線要選擇電導率較小的材質,理論上銅芯導線是最佳選擇,但為貫徹響應國家節約用銅的號召,在負荷量大的建筑設計中選用銅芯導線,在負荷量小的建筑設計中選用鋁芯導線;縮短導線的長度,線路設計盡可能采取直線走向,低壓線路要少設計回頭線走向,縮短彎路增加的導線長度,從而減少線路往返造成的電能損失;減少變壓器的供電距離,當建筑物面積較大時,要增設變配電所,變壓器盡量接近供電負荷中心,減少干線長度,當建筑物樓層較高時,低壓配電室要靠近豎井,且為每個豎井提供單獨的干線,避免支線沿干線倒送,減少回頭輸電支線;增大導線的截面,長距離電力輸送線路要綜合考慮熱穩定、載流量、配合保護及損失電壓,導線截面要適量增大,以減少輸電線路的電阻。
3照明的節能設計
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能。
合理選擇照明線路 照明線路的損耗約占輸入電能的4%左右,影響照明線路損耗的主要因素是供電方式和導線截面積。大多數照明電壓為220V,照明系統可由單相二線、兩相三線、三相四線三種方式供電。三相四線式供電比其它供電方式線路損耗小得多。因此,照明系統應盡可能采用三相四線制供電。
合理選擇控制開關和充分利用天然光 采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。臥房、病房、客房等床頭燈可采用調光開關,高級客房采用節電鑰匙開關,公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關。
天然光是免費的光源,要充分利用,因此就要合理設計照明開關。充分利用自然光,正確選擇自然采光,也能改善工作環境,使人感到舒適,有利于健康。充分利用室內受光面的反射性,也能有效地提高光的利用率,如白色的墻面的反射系數可達70%~80%,同樣能起到節電的作用。
合理選擇照明方式 在滿足標準度的條件下,為節約電力,應恰當地選用一般照明、局部照明和混合照明三種方式。例如工廠高大的機械加工車間,只用一般照明的方式,用很多燈也很難達到精細視覺作業所要求的照度值,如果每個車床上安裝一個局部照明光源,用電很少就可以達到很高的照度。
合理選擇照度值 選擇照度是照明設計的重要問題。照度太低,會損害工作人員的視力,影響產品質量和生產效率。不合理的高照度則會浪費電力。
選擇照度必須與所進行的視覺工作相適應。設計照明可按國家頒布的照明設計標準來選擇照度,必要的照明質量合理的照度值和優良的照明質量形成的光環境可以提高工作效果和改進人們的心情,要綜合考慮照明系統的總效率。
4電動機節能設計
建筑中的電動機要與水道、暖通、建筑物本身等工種的設備相配套,一般由制造商統一供應,因此,電動機的節能措施只能在運行過程中實行,除就地補償電容器減少線路輸送超前引起的損耗外,還要減少電動機的空載和輕載運行,在這一情況下,電動機工作效率很低,消耗的電能不與負荷量的下降成正比,變頻調速器的采用,使得電動機在負荷量下降時能夠借變頻方式自動調節轉速,從而讓電動機運轉與負荷量變化相一致,采用變頻調速方式,能夠提高電動機在負荷輕載時的工作效率,減少了電動機運行時的能量損耗,最終實現節能目的,不足的是,變頻調速器的高價格使其在應用中受到限制。另一方式是軟起動器的采用,這一設備的工作原理是,按照電動機的起動時間相對應地調節可控硅的導通角,實現對變化電壓的控制,由于電動機運轉電壓能夠可連續調節,因此設備的起動平穩且能夠在起動完畢后全壓投入運行,軟起動器利用電壓負反饋、測速反饋、電流正反饋等信息來控制可控硅的導通角,其使用能夠保證電動機從起動到運行的電流變化不超過電網電壓的波動范圍,實現了運轉速度隨負荷量變化而變化的節能目標,軟起動器比變頻調速器的價格便宜,適用于容量大又需要頻繁起動的電動機,也適用電于設備對穩定電壓有較高要求的場合。
三、結束語
建筑電氣的節能設計潛力很大,廣大電氣設計人員在設計中應精心考慮。在選擇新型節能設備上,要充分了解其原理、性能、效果,反復比較設計方案,拿出一套符合各種技術指標、滿足功能需求、行之有效而又切實可行的節能措施,從而達到真正節約電能的目的。
參考文獻:
[1]劉棟陽.建筑電氣設計與安裝中的節能措施分析探討[J].中外建筑,2009(04)
[2]盛力.試述建筑電氣節能設計原則與方法[J].黑龍江科技信息,2009(35)
[3]胡龍才.現代建筑電氣設計節能方法探討[J].科技資訊科技資訊科技資訊,2008(33)
[4]藏鉑.淺談建筑電氣節能設計的方法及原理[J].科技情報開發與經濟,2009(06)
[5]羅奕,付強.建筑電氣節能設計的幾個要點[J].現代建筑電氣,2010(01)