建筑电气设计中的节能方法及措施

建筑电气设计中的节能方法及措施

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摘要:本文对我国建筑电气设计节能方面存在的问题进行了分析,并探讨了相关的节能方法及措施。

关键词:建筑电气设计;节能方法;节能措施

我国是个能源相对较少的国家,而随着我国经济的发展和人民生活水平的不断提高,建筑电气方面的用电需求却在不断加大,如何在建筑电气设计中实施有效的节能方法及措施,就成为建筑电气设计人员思考的课题。

1我国建筑电气设计节能方面存在的问题

首先,我国在建筑电气节能方面的规范、文献较少,且缺乏统一的标准,导致多数的建筑电气节能设计不合理,节能设计的质量也良莠不齐。

其次,部分建筑电气设计中使用了已淘汰的高能耗电子产品,导致能耗居高不下,造成了能源的浪费。

再次,建筑电气节能设计不合理。部分建筑电气设计人员在进行建筑电气节能方面的设计时,没有对用户的利益和实际需求进行充分地考虑,对节能措施的选择也不合理,不方便用户的使用。

最后,忽略了建筑照明方面的节能设计,或是设计不合理。部分建筑在进行电气节能设计时,忽略了照明方面的节能设计,或是照明方面的节能设计不合理,如照度过大、控制方式不节能等,造成了电能的大量浪费[1]。

2建筑电气设计中的节能方法及措施

2.1建筑电气设计中的节能方法

⑴要严格执行国家规定的节能标准,并结合实际情况,尽量减少能源的消耗,同时要加大在节能方面的投入,加强对节能设施的运行管理,以提高节能的效率。

⑵要采取先进的节能技术,加大对可再生能源地利用,并尽量避免或减少能源浪费现象,减少非再生能源的消耗。

⑶要充分利用节能材料和节能设施,降低能源的消耗,以便更好地节省能源,避免浪费。

⑷在电气设计中要根据建筑所在地的地理位置、气候条件及其自身的实际情况,合理选择节能方式,以最少的节能投入,创造最大的节能效果。

2.2建筑电气设计中的节能措施

2.2.1供配电系统设计中的节能措施

(1)合理选择变配电室或箱式变电站的位置

现代的建筑绝大部分都是高层建筑或超高层建筑,其用电量是非常大的,再加上布线的范围非常广,输电线路的损耗也比较大,因此,在建筑电气设计过程中,必须尽可能地把变配电室或箱式变电站设置在靠近负荷中心的地方,以减少输电线路的布线半径,从而降低输电线路的损耗。

(2)提高供配电系统的功率因素

供配电系统的功率因素提高后,就能够降低输电线路的无功功率,从而节省电能。输电线路的功率损耗包括两方面,一个是有功功率的损耗,这是固定不变的,另一个则是线路无功功率的损耗,是能够进行改善的,因此,只要采取相应措施来减少供配电系统无功功率的损耗,就能够提高其功率因素,从而实现供配电系统的节能。

首先,要减少供配电系统中用电设备的无功损耗,提高其功率因数。在供配电系统中,部分用电设备中由于存在着电感,从而带来滞后的无功电流,而这些无功电流在线路中进行传输时,会使线路的功率损耗增加,因此,在选择变压器、电动机、灯具的镇流器、家用电器等电感性用电设备时,应当尽量选取较高的功率因素,以实现节能降耗的目的。

其次,通过静电电容器来实施无功补偿。在用电设备的线路中静电加装电容器,就能够产生超前的无功电流,而这些超前的无功电流与用电设备的滞后无功电流相互抵消后,既降低了线路的无功电流,又可以提高了功率因数。无功补偿的方式主要有就地补偿和集中补偿两种,通常要根据实际情况来进行合理选择。

⑶变压器的节能措施

首先,要合理选择变压器的容量和数量。选择变压器时,应当对建筑的实际用电负荷、投资成本、运行费用等进行综合考虑,并尽量平衡好三相负荷。一般情况下,要优先选择节能型的变压器,如非晶合金变压器等,同时,变压器的容量也要跟用电负荷相匹配,力求使变压器运行在70%~85%负载率范围内,从而使变压器的运行变得更加节能[2]。

其次,要对变压器的运行方式进行节能优化。对于有多台变压器的,应当尽可能地采取并列运行方式,以便在负荷发生变化时,能够对变压器的同时运行台数进行调整,将变压器的负载率控制在最节能的范围内,从而减少变压器因负载率过低而带来的额外电能损耗。

2.2.2照明系统设计中的节能措施

⑴要合理选择高效光源

高效光源具有较高的光效和较好的节能效果,应当在建筑电气照明设计中大力推广,在使用高效光源时,应当注意以下几个方面。

首先,对建筑的类型根据《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)设计相关场所的照明功率密度及照度要求。

其次,在相同照度情况下,应当使用紧凑型荧光灯来代替传统的白炽灯,这样就可以把灯具的功率降低,达到节能的目的;对于开关操作比较频繁、需要瞬时启动且连续调光、防电磁干扰要求严格等场合,可以使用白炽灯,但为了节能,必须对其数量进行控制。

再次,对于以下场合,可以通过选择金属卤化物灯来达到节能目的:对显色性有一定要求且高度超过5米的室内场所;要求有较高照明质量的场合;对照度水平要求较高的场合;要求有较高光效的场合。另外,在金属卤化物灯的显色性、寿命和光效上等性能上,陶瓷金属卤化物灯都比石英金属卤化物灯要好,因此,对于必须使用金属卤化物灯的商业场所,应当尽量选择陶瓷金属卤化物灯。

最后,对于辅助照明、景观照明或指示性、标识性照明,基于节能原则,一般可选择LED光源。

⑵加大对自然光源的利用

为了充分地利用自然光源,以达到节能的目的,必须要改善光源的反射条件,室内地面、墙壁、天花顶、装饰物、家具等应当尽可能地保持光滑,在色彩上也要尽量选择较浅的颜色,但必须把光的反射系数控制在一个比较健康、舒适的范围内。一般情况下,墙壁和天花顶的反射系数要控制在55%~60%的范围内,而地面则要控制在15%~35%范围内。

⑶选择合理的光源控制方式

对于小面积的房间,一般宜选择一灯一控的方式;房间面积较大时,则要选择分组控制、分区照明的方式;对于走廊和楼梯间等公共场所,则要选择自动控制的方式对照明光源进行控制,如声控开关、智能控制装置等,以减少照明光源在无人状态下的开启时间;对于能够利用到自然光源的场合,可根据标准照度对现场的实时照度进行检测,并对灯光进行自动调节[3]。

2.2.3降低输电线路的损耗

一方面,要对输电线路进行合理地设计,要做到尽量走直线或少走弯路,严禁出现走回头线的现象。另一方面,要合理选择输电线路的导线截面积,当线路比较长时,可在满足载流量、电压损失、保护配合和热稳定等要求的基础上,将导线的截面积加大一级,以减少线路的能耗。

2.2.4电动机的节能措施

在建筑电气中,电动机往往都是跟电气设备配套的,无法对电动机进行自主选择,但却可以采取各种有效措施来使电动机以节能的方式运行,如通过就地补偿来减少线路的损耗、减少空载或轻载运行等。为了减少电动机的空载或轻载运行现象,一方面,可以通过变频器对电动机实施变频调速,使电动机在负载发生变化时,能够根据实际的负载自动调节转速,从而降低电动机的空载、轻载率,但由于变频器的价格较高,往往只用在暖通空调等大型电气工程中;另一方面,还可以通过软起动的方式,来使电动机的起动更加节能,

3结论

综上所述,只有加大对建筑电气设计中的节能方法及措施的研究,不断提高我国建筑电气设计的节能效果,才能够不断提高我国建筑工程的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]陈松元.我国建筑电气节能存在的技术问题及节能途径研究[J].硅谷,2013(17).

[2]刘应坤.几种建筑电气设计中节能方法的探讨[J].科技致富向导,2011(20).

[3]闫宏丽.浅谈实现建筑电气节能的多种措施[J].科学与财富,2014(2).

[4]《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)

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