民用建筑电气设计中的节能措施分析__墨水学术,论文发表,发表论文

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:155

副标题#e#      摘  要：随着智能建筑的出现与发展，各种智能化的控制系统出现在民用建筑中，为这些系统提供可靠的供电系统，是实现系统功能的前提条件。建筑物中的电气系统已经名副其实的成为智能建筑的“中枢神经”系统。本文就对在民用建筑电气设计的原则及设计节能方式进行研究探讨。
      关键词：建筑 电气设计 节能原则 措施方式
      节能是我国目前的基本国策，民用建筑电气设计中节能措施也是当前我国建筑节能中的热点之一，是关系民生的重要工作之一。电能是民用建筑物中最主要的能源形式，合理分配、使用这一能源，对充分实现建筑物功能，为用户提供一个良好的工作、学习、生活环境是至关重要的。随着智能建筑的出现与发展，各种智能化的控制系统出现在民用建筑中，为这些系统提供可靠的供电系统，是实现系统功能的前提条件。同时，随着建筑物功能的不断完善，在建筑中大量使用各种电气设备，使得电气投资在民用建筑中总投资中所占比重越来越高。这一切都说明建筑电气设计在设计内容上越来越广泛，在使用设备上越来越多，对建筑物功能实现的影响越来越大。建筑物中的电气系统已经名副其实的成为智能建筑的“中枢神经”系统。
一、建筑电气设计的节能原则
      建筑电气设计所遵循的设计原则应为,贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理、维护管理方便，并注意美观。
      民用建筑电气设计采用的技术标准和装备水平，应与工程在国民经济和公共生活中的地位、规模、功能要求及建筑环境设计相适应。认真考虑材料、设备的供应可能，以及施工安装和维护管理水平。
    1.1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，即舒适卫生；满足上下、左右的运输通道畅通无阻；满足特殊工艺要求，如游乐场所的一些电气设施的用电，展厅的艺术照明及电力用电等。
    1.2节能应按国情考虑实际经济效益，不能为了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可用节能减少的运行费用进行回收。
1.3节能的着眼点，应是节省无谓损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的、再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗，传输电能线路上的有功损耗，都是无谓的能量消耗。又如量大面广的照明容量，采用先进技术成果使其能耗降低。
因此，节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
二、建筑电气设计中的节能方式
       民用建筑电气应积极采用各项节能措施努力降低能耗，注意节约有色金属，合理选用铜铝材质的导体。民用建筑电气设计应根据地区条件、工程特点、规模和发展规划，正确处理近期和远期发展的关系，做到以近期为主，考虑发展的可能性。民用建筑电气设计应积极采取经实践证明行之有效的新技术、新理论，努力创造经济效益、社会效益和环境效益。
       2.1减少变压器的有功功率损耗，为此，变压器应选用节能型的，以减少铁芯的涡流损耗和漏磁损耗，同时要将变压器的负载率提高到75％—85％，减少变压器的线损，还应选用大容量的变压器，尽可能减少变压器的台数。
      2.2减少线路上的能量损耗，为此，应选用电导率较小的铜芯材质做导线、减少导线长度、增大导线截面积。
      2.3提高系统的功率因素，减少无功在线路上传输，已达到节能目的。如荧光灯采用#p#副标题#e#高次谐波系数低于15%的电子镇流器等措施，都可使自然功率因素提高到0.85—0.95，这就可减少系统高低压线路传输的超前无功功率。只要处理好减少自然无功、无功补偿及补偿装置的安装地点这三部分，就可以实现合理的选择无功补偿方式而达到节能的目的。
      2.4照明部分的节能。照明系统的节能节电工作是一个不可忽视的重要环节，照明节能的基本原则应当是在保证不降低生产与工作视觉的要求，不降低照明质量的条件下减少照明系统中光能损耗，最有效的使用照明用电，最大限度的利用自然光，不允许采用降低照度标准的办法来节能节电。照明设计应根据工作场所的视觉要求，考虑光源的技术经济指标，尽量采用高光效、寿命长的光源，以节省照明电力费用，获得长期运行的经济效益。提高灯具的利用系数是照明节能的有效手段，利用系数与灯具效率有关，灯具效率越高，利用系数也越高。利用系数一般小于灯具效率，因为灯具并不是灯具发出的全部光都能落在工作面上，所以要选择高效率的灯具及工作面与光源的角度位置是否合适。正确选择照明器的配光曲线，能提高灯具利用系数。宽而矮的房间应选用宽配光照明器，高而窄的房间应选用窄配光照明器。而且在温度高、有腐蚀性气体的场所，灯具应加装防护罩，以保持灯具有较高的照明利用系数，从而真正做到照明系统的节能节电。 
       由于照明量大面广，故节能潜力巨大，包括采用高效光源；建筑物靠近室外部分增大门窗面积，采用透光率较好的玻璃门窗，充分利用自然光；凡是可以利用自然光的照明，采用按照度标准进行灯光的自动调节；可变照度的照明可采用成组分片的自动控制开停方式。
       2.5电动机在运行过程中的节能，主要是减少电机轻载和空载运行。可采用变频调速器，使其在负载下降时自动调节转速，以与负载的变化相适应，提高电机在轻载时的效率，达到节能目的。另一种节能方式是采用软起动器，按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。
      2.6把传统的供配电系统、电力照明系统等纳入智能控制网络进行计算机管理，有利于实现节能的目的。提倡户式中央空调，通过节能控制器对冷暖用设备在统一平台上进行管理，减少能源不必要的浪费。
2.7变压器的节能 
      变压器是变换电能的静止型电磁感应设备。通过线圈和铁心的电磁感应作用，电能先变换成磁能，然后再由磁能变换为电能。在变换进程中，电能在线圈部分产生的损耗，称为负载损耗或铜损；磁能在铁心部分产生的损耗，称为空载损耗或铁损。变压器的损耗即为二者之和。所谓负载损耗也可以称作铜损，就是变压器电负载产生的损耗，它以电流流过线圈时在线圈电阻中产生的电阻损耗为主，与变压器负载电流的平方成正比，其在变压器总损耗中所占的比例根据电负载的比率决定。为了降低变压器的损耗，可以全部或部分地降低负载损耗、空载损耗、辅机损耗。负载损耗大部分是线圈的电阻损耗，如能减小线圈本身的电阻值，当然损耗就可以降低。为了降低辅机损耗，虽然冷却装置可以不用或少用辅机，但辅机减少，冷却装置的体积必然增大。不过，由于采取了节能措施，变压器产生的损耗降低了，所以节能变压器冷却装置用的辅机，也就自动取消或减少了。 
       所需材料最少而损耗降低效果最大的方案，当然就是最有效的方法。所以为了使变压器的损耗最小，按照负载损耗和空载损耗相等的原则选定电负载和磁负载的比率，这样设计是最合理的。但实际上由于受材料特性、结构、经济性、变压器应具备的电气特性等方面的条件限制，仅从损耗#p#副标题#e#的观点考虑，接近理想是非长困难的。
       民用建筑电气设计中的节能潜力很大，所以在设计上应该精心考虑，在技术经济上达到真正的节能目的。另外必须将研究设计和应用方面的力量结合在一起，不断开发出成本较低、施工安装方便、操作方便和使用寿命较好的节能电气设备。


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