摘要:在我國全面構(gòu)建環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會(huì)的背景下,對于建筑行業(yè)的電氣設(shè)計(jì)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求,即在保證建筑正常使用性能的前提下,合理的應(yīng)用各種節(jié)能措施。在國內(nèi)現(xiàn)階段的電氣設(shè)計(jì)中,節(jié)能措施的應(yīng)用尚處于探索和研究階段,仍然存在很多工藝、技術(shù)方面的問題急需得到解決。本文結(jié)合筆者多年建筑電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),簡要分析節(jié)能措施應(yīng)用的相關(guān)問題,僅供同行參考。
關(guān)鍵詞:建筑工程;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施
近年來,我國的建筑行業(yè)呈現(xiàn)出高速發(fā)展態(tài)勢,并且成為促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。在建筑行業(yè)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),其所帶來的環(huán)境污染與能源浪費(fèi)問題也是不容忽視的,尤其是在電氣設(shè)計(jì)中,如果不能采取行之有效的節(jié)能措施,將導(dǎo)致電氣能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此,在建筑電氣設(shè)計(jì)中,要在保證建筑使用功能與建設(shè)質(zhì)量的前提下,合理應(yīng)用各種先進(jìn)的節(jié)能措施,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源利用率與綜合效益的提高。
1我國建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀
在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展中,能源浪費(fèi)的問題日益突出,而且成為社會(huì)各界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。據(jù)國內(nèi)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示:建筑行業(yè)的能耗約占全國能源總消耗量的1/3左右,并呈現(xiàn)出持續(xù)上升的形式。與歐美、日本、韓國等建筑行業(yè)先進(jìn)國家相比,我國建筑行業(yè)的能耗約為其3-4倍,特別是在電氣設(shè)計(jì)方面,存在嚴(yán)重的能源浪費(fèi)問題。因此,在國內(nèi)的建筑電氣設(shè)計(jì)中,加強(qiáng)各種節(jié)能措施的應(yīng)用是十分必要與緊迫的。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,以及社會(huì)各界對于建筑電氣節(jié)能認(rèn)識(shí)的不斷提高,我國政府及建筑主管部門相繼出臺(tái)了一系列的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范,其中明確規(guī)定了各種工藝、技術(shù)、新設(shè)備、新能源的實(shí)際應(yīng)用問題,為建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)工作的全面開展提供必要的條件。但是在建筑電氣的實(shí)際設(shè)計(jì)中,為了壓縮工程項(xiàng)目的整體建設(shè)成本,很多工程項(xiàng)目并沒有認(rèn)真落實(shí)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定,仍然采用傳統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)措施,進(jìn)而導(dǎo)致建筑電氣方面的能源消耗居高不下,這是國內(nèi)建筑行業(yè)在今后發(fā)展中必須解決的關(guān)鍵性問題。
2建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能措施的應(yīng)用
在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)中,節(jié)能措施的應(yīng)用要綜合考慮各方面的因素,并注重經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性與節(jié)能性的有機(jī)協(xié)調(diào)。目前,在國內(nèi)的建筑電氣設(shè)計(jì)中,應(yīng)用的節(jié)能措施主要包括以下幾方面:
2.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在建筑工程供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)各種用電設(shè)備的特點(diǎn)、用電負(fù)荷容量與負(fù)荷等級(jí)等,在保證供配電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上,盡量降低供配電系統(tǒng)的運(yùn)行損耗。在設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)考慮以下幾方面的問題:1)供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式盡量簡單、可靠,相同電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)中,變配電的級(jí)數(shù)應(yīng)不宜超過兩級(jí),以盡量減少因變配電等級(jí)過多而造成的電能損耗;2)合理選擇建筑工程的供電電壓,在同等情況下,供電電壓越高,其能耗越小。在國內(nèi)民用、工業(yè)及商業(yè)建筑中,用電設(shè)備的電壓等級(jí)通常為220/380V,但是在一些大型建筑中,為了達(dá)到盡量控制空調(diào)主機(jī)能耗的目的,一般選用10kV的制冷設(shè)備;3)變電所的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,尤其是低壓配電間要布置于電氣豎井附近,并保證供電網(wǎng)絡(luò)的合理分布。低壓供電半徑應(yīng)控制在200-300m之間,以保證供電線路的電壓損失在允許值內(nèi),從而減少線路的電壓損失,提高供配電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;4)根據(jù)供配電系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷情況,應(yīng)注意變壓器容量、臺(tái)數(shù)的合理選擇,變壓器的負(fù)載率應(yīng)控制在0.7-0.85之間,并且按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本原則,靈活投切變壓器,從而減少損耗;5)根據(jù)供配電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境,適當(dāng)提高供配電系統(tǒng)的功率因素。在確定用電設(shè)備的選型與調(diào)速控制方案后,必須進(jìn)行供配電系統(tǒng)的無功功率補(bǔ)償,以提高其功率因素,盡量減少線路和變壓器的損耗。
2.2照明設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施
在各類建筑工程中,照明是節(jié)能設(shè)計(jì)的重要部分,按照照明的種類進(jìn)行劃分,主要包括:正常照明、保安照明、障礙照明、藝術(shù)照明、事故照明與疏散照明等。在建筑照明設(shè)計(jì)中,照明功率密度是評價(jià)其節(jié)能效果的主要指標(biāo)。結(jié)合國內(nèi)建筑照明設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀,應(yīng)從以下幾方面入手應(yīng)用節(jié)能措施:1)合理選擇光源,盡量選用高效的電光源是照明節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。光源的發(fā)光效率要高,而電能消耗則要盡量降低,以保證照明設(shè)備每瓦電發(fā)出更多的光通量。例如:在辦公室、會(huì)議室、教室、儀表車間等建筑的照明設(shè)計(jì)中,可以采用≤26mm的細(xì)管徑直管形熒光燈;而在一些高層建筑中,應(yīng)采用高壓鈉燈或金屬鹵化物燈,也可以采用大功率的細(xì)管徑熒光燈;2)合理選擇光源用電附件,在走廊、大廳、樓梯等公共場所,可以選用透光率較高的吸頂燈;而在民用建筑中,推薦選用蝙蝠翼式燈具,因?yàn)槠淇毓庑阅茌^為合理。另外,節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的合理選用也是十分重要的,與傳統(tǒng)的40W電感鎮(zhèn)流器相比,其具有工作時(shí)噪聲小、壽命長、溫度低等特點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的效果;3)不斷改進(jìn)各種燈具的控制方式,在走廊、門廳、樓梯間、電梯等公共場所,照明設(shè)備應(yīng)采用集中控制方式,并且根據(jù)建筑的實(shí)際使用條件與天然采光狀況,應(yīng)用分區(qū)或分組控制的方式,以實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能的目標(biāo)。
2.3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在工業(yè)、商業(yè)及民用建筑工程中,空調(diào)系統(tǒng)的能耗較大,其用電量約占建筑總能耗的70%左右。因此,在建筑工程空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,必須注意以下節(jié)能措施的應(yīng)用:1)優(yōu)化控制熱交換系統(tǒng)的溫差與流量,以減少電能的消耗;2)合理控制定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)的各類空調(diào)機(jī)組;3)盡量優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水與冷卻水系統(tǒng),使得其在運(yùn)行所消耗的電能不斷較少;4)合理控制冰蓄冷系統(tǒng)與水蓄冷系統(tǒng),保證制冷、蓄冷系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行的狀態(tài),從而降低電能的損耗。另外,在建筑空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)選型、調(diào)速方法、臺(tái)數(shù)控制等方面,也要注重節(jié)能措施的合理應(yīng)用。
2.4合理利用太陽能技術(shù)與產(chǎn)品
在建筑電氣設(shè)計(jì)中,太陽能技術(shù)與產(chǎn)品的合理利用不但可以達(dá)到節(jié)省資源與減少廢氣排放的效果,而且減少了建筑使用中的電能消耗。目前,國內(nèi)外在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中,主要是利用較為先進(jìn)的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng),將入射的太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換為建筑使用中所需的電能,為照明設(shè)備提供一定的用電負(fù)荷。另外,在很多建筑的外墻、樓頂?shù)忍幇惭b新型太陽能板,可以滿足建筑內(nèi)熱水的供應(yīng)需求,而且可以通過太陽能蓄電設(shè)備,將多余的電能進(jìn)行儲(chǔ)存,以滿足建筑中其他電氣設(shè)備的能源需求。
3結(jié)束語
綜上所述,在現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目的電氣設(shè)計(jì)中,必須注重各種節(jié)能措施的合理應(yīng)用,尤其是在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下,應(yīng)加強(qiáng)各種新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新能源的選用,在保證建筑正常使用性能的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低其能源消耗。同時(shí),在建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)中,國內(nèi)設(shè)計(jì)人員可以科學(xué)的借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際情況,逐步構(gòu)建完善的建筑電氣節(jié)能體系。
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