浅谈建筑电气节能施工中的设计方法途径__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:118

副标题#e#摘要：电气节能技术在建筑工程中的合理利用将大大降低建筑结构的能耗，本文介绍了电气节能的原则。并对照明部分的节能、供配电系统的节能和动力设备系统的节能方法作了阐述。
　　关键词：建筑电气节能设计方法
　　1、选择合理的照度标准
　　选择照度是照明设计的重点。照度太低,会损害工作人员视力影响产品资量和生产效率,不合理的高照度则浪费电力,因此选择照度必须与所进行的视觉工作环境相适宜,按国家颁布的<建筑照明设计标准>GB50034-2004选择照度.
　　2、选择合理的照明方式
　　照明方式分为：一般照明、局部照明和混合照明。在满足标准照度的条件下为节约电力，应恰当选用一般照明、局部照明和混合照明三种方式，例如大空间的车间及办公楼，只用一般的照明的方式，用较多灯具也很难达到精细视觉作业要求的照度，如果按要求设置一个局部照明的光源，用电较少便可达到所需要求。
　　3、电气配电线路的节能设计
　　配电线路电能的损耗取决于线路的阻抗和电流，与阻抗成正比、与电流的平方成正比；而线路的阻抗与导线的导电率和长度成正比，与导线的截面积成反比。因此配电线路选用高导电率的导体，尽量采用铜芯线，不采用铝芯线；在满足规范要求的情况下，尽量提高电压等级和功率因数，以降低电流。如今照明大量采用荧光灯，配置电感镇流器，其功率因数很低，仅约0.5，而就地加电容补偿器或采用电子镇流器，其功率因数可达约0.9，这样一来，采用电子镇流器的线路电流只有采用电感镇流器的5/9，而线路损耗在只考虑电阻时只有1/3.24。
　　对于没有特殊要求的场所，尽量采用三相供电，而避免采用单相供电，也可降低电流。三相与单相供电线路损耗比较，假设线路长度一样，负荷为电阻性负载且三相完全平衡，单相线路导线截面积S1=16mm2，三相线路导线截面积S2=4mm2，那么单相线路电阻R1为三相线路电阻R2的1/4，在负载功率相同时，单相线路电流I1为三相线路电流I2的3倍，在只考虑线路电阻损耗时，单相线路损耗P1为三相线路损耗P2的1.5倍。由于三相负荷完全平衡，N线电流为0，因此N线没有损耗。此外还应避免导线穿管产生涡流，造成电能损耗，如严禁金属管内穿交流单根导线。对于铜外套的矿物绝缘电缆，应按一定的规则排列进行安装，把涡流降到最少。精心设计，减少供电线路长度，提高功率因数，降低电流，不仅减低线路损耗，而且还可以减少线路压降，提高供电质量。
　　4、空调用电的节能设计
　　民用建筑中空调型式有中央空调系统、分体式空调系统等，夏天空调用电占民用电的很大部分，中央空调系统可采用楼宇自控BA系统进行管理和控制，以达到节能目的；分体式空调采用遥控器控制开或关，空调待机功耗南方地区有2~3W，北方地区有5~8W，例如某单位有300台空调，一天待机为14h，待机功率为5W，一天耗能将达到21度电。对于住宅空调一般是设计一个插座或是带开关的插座，由于空调插座安装高度较高，平时操作很不方便，因而造成仅用遥控器关机，无法切除电源，为解决这一问题，可为空调插座设置一个独立开关进行控制，以便用遥控器关机时，顺手把空调机电源关掉；而对于单位办公大楼等的分体空调，电气设计有时往往与照明共用一个配电箱，这样一来要想关掉空调电源，必然要大楼管理人员到各层配电箱处关掉空调电源回路，工作量很大也很麻烦，因而往往造成空调处于待机状态，甚至连春、秋、冬季也处于待机状态，造成电能的大量浪费，而且还是一个火灾隐患。解决这一问题，空调用电可设置专用配电控制箱进行供电，其远程控制可设置在建筑物的值班室内，以便管理和控制。
　　5、供配电系统的选择
　　根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素，合理选择供配电系统，包括变压器及配套设施。变电所应尽量靠近负#p#副标题#e#荷中心，以缩短配电半径，减少线路损失，内部变电所之间宜敷设联络线，根据负荷情况，可切除部分变压器，从而降低电耗。
　　（1）选用节电装置自动稳压型交流电源集中控制节电装置，采用“电磁平衡原理”节电技术，通过装置本身的感抗和复合系统感抗形成互感，可提高复合系统电能的利用率。节电装置串联接入电力系统中，对系统输入电能进行集中控制与多方位管理，改善电能质量，将供电参数调整到负荷设备最合适的工作状态。
　　（2）提高系统的功率因数正确设计和选用变流装置，对直流设备的供电和励磁．应采用硅整流或晶闸管整流装置，取代变流机组、汞弧整流器等直流电源设备。
　　（3）限制电动机和电焊机的空载运转。设计中对空载率大50的电动机和电焊机。可安装空载断电装置：对大、中型连续运行的胶带运输系统，可采用空载自停控制装置；对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机。宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式，以节省电能。
　　（4）条件允许时，采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机，在经济合算的前提下。也可采用异步电机同步化运行。
　　6、动力设备系统的节能
　　在建筑电气中常用的电动设备如风机，水泵和电梯等都是由设备制造厂商统一供应的，因此，其节能措施只能贯彻在运行过程中。除了上述的采用就地补偿电容器以减少线路由于输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电动机轻载和空载运行。因为在这种情况下电动机的效率是很低的，消耗的电能并不与负载的下降成正比。采用变频调速器，当负载下降时，通过变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。采用这种方式。可提高电动机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。另一种节能方式是采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳起动完毕即全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈。利用反馈信息控制可控硅导通角。以达到速度随负载的变化而变化。它可用在电动机容量较大又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。因为它从起动到运行，其电流变化不超过3倍。可保证电网电压的波动在所要求的范围内，但它是采用可控硅调压，正弦波未导通部分的电能全部消耗在可控硅上，不会返回电网，因此。它要求散热、通风措施完善。其价格比变频器便宜。在大容量的风机、水泵用电动机的控制设备中可以应用。
　　7、充分利用太阳能光伏发电
　　太阳能光伏发电是利用光生伏效应把太阳光能直接转化成电能的供电模式。太阳能光伏发电系统主要应用于太阳能热水、太阳能锅炉、太阳能照明（太阳能路灯、庭院灯、草坪灯等）。
　　结束语
　　我国加入WTO后，我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战，因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能，如果我们在设计过程中不重视节能，就有可能被淘汰出局。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。对于设计者而言，就是要合理的选用设备（变压器，电动机，电缆，照明光源等），合理确定供电电压等级以及采用新材料，新技术等。建筑电气节能设计潜力很大，应精心考虑设计方案，选择高效节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准合理设计。在为人类提供健康、舒适、安全的居住、工作和生活空间的同时，又能行之有效地节约能源，这是每一个设计人员必须思考的问题。
　　参考文献
　　1，陈众励,赵济安,等.建筑电气节能技术综述[J].楼宇自动化，2007.4.
　　2，朱英.建筑电气节能设计方法[J].科技信息化，2007.2.
　　3，任元会.提高#p#副标题#e#认识实施标准推进建筑照明节电[J].建筑电气，2005.3.