建筑电气节能设计,对建筑发展具有重大意义,不仅有效地缓和电力供需矛盾,保证国民经济持续、高速、健康的发展,而且经济效益显著,是一种经济的电力开发形式。 然而,随着经济的发展,能源消耗越来越大。资源短缺的形势日益严峻和环境污染越来越严重,能源问题成为制约我国经济发展的重要因素,建设节约型社会成为我国经济和社会发展的一项战略任务。建筑电气的合理设计和利用建筑智能化系统对实现建筑节能有着关键作用。
一、建筑电气设计节能应遵循的原则
在建筑电气设计中尤其是居民电气的设计中,应该遵循的基本原则首当其冲的就是节能的原则。建筑电气的节能设计,是在满足建筑基本功能的基础之上进行的,同时也不能为了节能而增加建筑的成本,所以在居民建筑的电气节能设计中就应该遵循以下的基本原则:
1、应满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
2、应结合实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
3、应节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如传输电能线路上的有功损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。 二、建筑节能设计中常见的问题 1、照明节能设计
照明节能设计就是在保证不降低照明质量的要求下,尽量减少照明电路中能量的损失,从而达到能量利用的最大化。
2、降低线路损耗
当电能传输时,在电路网络中就产生功率损耗,一般来说,其与线路的长度和负载的大小相关联。因此,应当尽量提高系统的功率系数、减少导线的电阻,从而降低其损耗。
3、空调系统的节能
公共建筑暖通空调系统的能耗至少占建筑总能耗的50%以上,系统节能潜力巨大。具体应遵循一下原则:机电设备启停优化控制;变风量、变流量系统最优控制;冬夏季部分负荷时水泵分设控制;与冰蓄冷相结合的低温送风系统控制;参数设定节能控制, 包括温度标准设定、焓值控制、利用室内CO2 浓度控制新风量等。
4、合理选择变压器
变压器作为配电系统的基本设备,其损耗大约占总耗量的6%,主要分为铁耗和铜耗,铁耗又称为空载损耗,与负荷大小无关,仅与铁芯的制作材料和制造工艺有关,故一般来说,最好选择节能
三、建筑电气设计节能方法的分析
在建筑电气设计时如果能较好的考虑设计中的配电,照明,暖通,动力等方面,就能很好的达到节约资源的目的,以下就将这几个方面做以分析
1、配电设计环节的节能因素分析
在建筑电气配电设计中,合理选择变压器和正确进行功率因数补偿这两个环节,对减少电能损耗、达到节能增效的目的有重要的作用。
1.1 变压器的选择
在选择变压器时要考虑选择高效率的变压器、恰当进行负荷率选择以及考虑环境温度影响这几个因数。在具体的工程中,在考虑经济效益的同事,还要尽可能选择节能效果较好的变压器,达到节能的目的。如常用的SC(B)系列变压器为例,随系列号增大,节能效果越好,如SC(B)8 、除了选择高性能的变压器外,还要根据负荷类型的特点选择适当的负荷率,并以此确定变压器容量。
在建筑电气设计中,负荷计算普遍采用需要系数法。计算负荷反映了0.5h最大平均负荷的大小。根据工程设计习惯,定义变压器负荷率为
β=S30/SN
式中: S30――计算负荷 SN――变压器额定容量
在实际设计中不宜单纯按β=k来选择变压器容量,因为S30代表最大平均负荷,实际运行中变压器的负荷并不是长期保持S30,对于不同的负荷类型其S30的持续时间各不相同。 光源选择、照度计算,照明节能系统设计这几个环节,可以降低电能损耗。
1.2光源的选择
照明方式可分為一般照明、分区照明、混合照明。一般情况下,应充分利用自然光,应根据使用场所的不同,合理选择光源的光效、显色性、寿命、启动点燃和再启动时间等光电特性指标。一般房间优先选用荧光灯。在显色性要求较高的场所宜选用三基色荧光灯、稀土节能荧光灯、小功率高显色型钠灯等高效光源。高大房间和室外场所的一般照明宜采用金属卤化物灯、高压钠灯等高效长寿命气体放电光源。
1.3确定照度率
照明设计的任务是以照明规范为准则,以满足用户的照明需要为目的,进行灯具选择、布置及其他相关的设计工作。在选择适合的照度时,应避免片面追求形式和不适当选取照度标准以及照明方式,坚持在不降低照明质量的前提下,有效控制单位面积的安装功率,优先采用分区照明方式。
正确的设计程序应先按照度要求利用软件进行照度计算,再根据规范要求验证灯具功率密度是否满足节能要求。若不满足要求,则应对设计方案进行调整,并重新验证。
2、照明配电系统设计
在照明配电时药注意以下几点: 2.1平衡各相上的负荷。
照明负荷均为单相负荷,令单相负荷在三相回路中尽量合理的均匀分配,这样可以减小不平衡电流,达到降低系统电阻,减少电能损耗的目的。设计中尽可能详细的照明对象进行调研,具体问题具体分析,充分利用已有经验,在系统设计中合理分组,使照明系统各相的实际工作电流均匀分配。
2.2合理设计照明控制方案。
在设计中首照明控制方案必须满足GB 50034―2004《建筑照明设计标准》,同时要兼顾项目具体特点,采取有效,节能,简洁的设计方式。保证在日常用电的同时,应该兼顾节能。
四、 结束语
电气设计的各个环节的优化设计对建筑物节能都有重要意义,在设计时,首先要符合相关规范主要为GB50034-2004《建筑照明设计标准》。同时还要考虑工程的具体情况,做好设计的几个重要环节,通过考虑如变压器选择,选择合理光源来达到能效比合理等因数来优化设计。在设计的过程中程中应该时时贯彻节能的思想,使设计不仅具有高电气运行效率,还能达到节能环保的目的。
参考文献
[1]虞忠年 电力网电能损耗[M]. [2]梁美贵.浅析建筑电气节能技术措施 [3]苑辉.高层建筑的电气设计与节能探析[J].
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容