1、1探析建筑电气节能设计要点摘 要:结合自身工作经验,针对建筑电气节能设计进行概述,以供参考。 关键词:建筑电气节能;电气设计;配电系统;照明 1 前言 能源是发展国民经济的物质基础,是人类赖以生存和发展的最基本的条件之一, “节能降耗”是国家的基本国策之一,随着科技的迅速发展,节能技术、设备也将不断提高和发展。在工程设计中要不断总结经验,深入调查研究,把握成熟的新技术、新设备信息,逐步加以推广应用。既要采用高科技的、联动控制的节能技术,也应重视行之有效的传统的、分立的节能方案;既重视大范围、大容量的节能大户,也不应忽视局部、点滴的节能功效。将电气节能技术充分运用到建筑电气设计中,真正达到提高效
2、率,节约能源的目的。为经济的可持续发展和节约型社会做出应有的贡献。 2 主要相关法规文件及标准 目前,建筑电气设计人员需要掌握的国家及相关部门主要法规文件、规范和技术措施有: 1) 中华人民共和国节约能源法; 2) 国务院加强节能工作的决定(国发(2006)28 号) ; 3) 民用建筑节能管理规定(建设部第 143 号令) ; 24) GB50189-2005公共建筑节能设计标准 ; 5) GB50034-2004建筑照明设计标准 ; 6) GB50096-2011住宅设计规范 ; 7) JGJ242-2011住宅建筑电气设计规范 ; 8) 全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇 。 除此之外
3、,建筑电气设计人员还应熟悉省市建厅根据本省市的经济发展和实 际情况定制的一些法规文件及标准。目前郑州市正在实行的涉及建筑电气节能的主要法规文件及标准有: 1.郑州市建委发布的郑建办2008101 号文。 3 供配电系统的节能 供配电系统的节能主要通过减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波等措施实现。根据用户的建筑性质、负荷等级、用电容量、工程特点、系统规模,合理设计供配电系统,使系统在最佳状态下运行。 3.1 根据用电负荷的容量及分布,将变配电所设计在靠近负荷中心的位置,以缩短供电半径,降低线路损耗,减少电压损失,满足供电质量的要求。供电干线半径应控制在 200m,当供电容量超过
4、500kW(计算容量) ,供电距离超过 250m 时,宜考虑增设变电所。 3.2 供配电系统应尽量简单可靠,同一用户,高压配电级数不宜多于两级,变压器二次侧至用电设备见得低压配电级数不宜超过三级,尽量减少变电级数过多产生的电能损耗。由两路电源进线供电的系统,宜3采用两路电源同时运行的方式,以减少正常运行时的线路损耗。 3.3 合理选择供电电压。同等情况下,电压越高,损耗越小。城镇的高压配电电压优先采用 10kV,特殊情况下,可采用 6kV,低压配电电压应采用 220V/380 V。当用电设备功率在 250kW 及以上或需用变压器在 160kVA 及以上者,宜采用 10kV 供电。对于大型公用建
5、筑的殿制冷冷水机组,条件许可时,应尽量采用 10kV(或 6kV)冷水机组,以利节能。 3.4 减少线路能量损耗,合理选择电缆、导线截面。在满足允许载流量、运行电压损失等各种技术指标前提下,应按经济电流密度合理选择导线截面,并应从降低电能损耗、减少投资和节约有色金属等方面综合考虑。 3.5 合理选择变压器。电力变压器应选用 S10 型及以上、非晶合金等节能环保、低损耗和低噪声的变压器。注重提高设备运行的负荷率,尽可能使变压器处在经济运行状态。部分对供电质量要求高的工程项目采用有载调压变压器。在选择变压器容量和台数时,应根据负荷变化情况,综合考虑投资和年运行费用,队负荷合理分配选取容量与电力负荷
6、相匹配的变压器。 3.6 降低电动机电能损耗,提高电动机效率。根据负荷特性选择合理高效的电动机,提高电动机工作效率和功率因数。功率较大的电动机壳采用变频调速器(消防设备除外) ,减少电机轻载和空载运行。采用软起动器,使电机启动平稳,减少对电网电压的冲击。 3.7 合理提高供配电系统中的功率因数。正确合理的选择电动机、4变压器的容量及照明灯具的镇流器,降低线路感抗,采用正确的电线、电缆敷设方式,提高用电单位的自然功率因数。 。若自然功率因数达不到接入电网要求时,应进行无功功率补偿,提高功率因数,减少能耗。 3.8 谐波治理。配电系统的合理设计、用电设备的正确选型对于提高电能使用效率至关重要。选用
7、 Dyn11 变压器,设置滤波或隔离滤波装置。合理选择中性线截面等措施抑制谐波,提高电能质量。 4 电气照明节能 照明节能设计应是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求最大限度地减少照明系统中的光能损失,最大限度地采取措施利用好电能、太阳能。 。应在提高整个照明系统效率,保证照明质量的前提下,节约照明用电。 4.1 合理选择照度标准和照明方式。针对不同工作环境对视觉作业的要求,按照建筑照明设计标准来确定合理的照明标准。在规范推荐的高、中、低值中确定合理的标准,不宜追求或攀比高照度水平。照明设计时,应选择合适的照明方式: 1)当照明场所要求高照度时,应选用混合照明的方式。 2)
8、当工作位置密集时,可采用单独的一般照明方式,但照度不宜太高,一般不宜超过 500lx。 3)当工作位置的密集程度不同,或仅为其中某一区域时,可采用分区照明方式,要求高的工作区采用较高的照度,而非工作区可采用较低的照度,但两者的照度比不宜大于 3:1。 4.2 利用自然光源。在设计过程中,对自然光源充分利用不仅实现5了节能环保而且满足了经济效益要求,是非常倡导的做法。可根据工程的地理位置、日照情况来进行经济、技术比较,合理的选择导光或反光装置。对日光有较高要求的场所宜采用主动式导光系统;一般场所可采用被动式导光系统。 4.3 合理选择光源和灯具。在满足照明质量的前提下,优先选用效率高的灯具。灯具
9、选用时应注意选用配光合理、效率高、利用系数高的灯具。一般情况下首选敞开式直接型照明灯具,不宜选用带保护罩的包合式灯具,并选择电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器以提高功率因数。 4.4 采用合理的照明控制方式。应根据建筑物的建筑特点、建筑功能、建筑标准、使用要求等具体情况,对照明系统进行分散、集中、手动、自动、经济实用、合理有效的控制。主照明电源线路尽可能采用三相供电,以减少电压损失,并应尽量使三相照明负荷平衡,以免影响光源的放光效率。设置具有光控、时控、人体感应等功能的智能照明控制装置,做到需要照明时,将灯打开,不需要照明时,将灯关闭。 4.5 积极推广实用新型能源并充分利用可再生资源。在
10、条件允许的场所。合理利用太阳能、风能等可再生资源,有利于节能减排、改善能源结构、保护环境。 LED(Light Emitting Diode),发光二极管被称为“绿色光源” ,比同等亮度的白炽灯耗电减少约 80,节能潜力巨大。在 LED 照明的实际应用过程中,将太阳能光伏系统引入 LED 照明系统中,做为 LED 的供电电源,可进一步节约能源,体现“绿色照明”的现代照明理念。 65 结束语 能源问题始终是全球性的重大问题。我国已经成为仅次于美国的第二大能源生产国。随着经济的快速发展,我国对能源的需求越来越大,各类能源供不应求,能源的浪费却比较普遍。近年来,国家及相关部门已经深刻意识到节能问题的重要性和紧迫性,建筑节能工作已经全面展开并不断深化,建筑节能的管理工作不断加强,建筑节能技术的研究不断深化,建筑节能设计标准不断完善。建筑电气节能是一项十分艰巨而复杂的工作,如果不对其进行系统、全面和综合的分析、研究和实施,要想做好建筑电气节能是十分困难的。