摘要:文章以工程實(shí)踐案例出發(fā),通過(guò)分析工業(yè)廠房建筑電氣設(shè)計(jì)原則與節(jié)能設(shè)計(jì)重要性,結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn),提出了一些有效的節(jié)能設(shè)計(jì)措施,旨在確保工業(yè)廠房建筑電氣設(shè)計(jì)的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性。
關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房;工程概況;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能措施
1工業(yè)廠房概況
本次工程案例以A工業(yè)廠房為例。A工業(yè)廠房總的建筑面積達(dá)40.5萬(wàn)m2,屬于大型廠房類(lèi)建筑。A工業(yè)廠房室內(nèi)外涉及到的供配電規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)用了非常多現(xiàn)代化設(shè)備與技術(shù),無(wú)論是從安全性、技術(shù)性方面考慮,還是從可靠性、先進(jìn)性方面考慮,均是當(dāng)前最優(yōu)選擇。A工業(yè)廠房?jī)?nèi)設(shè)置有1座10kV的開(kāi)關(guān)站和6座箱式變電站。其中,10kV開(kāi)關(guān)站選用的是雙電源供電形式,電纜為YJV-8.7/15-3X240MM2型號(hào),無(wú)論是高壓,還是低壓均采用的是“電纜經(jīng)溝槽直埋敷設(shè)法”,并以環(huán)形供電為主。
根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需把變壓器容量負(fù)荷放大一級(jí),同時(shí),變壓器室中的變壓器在預(yù)留安裝時(shí),需將預(yù)留尺寸放大到2~3級(jí)。A工業(yè)廠房所有的高低壓環(huán)網(wǎng)電纜均是一次性建設(shè)完成,其中高壓環(huán)網(wǎng)為YJV-8.7/15-3X150MM2型號(hào),低壓環(huán)網(wǎng)則為YJV22-0.6/1-4X185MM2型號(hào),這樣做有助于為日后維護(hù)提供方便,即不需要單獨(dú)更換線號(hào)。次干線的導(dǎo)線截面采取一級(jí)放大設(shè)計(jì),目的是為了預(yù)留足夠余量。A工業(yè)廠房?jī)?nèi)均安裝與敷設(shè)有有線電視和電子通訊等線路設(shè)備,其能夠?yàn)榻?jīng)營(yíng)生產(chǎn)正常用電提供足夠的電力保障。
2工業(yè)廠房電氣設(shè)計(jì)原則
2.1遵循節(jié)約性設(shè)計(jì)原則
針對(duì)A工業(yè)廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)而言,在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)圍繞實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能投資等內(nèi)容上進(jìn)行考慮,切不可為了滿足節(jié)能需求,達(dá)到節(jié)能效果,而一味采用加大節(jié)能材料與節(jié)能設(shè)備使用頻率的做法。具體來(lái)講,為取得良好的節(jié)能效果,在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)遵循節(jié)約性設(shè)計(jì)原則,即圍繞全局性,從合理性與科學(xué)化等內(nèi)容上進(jìn)行考量,確保設(shè)計(jì)方案或成果在滿足最佳節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,還能減少資金成本投入,并在短時(shí)間內(nèi)收回節(jié)能投入資金。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),便是遵循節(jié)約性設(shè)計(jì)原則,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)與合理,確保節(jié)能高效。
2.2遵循適用性設(shè)計(jì)原則
于現(xiàn)代化工業(yè)廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)來(lái)講,在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)務(wù)必遵循適用性設(shè)計(jì)原則,即在維護(hù)建筑設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,還能夠?yàn)榻ㄖ╇娍煽啃浴⒇?fù)荷容量和電能質(zhì)量等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。此外,還應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)代化工業(yè)廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化,使其能夠更合理、更科學(xué)的滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求。
2.3遵循低損耗性設(shè)計(jì)原則
現(xiàn)代化的工業(yè)廠房在建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),會(huì)盡可能的消除那些與建筑物功能設(shè)計(jì)沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的能量消耗,因而在具體設(shè)計(jì)中,會(huì)針對(duì)工業(yè)廠房的實(shí)際情況,采取與之相適應(yīng)的措施以減少或防止產(chǎn)生無(wú)畏的能量損耗。諸如,利用一些當(dāng)前最新的科研成果或者科學(xué)技術(shù)來(lái)降低能量耗損等。
3工業(yè)廠房電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的意義
對(duì)于現(xiàn)代工業(yè)廠房建筑來(lái)講,必然離不開(kāi)建筑電氣設(shè)計(jì),尤其是涉及于其中的電氣設(shè)備非常重要,其可以說(shuō)決定了整個(gè)建筑物電力運(yùn)行的有效性。若忽略了電氣設(shè)備這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作,除了會(huì)造成大量建筑能源及資源的浪費(fèi)問(wèn)題外,還會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)建筑物的正常運(yùn)行,即為工業(yè)廠房日常經(jīng)營(yíng)與發(fā)展帶來(lái)諸多不便。
而有效的建筑電氣設(shè)計(jì),科學(xué)的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,除了能有效解決各種建筑能源與資源的浪費(fèi)問(wèn)題,還可以在減少電氣設(shè)備能耗的同時(shí),維護(hù)工業(yè)廠房建筑物整個(gè)的電氣設(shè)備運(yùn)營(yíng)安全,進(jìn)而滿足A廠經(jīng)營(yíng)發(fā)展過(guò)程中日益增多的電力需求。
眾所周知,若工業(yè)廠房在建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就沒(méi)做好設(shè)計(jì)工作,除了會(huì)產(chǎn)生較大的建筑物電氣設(shè)備有關(guān)的各種能源、資源能耗外,還會(huì)嚴(yán)重影響到廠房?jī)?nèi)的作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,顯然無(wú)法為廠內(nèi)工作者提供良好的工作環(huán)節(jié)。針對(duì)此,將節(jié)能理念與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建筑電氣設(shè)計(jì)中非常有必要,首先,滲透節(jié)能技術(shù)能夠有效減少各種建筑能耗問(wèn)題,其次,對(duì)整個(gè)工業(yè)廠房建筑電氣運(yùn)用來(lái)講,有效的節(jié)能設(shè)計(jì)在維護(hù)性能方面穩(wěn)定性更強(qiáng)。諸如,A工業(yè)廠房在建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),大量應(yīng)用了太陽(yáng)能等形式的可再生資源,再生資源的利用不僅滿足節(jié)約、環(huán)保等建筑電氣設(shè)計(jì)原則,而且于經(jīng)濟(jì)性和宜居性方面考慮,更有利于提升A廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及廠內(nèi)工作者的工作積極性。
4工業(yè)廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)及其節(jié)能措施
4.1合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)
首先,在建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)按照當(dāng)?shù)卣c供電部門(mén)所要求的供電條件來(lái)開(kāi)展供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)活動(dòng),即將最基本的供電電壓等級(jí)確定出來(lái);其次,于工業(yè)廠房?jī)?nèi)的配變電所來(lái)講,應(yīng)盡量挨近大功率用電設(shè)備和負(fù)荷中心等區(qū)域;最后,具體的變壓器設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),要想保障設(shè)計(jì)出的變壓器在運(yùn)行過(guò)程中滿足經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行參數(shù)要求,那么在選擇變壓器型號(hào)時(shí),應(yīng)結(jié)合A工業(yè)廠房實(shí)際,選擇低損耗型的變壓器,并確保其能效值始終滿足國(guó)家規(guī)定的《三相配電變壓器能效限定值及能效等級(jí)》GB20052標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),因?yàn)橹挥袧M足國(guó)家最新規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的變壓器,才具備有效的節(jié)能價(jià)值。需注意的是,選擇變壓器容量時(shí),不應(yīng)控制在最佳負(fù)荷率范圍內(nèi),而是要在最佳負(fù)荷率之上,即設(shè)為75%~85%最合理。
結(jié)合A工業(yè)廠房工程概況,傾向于選擇干式變壓器如圖1所示,這主要是因?yàn)橄惹皯?yīng)用較廣泛的油浸式變壓器內(nèi)部存在著礦物油,便意味著其有著易燃易爆特性,因而不適宜應(yīng)用在工業(yè)廠房中。而針對(duì)當(dāng)前應(yīng)用相對(duì)廣泛的干式變壓器而言,其無(wú)論是在節(jié)能性方面,還是在防火性方面均有著良好表現(xiàn),也因此成為了當(dāng)前應(yīng)用廣泛的變壓器。
歸納起來(lái),干式變壓器優(yōu)勢(shì)如下:防潮與防污能力較強(qiáng),即便是在十分惡劣的環(huán)境下也有良好表現(xiàn);能夠與其它開(kāi)關(guān)設(shè)備共用同一個(gè)金屬外殼,即節(jié)約占地;便于維護(hù),利于節(jié)約成本。
4.2合理設(shè)計(jì)照明節(jié)能系統(tǒng)
首先,根據(jù)A工業(yè)廠房建筑性質(zhì)和所處地理位置,在設(shè)計(jì)照明節(jié)能系統(tǒng)時(shí),應(yīng)參照《建筑物房間內(nèi)照明設(shè)計(jì)》有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,且針對(duì)各個(gè)房間朝向、面積的不同參照照明保準(zhǔn)也有所差異,簡(jiǎn)單說(shuō)便是計(jì)算值應(yīng)當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)值的110%范圍內(nèi);其次,照明控制務(wù)必按照A工業(yè)廠房具體的采光狀況和使用情況實(shí)施分組。
諸如,公共場(chǎng)所包括電梯廳、走廊和樓梯間,針對(duì)這一區(qū)域應(yīng)當(dāng)采取地感應(yīng)控制或者集中式開(kāi)關(guān)控制方式;辦公室則應(yīng)當(dāng)采取獨(dú)立式開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì);而針對(duì)該工業(yè)廠房涉及到的建筑景觀臺(tái)這一空間相對(duì)較大的區(qū)域,則應(yīng)當(dāng)采取智能化照明設(shè)計(jì);最后,在選擇照明燈具時(shí),應(yīng)遵循“經(jīng)濟(jì)性+節(jié)能性”設(shè)計(jì)原則,即選擇高能效的節(jié)能燈具,根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034有關(guān)要求,照明功率的密度值應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)合理范圍內(nèi),見(jiàn)表1。
4.3合理實(shí)施電能監(jiān)測(cè)
當(dāng)主要次級(jí)的用能單位在10kW以上或單臺(tái)用電設(shè)備的用能單位在100kW以上時(shí),便需要安裝電能計(jì)量設(shè)備。此外,A工業(yè)廠房的建筑電氣設(shè)計(jì)之時(shí),也大力應(yīng)用當(dāng)前最新的電能監(jiān)測(cè)技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)小區(qū)內(nèi)的用電情況,諸如,按照空調(diào)、電力、特殊用電和照明用電等不同類(lèi)型來(lái)監(jiān)測(cè)廠房建筑內(nèi)電能使用情況,目的在于有效管理與維護(hù)電力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)節(jié)能有效性。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,節(jié)能設(shè)計(jì)是當(dāng)前工業(yè)廠房建筑電氣設(shè)計(jì)重要的發(fā)展方向,而文章主要圍繞A工業(yè)廠房工程案例,闡述了建筑電氣節(jié)能化設(shè)計(jì)的重要性及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)遵循的設(shè)計(jì)原則,并以此提出了一些有效的節(jié)能措施。
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