淺談建筑電氣節能設計及照明節能設計的探討
論文關(guān)鍵詞：建筑電氣工程 氣節能設計 能設計 明節能設計
論文摘要：能源是人類(lèi)生活中最重要的資源，是關(guān)于我們現實(shí)和未來(lái)生存發(fā)展的最基本、最核心的動(dòng)力問(wèn)題。目前，我國正處于國民經(jīng)濟快速發(fā)展時(shí)期，中國經(jīng)濟高速增長(cháng)的必要支撐條件之一是能源需求的巨幅增長(cháng)，這對于我們這個(gè)能源資源人均擁有量大大低于世界平均水平的國家來(lái)說(shuō)是一個(gè)不可承受之重。所以我們有權利也有責任在設計工作中認真考慮節能問(wèn)題，并把節約電能放在首位。
近年來(lái)，國家及相關(guān)部門(mén)已經(jīng)深切認識到節能問(wèn)題的重要性和緊迫性，建筑節能工作已經(jīng)全面展開(kāi)并不斷深化，建筑節能技術(shù)不斷進(jìn)步，建筑節能的設計標準也在不斷的完善。而且隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步，公眾節能的意識不斷增強，節能的理念也越來(lái)越為更多的人所接受。
建筑節能實(shí)際上是一項十分艱巨而復雜的工作，它甚至比某些建筑智能化系統的應用更為困難。因此，要想在建筑節能方面有所收獲的話(huà)就要對其進(jìn)行系統、全面和綜合的分析、研究、實(shí)踐。在此，筆者將就建筑電氣節能技術(shù)的原則及措施加以簡(jiǎn)要論述。
1.建筑電氣節能的設計原則
1.1適用性原則
所謂的適用性原則就是在滿(mǎn)足為建筑物內的良好的人工環(huán)境提供必要的能源，為建筑設備提供必須的動(dòng)力，為用電設施提供可靠的負荷容量等條件的情況下，優(yōu)化供配電設計，從而促進(jìn)電能的合理化運用。也就是說(shuō)不能因為節能而影響建筑物的整體功能。要保證建筑物照明的照度、色度及顯色指數；要滿(mǎn)足建筑物舒適衛生的良好環(huán)境；滿(mǎn)足各處運輸通道的暢通無(wú)阻等等。
1.2節約性原則
所謂的節約性原則就是指在電氣節能設計中要充分考慮到實(shí)際的經(jīng)濟效益，不能因為節能而過(guò)高的消耗投資，增加運行費用。而是要科學(xué)合理的選用節能設備和材料，爭取實(shí)現用較低的投資得到最大的經(jīng)濟效益。使因節能而增加的投資可以在最短的時(shí)間內用節能減少下來(lái)的運行費用收回。
1.3節能性原則
所謂節能性原則就是要節省無(wú)謂消耗的能量。首先要找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物的功能無(wú)關(guān)的，在考慮采取什么措施節約能源。如著(zhù)眼于電氣設備自身的電能消耗、變壓器的功能損耗、傳輸線(xiàn)上的電能損耗等方面，節能設計應該把握“滿(mǎn)足功能、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進(jìn)的原則”。
2.建筑電氣節能設計
2.1供配電系統的節能設計
根據負荷容量，供電距離及分布，用電設備特點(diǎn)等因素合理設計供配電系統，做到系統盡量簡(jiǎn)單，可靠，操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心，以縮短配電半徑減少線(xiàn)路損耗。合理選擇變壓器的型號、容量和臺數，以適應由于季節性和工作時(shí)間造成的負荷變化時(shí)能夠靈活投切變壓器，實(shí)現經(jīng)濟運行減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。
當線(xiàn)路上有電流流過(guò)時(shí)，由于線(xiàn)路上電阻的存在，勢必會(huì )產(chǎn)生有功功率的損耗。因此，線(xiàn)路傳輸上的損耗是電能利用率低的一個(gè)重要原因。要想減少此類(lèi)損耗主要著(zhù)眼于四個(gè)方面。第一、選用電導率較小的材料做導線(xiàn)。通常選用銅芯線(xiàn)纜，但考慮到要節約用銅，也可以改為采用新型的銅鋁復合材料線(xiàn)纜。第二、減少配線(xiàn)的長(cháng)度。因此在布線(xiàn)時(shí)盡量使線(xiàn)路走直線(xiàn)，低壓線(xiàn)路要不走或者少走回頭線(xiàn)，變壓器要盡量接近負荷中心，減少供電距離，且低壓配電的供電半徑不要超過(guò)規定。第三、增大導線(xiàn)截面。對于比較長(cháng)的線(xiàn)路在滿(mǎn)足載流量、動(dòng)熱穩定、保護配合、電壓損失等條件下，可根據情況加大一級線(xiàn)纜的截面。第四、合理調劑季節性負荷。也就是要使供電線(xiàn)路得到充分的利用。如將空調風(fēng)機、風(fēng)機盤(pán)管與一般照明、電開(kāi)水器等計費相同的負荷集中。
2.2變壓器的節能設計
2.2.1變壓器的損耗主要分為兩部分
a.與負載無(wú)關(guān)的空載損失。b與負載成平方比的負載損失。變壓器有載時(shí)，除了固定鐵損外，還存在由于電流通過(guò)一次、二次線(xiàn)圈的電阻損耗，即銅耗P在不同負載條件下，變壓器的總損耗為與P之和。
2.2.2變壓器的效率
變壓器的效率為輸出功率P2與輸入功率P之比，變壓器的最高效率點(diǎn)是由變壓器固有結構的特性、空載損耗P0、短路損耗P決定的。從經(jīng)濟運行的角度考慮，對于季節性變化較大的負荷，宜裝設兩臺變壓器，當負荷長(cháng)時(shí)間較低時(shí)可停用1臺，以保持經(jīng)濟運行。
2.3電動(dòng)機節能設計
降低電動(dòng)機電能損耗的主要途徑，是提高電動(dòng)機的工作效率和功率因數。在工程設計中，應根據負荷特性考慮選擇更為節電的電動(dòng)機，其關(guān)鍵在于明確負荷是連續的還是斷續的。若為連續負荷，要了解電動(dòng)機的輸出功率是否與各種負荷相匹配，如果是風(fēng)機和泵等平方遞減負荷特性，在輕載時(shí)打開(kāi)風(fēng)門(mén)和閥門(mén)，采用調速電動(dòng)機在低速運行可以節約電能。斷續負荷時(shí)，如果輕負荷時(shí)不能停止電動(dòng)機的工作，則應考慮采用調速裝置，即在額定負荷下運行時(shí)采用常用電源，使電動(dòng)機在額定轉速下運行；而需要低速運行時(shí)，考慮采用逆變器變頻裝置或其他方式調速。
3.電氣照明系統的節能設計
3.1充分利用天然光源
照明節能工程中的一個(gè)較為主要的內容是如何充分利用天然光源。隨著(zhù)人們對能源和環(huán)境保護的日益關(guān)注,建筑物中如何充分利用天然光源來(lái)節約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節能的實(shí)施工程中,應當充分加以利用,制定建筑物的采光標準,確定采光方式,將采光方式,將采光和照明有機地結合起來(lái)。白天盡可能地利用天然光源,使建筑物內獲得穩定的光照條件。同時(shí),室內引入陽(yáng)光,既能大大節約照明能耗,亦有助于提高室內溫度,對于降低建筑能耗也具有重要的現實(shí)意義。
3.2采用高效節能光源
在滿(mǎn)足照明質(zhì)量的前提下,應選用細管徑直管熒光燈、緊湊型熒光燈。對燈具懸掛位置較高的場(chǎng)所的一般照明,宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈或鎮流高壓熒光汞燈,其綜合費用低、視覺(jué)質(zhì)量高,同時(shí)也節約能源。除特殊情況外,不宜采用管形鹵鎢燈及大功率普通白熾燈,燈具懸掛位置較低的場(chǎng)所照明宜采用熒光燈。
3.3根據照明部位的燈光布置形式和環(huán)境條件
選擇合適的照明控制方式房間有多列燈具時(shí),按與側窗平行控制;生產(chǎn)場(chǎng)所按車(chē)間、工段、工序分組控制;電化教室、會(huì )議室、報告廳等場(chǎng)所,按靠近或遠離講臺分組控制。建筑科技的飛速發(fā)展,讓燈具的控制方式更加個(gè)性化、人性化、智能化,例如,人體感應或動(dòng)靜感應開(kāi)關(guān),智能化面板開(kāi)關(guān)等新的控制方式逐步進(jìn)入到我們的身邊。
4.結束語(yǔ)
近年來(lái)，為了解決能源浪費問(wèn)題，新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對傳統建筑電氣設備進(jìn)行有效的控制�？梢哉f(shuō)建筑電氣的節能在技術(shù)方面還是有很大的上升空間和發(fā)展潛力的。
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