民用建筑電氣工程節能已經成為節能環保的一個重要組成部分,對于推進低碳生活節約二次能源-電能具有重要的意義。民用建筑電氣工程節能能夠為居民提供個性化居住環境的同時,對電能進行科學合理的應用,減少電能浪費。本文分析了民用建筑電氣工程節能的原則,闡述了發用建筑電氣工程節能的途徑。
《上海電氣技術》本刊以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為指導,全面貫徹黨的教育方針和“雙百方針”,理論聯系實際,開展教育科學研究和學科基礎理論研究,交流科技成果,促進學院教學、科研工作的發展,為教育改革和社會主義現代化建設做出貢獻。
隨著經濟的快速發展,能源消耗越來越高,為了減少人類活動地能源的消耗和對環境的影響,節能減排已經引起社會各界的高度重視。在民用建筑電氣工程中,為了滿足人們的個性化需求,花樣繁多的電氣安裝豐富了人們的生活,但由于缺乏節能意識,這些民用建筑電氣工程很少能考慮到電能消耗問題。近年來,由于我國電能的需求量越來越大,南方部分地區已經出現用電難的問題。目前我國已成為世界上第三大能源生產國和第二大能源消費國[1],如果不采取適當的節能措施,南方的用電難問題很快就會漫延到北方,乃至全國,到那時我們將面臨電能危機,電能的緊張就會成為制約我國經濟發展的主要瓶頸,經濟得不到發展,人們生活水平就會下降,然后出現出行難、吃住難等一系列生活難題。由于我國人口眾多,民用建筑數量龐大,在民用建筑中建立節能意識,在電氣工程中實行節能措施,是促進我國進入“資源節約型”國家的一人重要組成部分。
一、民用建筑的電氣工程節能原則
1.民用建筑的電氣工程節能要體現科學合理性原則
科學合理性原則在民用建筑電氣工程設計中十分重要。由于民用建筑電氣工程中不需要高壓動力電,只要滿足電梯、照明、空調、消防等電力要求,再盡量迎合業主的個性化需求即可,不能對節能過于忽視或盲目追求,因此民用建筑電氣設計要考慮適用性和安全性。在適用性上,也就是能夠為建筑電氣設備的運行提供必需的動力,建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源;能夠滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求;能夠保證建筑電氣設備對于控制方式的要求,從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。在安全性上,電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定裕度,確保供電、配電與用電設備的安全運行;有可靠的防雷裝置,防雷擊技術措施;特殊功能要求的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施,按建筑物的重要性與火災潛在的危險程度設置相應必要的技術措施[2]。在同時滿足這兩種要求外,再從細節上進行節能設計,優化供配電設計,促進電能合理利用。
2.民用建筑的電氣工程節能要以滿足建筑物的功能為原則
民用建筑物的功能就是給人們的居住提供一個舒適、明亮、衛生、方便的環境,因此,在電氣工程設計中,要滿足室內外照明、色溫、顯色指數等等,由于民用建筑對自然光和自然通風有較高的要求,這就要求在電氣工程設計上,更不要犧牲這些自然因素而盲目設計,為了節能和滿足業主對自然的需求,在電氣工程設計上最好以自然因素為主,以電氣工程為輔,這樣即實現了節能,又充分體現了建筑物的功能和特性,給業主提供一個接近自然、衛生清潔、上下、左右的運輸通道暢通無阻的居住環境。
3.民用建筑的電氣工程節能要體現優化設計原則
民用建筑節能優化應是節省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發揮建筑物功能無關的,再考慮采取什么措施節能[3]。對民用建筑電氣工程進行優化設計,可以節約無謂的投資,減少能源損耗,既節能又環保。例如找出與民用建筑無關的用電消耗,挑選節能型供電設備,采取無功補償措施,減少線損,降低維護費用等,并通過合理調查整負荷,選取合量的設計系數,提高負荷率和設備利用率,達到節約電能的最終目的。
二、實現電氣工程節能的有效途徑
1.合理選用民用建筑變壓器
在民用電力系統中,變壓器是必不可少的設備,合理選擇變壓器的型號和運行方式,就能減少變壓器造成的電能損失[4]。在選擇民用建筑變壓器時,首先要考慮無功功率的影響,由于變壓器無功功率與變壓器內部材質有關,與電負荷無關,因此,在選擇變壓器時,要盡量選擇無功功率小的節能變壓器;其次要考慮變壓器線損的影響。變壓器的線損與負荷率的平方成正比,負荷越大,通過變壓器繞阻的電流越大,產生的線損越大,因此為了節能,要選擇電阻值小的繞阻變壓器;最后在選擇所用變壓器的臺數以及容量時,應綜合考慮線路中的負荷情況,以及每年運行時需要的費用,通過對負荷進行合理的規劃、分配,選擇與電路負荷相當的變壓器,進而降低電能的損耗。
2.合理進行民用建筑采光設計
民用建筑采光包括自然光和電能輔助光兩種。為了達到民用建筑電氣工程節能的目的,對于照明節能有以下重要途徑可以選擇:1)充分利用自然光,這是照明節能的重要途徑之一[5],在自然光明顯不足的情況下,才能用電能輔助光進行補充;2)在滿足舒適的照明質量條件下,在燈具的選擇上要以熒光燈或節能燈為主,選用優質節能的電子鎮流器,并在燈具反射面上著手,選擇高效率的燈具;3)在照明控制方式上要有針對性,不同的場所采用不同的控制方式。例如室內采用定時開關控制,走廊采用時光控制器控制等,這些控制方式可以根據需要進行了開啟或關閉,實現自動控制,減少人為疏忽而損耗的電能。
3.電梯的節能設計
在高層民用建筑中必須設計有電梯,以方便人們的出行。電梯的種類很多,民用建筑需要根據建筑物的整體功能進行電梯的類型選擇與設計。電梯的速度與電能有著直接的關系,設計何種速度既節能又滿足業主的需求是至關重要的。因此,設計人員要和總建筑師或總體交通設計人員共同研究[6],對電梯進行最佳臺數配置和造型選擇,以實現民用建筑中電梯的節能目的。
4.電動機在運行過程中的節能[7]
建筑電氣設計中,電動機與暖通、給排水、建筑等工種的設備是配套的,由設備制造廠家統一供應,因此其節能措施只能貫徹在整個運行過程中,除了上述就地補償電容器以減少線路由于輸送超前無功而引起的有功損耗外,還應減少電機輕載和空載運行,達到節能的目的。
三、總結語
民用建筑電氣工程節能是目前節能工程中的重要組成部分,是減少電能消耗,減少碳排放,緩解電能緊張的有效措施。在民用建筑電氣工程節能過程中要遵循一定的原則,通過多方面的節能途徑,才能達到節能的最終目的。
參考文獻,
[1]張強,李玉蘭.民用建筑電氣設計的節能措施探討[J].建筑設計管理,2010,(02).
[2]吳建國.探討建筑電氣工程設計中的節能原則及途徑[J].科技信息,2009,(11).
[3]胡龍才.現代建筑電氣設計節能方法探討[J].科技資訊,2008,(33).
[4]鐘鳴,呂慶文,潘振國.淺析民用建筑電氣設計中的節能措施[J].技術與市場,(05).
[5]侯加全,白雪冬.照明設計中的節能方法[J].電氣時代,2006,(04).
[6]姚伏元.高層建筑電氣設計的主要內容及節能原則[J].黑龍江科技信息,2009,(21).
[7]柯有武.淺析民用建筑電氣設計節能的原則及途徑[J].建材與裝飾(中旬刊),2007,(11).
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