1、1试述建筑电气的节能设计内容摘要：建筑电气节能设计潜力很大,设计者应全面认真地考虑设计方案,选择高效、节能、环保的设备,应用先进的设计技术,按节能标准合理设计。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，考虑的子孙后代的可持续发展。本文结合笔者多年电气施工经验，对建筑电气的节能设计方法进行了探讨 关键词：建筑 电气节能 设计 中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号： 一、建筑电气设备的节能 建筑内的能源设备的能耗占建筑能耗的绝大部分。随着智能建筑的发展,楼宇自动化系统(BAS)的广泛应用,采用节能控制技术,综合应用信息通信、计算机网络、自动化控
2、制等智能化技术,对建筑内能源机电设备实施集中监控和能效管理,从而实现系统的最优化控制和管理,达到提高能效、降低能耗的节能目标。空调系统是建筑物中的耗能大户,其用电量约占整个建筑用电量的 70%,因此中央空调系统的节能控制显得尤为重要,其主要内容包括: 1)热交换系统温差与流量的优化控制。 2)定风量全空气系统的空调机组的优化控制。 3)变风量空调系统的优化控制。 4)冷冻水与冷却水系统的优化控制。 25)冰蓄冷系统的优化控制。 6)水蓄冷系统的优化控制等。 此外,电动机的正确选型、调速方法、基于负荷检测的台数控制等以及电梯的合理选型、停层计划及群控策略等也是较有效的节能措施。 二、提高系统的功
3、率因数 提高系统功率因数,可以减少变压器和线路损耗。线路上传输的功率可以分为有功功率和无功功率。 1 提高设备的自然功率因数供配电设计中应通过正确选择电动机、变压器的容量以及照明灯具启动器,降低线路感抗,提高用电设备的自然功率因数。应优先考虑采用功率因数较高的同步发电机,荧光灯可采用高次谐波系数低于 15%的电子镇流器等。 2 补偿电容法提高功率因数当自然功率因数偏低,达不到电网合理运行要求时,应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。 1)无功补偿设备应适当靠近无功源,低压用电设备产生的无功功率宜由低压侧的电容器来补偿,高压宅用电设备产生的无功功率应由高压侧的电容器来补偿。 2)用电设备集中的地
4、方采用成组补偿,建筑内的其他无功功率主要在变电所二次侧集中补偿,并多采用自动无功功率补偿加工固定补偿方式。住宅小区的无功功率宜在小区变电所或箱变的低压侧进行集中补偿。 3)对供电点较远、容量较大,负荷平稳、经常使用的设备多采用就地补偿。容量超过 10kV 的风机、水泵、传送带等设置就地补偿装置;空调主机及冷冻泵等常在其附近设专用变电所,可以集中补偿,但若供电距离3超过 20m 时,最好采用就地补偿。 4)当配电系统中谐波电流较严重时,无功补偿容量的计算应考虑谐波的影响。 三、变压器的节能 变压器的损耗主要表现在铜损、铁损、磁损三个方面。 (1)铜损:实际变压器的原、副线圈都是用绝缘铜导线绕制的
5、,虽然铜的电阻率很小,但铜导线还是有一定的电阻,因此,当变压器工作时,线圈中就会有热量产生导致能量损耗,这种损耗叫铜损。 (2)铁损:变压器工作时,原、副线圈中有交变电流通过,在铁芯中产生交变磁通量,铁芯中就会因电磁感应产生涡流,使铁芯发热而导致能量损耗,这种在铁芯中损失的能量叫铁损。 (3)磁损:变压器工作时,原、副线圈产生的交变磁通量绝大多数通过铁芯,但也有很少一部分磁通量从线圈匝与匝之间漏掉,即有漏磁。这就使得通过原副线圈的磁通量并不相等,这漏掉的磁通量会在周围空间形成电磁波而损失一部分能量,这种损耗叫磁损。对于大容量变压器来说,因线圈的附加损耗与导线的线规关系很大。因此为降低线圈的附加
6、损耗,目前比较多的采用自粘换位导线,同以往的单根导线及组合导线相比,它有很多优点: a.因换位导线是由多股小截面的导线经过编织而成,且换位节距为线宽的 16-22 倍,换位极为充分,因而在线圈的绕制过程中不需要进行换位,从而减少了环流耗。同时缩短了绕线工时,提高了线圈的可靠性。 b.由于使用的单股导线线规较小且相互绝缘,可使纵向及幅向漏磁通4产生的涡流损耗减小,经计算,其涡流损耗约为多根并联导线的涡流损耗的 30%。 c.由于单根导线绝缘较薄,而统包绝缘可按具体绝缘要求,这样可以使导体的填充系数得到改善,并能缩小线圈尺寸,同时还有利于散热。 d.在采用的自粘性换位导线,单股线表面涂有特制的环氧
7、树脂,线圈经恒压干燥后,牢固的粘合在一起,形成一刚体,其抗弯、抗拉等机械强度自然大大增强,提高了导线的纽矩,增强了线圈抗短路能力。 四、照明节能设计 建筑照明节能主要有以下三种途径:一是充分利用自然采光,以降低白天时人工照明对能源的消耗,二是采用绿色照明产品质;三是采用智能化的照明控制系统来提高能源的利用率和降低能耗总量。 1 充分利用自然光 充分利用自然光源是照明节能工程中的一个重要内容。白天尽可能利用天然光源,使建筑物内获得稳定的光照条件。 2 合理选用光源、灯具及附件 2.1 选择高效、节能、环保的光源 1)选择照明光源时,应尽量减少白炽灯的使用量,一般情况下,室外照明不应采用白炽灯。2
8、)当悬挂高度大于 4.5m 时,宜采用高压钠灯和金属卤化物灯,多用于高大厂房、商场及体育馆照明及室外照明等。 3)悬挂高度在 4.5m 以下时,宜采用荧光灯,应选 T8 荧光灯和紧凑型荧光灯,有条件时,应采用 T5 荧光灯。多用于公共建筑、住宅、写字楼等。54)LED 照明灯适用于多种场合的动态照明、室外照明、景观照明等。 5)一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯,不应采用自镇流荧光高压汞灯,尽可能推广使用高光效、长寿命的高压钠灯和金属卤化物灯。 2.2 选用配光合理、效率高的灯具 1)在满足眩光限制的条件下,应优先选用开启式直接照明灯具,尽量少用带漫射透光罩的包合式灯具和装有格栅的灯具样式,一般
9、室内的灯具效率不低于 70%,并要求灯具的反射罩具有较高的反射比。 2)选用光利用系数高的灯具。 3)选用高光通量维持率的灯具。 4)尽可能选择不带光学附件的灯具。 5)采用空调和照明一体化的灯具。同时应考虑灯具的布置、灯具与建筑围护结构的距离以及灯具的距离比是否科学合理。 2.3 节能镇流器的选用 应尽可能采用节能型电子镇流器或节能型电感镇流器,以达到节能的目的。 3 采用智能化的照明控制系统 采用智能化的照明控制系统,可以提高照明质量,减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度,有利于照明的节能;同时可以延长灯具和电器附件的使用寿命,提高照明系统的可靠性;可以通过系统控制不同工作场合的照明模式
10、,实现照明场景的多样化,以满足人们对照明舒适度和情趣的多种要求。 五、节能设计中的人性化考虑 6节能要考虑在建筑中生活的人的体验,我们不能因为节能让人体验不好,这样就违背了为人民服务的原则。一些公共的区域,我们可以安装声光控开光,让开光自动节能,而不用人为去控制。在一些适当的位置,我们可以设计一些太阳能热水器,太阳能发电机,风能发电机等,太阳能、风能都是清洁能源,不会造成环境污染。使用清洁能源是构建和谐社会,节能减排所倡导的。在一些公用的充电、电器、照明等位置,要设置一些节能的标志,让人看到这些标志后能自觉地节约能源。人性化的节能,体现了人类的一种巧思,需要我们不断地去改进、摸索、实践。 六、
11、结语 我国经济的快速增长，一方面带来了人们经济生活的大繁荣，一方面却造成了大量的资源浪费与环境破环。节能减排已经是我国经济建设中一项重大政策，建设“节约型社会”也已成为新时期的重要目标，建筑行业也应积极实行节能减排政策，走可持续发展道路，为节能减排、环境保护作出贡献。 参考文献 1唐海.建筑电气设计与施工.北京:中国建筑工业出版社,2000. 2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). 3全国民用建筑工程设计技术措施电气,暖通空调.动力,中国建筑标准设计院,住房和城乡建设部工程质量安全监管司,2009. 4龙惟定,武涌.建筑节能技术.中国建筑工业出版社,2009（8）.浅谈建筑电气设计的节能措施张弘(青岛大学医学院附属医院山东青岛7266003)
