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浅谈建筑电气设计中的节能措施

时间:2012-11-10 03:11 电气设计 浅谈建筑节能的重要性

  【摘 要】我国是一个人口大国,对于能源的需求量巨大。加之随着社会经济的快速发展,能源已经渐渐出现了供不应求的情况。而与能源紧缺不相协调的是,人们在工作生活的很多方面还存在着能源浪费的情况,因此近年来能源节约越来越受到人们的关注,尤其是建筑的电能消耗问题。本文主要阐述了建筑电气设计应遵循的原则,并就目前建筑电气设计中存在的问题提出了几点建议,希望对以后的工作能有所帮助。

  【关键词】建筑;电气设计;节能措施
  我国能源丰富,各种资源储备居于世界前列,这是我国发展经济的先天优势。但与此同时,我国也是一个人口大国,人均资源拥有量远远低于世界水平,一定程度上又是一个能源弱国。能源问题应受到人们的高度重视,一旦能源供应不上,将严重影响人们正常的工作生活,制约经济的健康发展。随着我国经济的飞速发展,对于能源的消耗量也在急剧上升。特别是近年来来建筑行业的发展,建筑的电能消耗成为一个十分突出的问题。因此在建筑电气设计中必须要坚持节能原则,精心设计,采取有效措施减少能耗。
  1.建筑电气设计中应遵循的节能原则
  在目前,仍有很多建筑在电气设计方面存在着问题,亟待电气设计工作人员解决。人们在日常的工作生活中对于电气的需求量在不断增大,同时由于节能意识薄弱,存在着很多浪费的现象。如果为了满足人们的生活需求而不加限制地提供电能,将会导致建筑电气能源消耗问题愈发严峻。应说明的,建筑电气节能也不是一味地限制人们用电,而是应全面考虑经济、环境以及社会问题,运用先进的技术,提高对于能量的利用效率。因此,要通过一系列有效的方案,注重建筑电气设计当中的建筑节能,提出具体可行的解决方案,最终实现效益的最大化。在建筑电气设计中应主要遵循以下原则:
  1.1节能的同时满足建筑物的使用功能
  建筑物根据其建造目的不同可分为民用建筑、商业建筑等,由于建造目的不同,其使用功能也不尽相同。在建筑电气设计中为满足人们工作生活的需求,应保证一定的照明的照度、色温、显色指数;为了保证人们对于建筑的舒适卫生要求,应满足空调的舒适性、温度及进风量,以及上下、左右的运输通道的畅通无阻;同时为了满足人们对于娱乐、休闲设施等特殊工艺要求,应当保证娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
  1.2节能与实际经济效益结合
  节能措施的研发与实施需要先进技术的支持,但节能的同时也要参照我国的实际国情,考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。建筑电气节能设计应当从技术老化的部分入手,投资可在较短时间内用节能所减少的费用回收资金。
  1.3需减少不必要的能源消耗
  节能的关键在于减少不必要的能源消耗。首先应找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,进行分析探讨,然后再考虑采取相应的措施节能。比如变压器的功率损耗以及传输电能线路的有功损耗等都是不必要的能源消耗,在设计时可进行优化;再比如大面广的照明,应当采用先进技术成果使其能耗降低。
  2.有效减少能耗的设计措施
  建筑电气设计中减少能耗的方法有很多,下面介绍几点主要措施,希望能对建筑电气节能设计有所帮助:
  2.1减少供配电系统的电量消耗
  配电系统应从全局出发,统筹兼顾,选择合理供电电压和供电方式,合理设计供配电系统,做到系统经济合理,简单明确,减少电能损失,并便于维护和管理。具体的节能办法是:根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,供配电系统应尽量简单可靠;变电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径,减少线路损耗,电力用户内部变电所之间宜敷设联络线,从而减少能耗;降低线路电阻,合理选择导线截面,以减少损耗;此外,对于环形供电方式,可将开式网运行改为闭式网运行,同样可明显降低线路损耗;传输上可以采用提高电压等级的方法,也能降低能耗;提高功率因数也是降损的有效措施,而提高功率因数可从合理选用电气设备容量及装设并联补偿电容器这两个方面着手。峰谷调节能量控制措施的使用,在用电高峰期和低峰期进行有效的调节控制,保证减少电气能源的浪费等。
  2.2通过合理选择变压器减少能耗
  变压器的损耗主要分为两部分:(1)与负载无关的空载损失。变压器空载时,空载电流很小,在绕组中引起的铜损可忽略不计,空载损失可视为与铁损相等。而铁损由磁滞损失与涡流损耗组成,这两项损耗近似与一次线路电压的平方成正比,只要运行一次电压不变,则铁损不变;(2)与负载成平方比的负载损失。变压器有载时,除了固定铁损外,还存在由于电流通过1次、2次线圈的电阻损耗,即铜耗在不同负载条件下,变压器的总损耗为两部分铜损之和。现阶段,我们还无法有效对电能的消耗进行控制,因此人们不得不考虑利用变压器节能,即选择较为经济、节能的变压器。降低变压器能耗的方法主要有:(1)合理选择变压器的容量和台数。在选择时应根据负荷情况,综合考虑投资和年运行费用,对负荷进行合理分配,选取容量与电力负荷相适应的变压器;(2)选用节能型变压器来更换或改造高能耗的变压器,这样做的结果是其空载损耗和短路损耗都能够得到有效降低;(3)加强运行管理,实现变压器的经济运行。例如在负荷变化的情况下及时投入或切除部分变压器,以防止变压器轻载和空载运行。
  2.3降低电动机的能量消耗
  在建筑电气中的电动机都是与暖通、给排水、建筑等工种的设备配套的,因此其节能措施只能贯彻在运行过程中。发动机的节能不仅可以通过提高电动机的工作效率来达到电动机的低损耗的效果,而且还可以通过功率因数去减少电动机能损耗。具体措施如下:(1)根据负荷特性合理选择电动机,保证电动机的损耗最低;电动机的功率选择,应满足其运行要求,使电动机工作在经济运行范围内;异步电动机当采取更换或改造措施时,须经综合功率损耗与节约功率计算及起动转距的校验后,在满足机械负载要求的条件下,使新投入的电动机工作在经济运行范围内。(2)采用高效率电动机,减少电动机损耗。与普通电动机相比,高效电动机的效率要高,总损耗减少,具有较好的节电效果。但是高效电机价格比普通电机要高,因此在选用时要考虑资金回收期,要求能在短期内靠节电费用收回多付的设备费用。(3)选用交流变频调速装置。大力推广交流电机调速节电技术,使电机在负载下降时,自动调节转速,从而与负载的变化相适应,这样能够提高电机在轻载时的效率,达到节能的目的。
  3.结束语
  综上所述,建筑用电作为能源消耗的一个重要组成部分,实行节能减排势在必行。在建筑电气设计的过程中,无论是供配电系统、变压器系统还是电动机动力系统都潜藏着巨大的节能空间。我国现阶段仍处于社会主义初级阶段,为了实现经济的可持续发展,在建筑电气设计中必须采取科学有效的措施,提高资源的利用率,达到节约电能、降低能耗的目的。
  【参考文献】
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