建筑电气设计中的节能措施探讨 孙志伟

发表时间:2021/3/25   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:孙志伟
[导读] 摘要:工程建筑是当下现代化经济建设大环境中每个行业发展过程中的关键组成部分,因此建设过程中也容易受到来自市场环境问题产生的影响,从而加大对于电力资源的消耗量。
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        摘要:工程建筑是当下现代化经济建设大环境中每个行业发展过程中的关键组成部分,因此建设过程中也容易受到来自市场环境问题产生的影响,从而加大对于电力资源的消耗量。针对这种情况,建设单位要在遵循绿色节能技术措施运用原则的基础上,对其加以应用并且让该项技术措施满足现如今建筑行业的发展要求,保证电气工程建设推动各个领域稳定长远地发展。
        关键词:建筑电气;设计;节能措施
        1建筑电气设计中节能降耗措施的意义
        建筑电气节能降耗设计的主要内容是电气设计期间采用多种技术措施严格落实建筑电气节能标准,在实现建筑电气各项使用功能的同时实现最大限度减少建筑电气能耗。随着国民经济的快速发展,工业化水平逐步提升,能源危机已成为当今限制社会发展的关键问题。同时,我国又是一个能源紧缺的国家,石油、天然气等大量依靠进口。在实际生产生活中,如何最大程度降低能耗是摆在各行各业面前的一个重大突出难题。在建筑领域,大量研究表明,建筑电气能耗是社会能耗极为重要的组成部分,并随着经济的发展,其在社会能耗中的占比还呈现出上升趋势。据不完全统计,我国电力设备增长速度较发电设备增长速度更为迅猛,这无疑会对我国能源供给造成严重威胁。因此,开展电气节能降耗措施研究,降低建筑电气能耗或减缓其增长速度对社会具有极为重要的意义。
        2建筑电气设计中的具体节能措施
        2.1供配电系统方面
        2.1.1导线与电缆的选择
        在建筑电气设计环节,供电系统的电压通常为380V,所以必将对供电系统的电缆造成不同程度的损耗。有研究显示,当电缆的长度在200m以上时,电缆的经济效益会明显下降。所以在开展建筑电气供配电设计工作时,要确保变压器与用电设备之间的距离不会超过200m。同时,在开展电缆敷设工作时,要严格按照直线敷设的原则,提升节能效果。例如,针对小容量设备供配电设计时,则可以将小容量设备科学地进行集中,通过对电缆截面或导线截面进行增大的方式开展供电服务。虽然这样的方式会增大初期投资,但是在后期的运行过程中线损率较低,所以其长远经济效益较高。
        2.1.2科学提升功率
        科学地提升功率能降低线路以及变压器的损耗,从而实现节能目标。在开展设备选型工作时,应当重视对功率指标的选择,同时科学落实无功率就地补偿,并且无功补偿设备要与无功源保持适当的距离。针对低压设备的无功功率,要利用低压侧的电容器实现补偿目标,而高压用电设备的无功功率要利用高压侧的电容器实现补偿目标。
        2.1.3尽力保障三相负荷的平衡性
        如果无法保障三相负荷的平衡性,则会使得配电出现零序电流的情况,会使得线路与变压器的电能损耗显著提升。如果三相线路中不平衡度减少约30%,则可以降低约7%的电能损耗。如果能减少50%的不平衡度,则能降低15%的电能损耗。由此可见,通过提升三相负荷的平衡度,能有效降低实际电能损耗的情况。在实际操作中,可以利用交换相等的方式对不对称负荷进行相应的分配处理,确保不同的供电点都能接入不对称负荷,并且对负荷接入点的短路容量科学地进行加大处理,利用无功补偿装置实现对不平衡点的调整目标,在此基础上达到三相负荷的平衡性,降低不平衡产生的相应损耗。
        2.2节能设备方面
        2.2.1正确选择变压器的科学性与合理性
        由于建筑电气中存在高压供电的情况,所以变压器的科学选择尤为重要。在建筑电气总体能耗中,变压器的电能耗损占据了较大的比例。铜耗与铁耗是变电器中的主要能耗模式,并且这2种能耗均与系统中的负荷大小不存在直接性的关系,而是由于材料本身与实际工艺因素所造成的。选择变压器的性能则能有效降低这2种能耗。由于铜耗与系统负载之间具有直接性的关系,所以可以通过对变压器的具体容量与台数进行合理的控制,同时结合建筑负载的实际变化周期开展变压器的系统设置工作,实现控制铜耗的根本目标。


        2.2.2保障动力设备选择的科学性与合理性
        在建筑电气设计中,会使用风机、水泵等动力设备,这些动力设备会消耗大量的能源,因此,要选择高效环保的电动机以便降低能源的损耗。电动机特别容易产生空载的问题,需针对电动机实际运行状态进行实时的调整和优化,有效降低电动机运行过程中的能源损耗。
        2.2.3落实电能的专业计量与科学管理
        电气系统中计量装置的专业性与精准性直接决定着电气设备的实际能耗情况。所以,要利用科学专业的方式对电能进行计量与管理。首先,确保所选用的用电计量装置符合专业检验机构的相关标准与要求。其次,电能计量装置的各项检测指标,如电压电量、有功功率以及无功功率等因素都应通过计算机监管的方式而获得。再次,保障计量仪器选择的科学性与合理性,避免因测量误差而造成能源耗损的现象。
        2.3建筑照明方面
        2.3.1对自然光源进行合理的利用
        在开展建筑照明设计时,要重视人工照明与自然光源的有机结合。将自然光源引入建筑室内,既能满足室内照明的要求,同时还在提升室内的实际温度,降低室内照明的电能耗损,实现节能目标。
        2.3.2科学选择节能灯具
        通过研究分析得知,普通的荧光灯与白炽灯的能耗都明显高于节能灯。所以在建筑电气节能设计中,要重视节能灯具的科学选择与应用。虽然节能灯具的价格要明显高于普通荧光灯与白炽灯,但是节能灯不仅能耗低,同时使用寿命长,所以更能充分满足建筑电气节能设计的各项要求。
        2.3.3合理设置照明控制方式
        合理设置照明控制方式能直接有效地达到建筑照明节能的设计目标。针对不同的照明区域,使用一灯一控的回路控制模式,普及公共区域照明的声光控制模式、延时触摸控制方式、感应控制方式等。结合照明需求设置照明线路稳压供电,保障照明灯具供电时间的合理控制,避免照明灯具造成大量的能源浪费。
        2.4电梯系统的节能设计
        在电梯系统的节能设计中,采用变频器调速方式来替代异步电动机调压调速,其在保证了电梯运行效率的同时,也有效降低了电梯运行中的能源消耗。在电梯设计中,要合理应用较为科学和完善的电梯控制技术,如电梯轿厢无人自动关灯技术、电梯群控智能管理技术等,上述技术的应用显著增强了电梯的节能性。电梯运转中,要对能源予以科学有效的利用,采用电能回馈方案,高效利用制动能,且选择先进的节能技术完成电梯系统的设计工作,其也可强化住宅小区电气节能设计的综合效果。
        2.5供水系统的节能设计
        当前,高层建筑已经成为建筑行业发展的主要潮流,由于高层建筑的市政供水管网水压不足,所以需要利用水泵供水。而楼多层和高层住宅小区的供水系统运行中需要消耗大量的电能,应用变频器来调整供水管网的水压后,就可有效保证供水管网水压的稳定性,这一方面满足了人们的用水需求,另一方面也减少了供水中的能源消耗。在住宅小区电气设计工作中,应用新型的供水系统不仅可以保证节能的质量与效果,同时也能显著减少电能的消耗。
        结束语
        建筑电气能耗是社会能耗的极为重要组成部分,已对我国能源供给构成重大威胁。在对建筑电气进行设计时,加强已有节能降耗技术措施的应用,并积极搜集居民反馈意见,不断探索发现供电系统中存在的问题、研发新的节能措施,尽最大努力降低能源消耗,实现节能降耗,助力我国经济可持续发展是电气设计人员应尽的职责。与此同时,政府部门加强节能宣传,普通居民改善用电不良习惯,社会戒除奢靡之风也是建筑节能降耗的重要方向。
        参考文献:
        [1]廖述龙.高层楼宇建筑电气节能技术研究[D].上海:上海交通大学,2011.
        [2]薛源.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].中国标准化,2018(22):51-52.
        [3]秦石建.民用建筑电气设计节能方法分析[J].工程技术研究,2019,4(23):198-199.
        [4]李燕.民用建筑电气节能设计探讨[J].住宅与房地产,2016(18):36-37.
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