建筑电气设计中的节能设计

建筑电气设计中的节能设计吕智1，高军2(1.沈阳市金晨建筑设计有限公司，辽宁沈阳110011 2. 沈阳市金晨建筑设计有限公司，辽宁沈阳110011 )摘要:文章针对建筑电气的节能措施做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括建筑电气节能的概念，并对建筑电气节能措施进行了全面的讨论。关键词:建筑;电气;节能设计中图分类号: TE08文献标识码: A文章编号:建筑能耗是指建筑在使用过程中的能量消耗,主要包含建筑采暖、炊事、热水供应、空调、家用电器、通风等等。这其中主要以空调和采暖能耗最多。目前我国建筑行业能耗持续上升，由20世纪70年代的10%增长到如今的35%，同时单体建筑中的能源利用率也不高，这样导致我国能源问题日益紧张，因此建筑节能是当前建筑设计中需要考虑的方面,在设计方面采用更科学、低能耗的方案，以此缓解我国能源紧张问题。一.建筑电气设计节能原则虽然节约能源是好事，但是也绝不能因为为了节能而以建筑电器的功能、损害使用需求为代价,这些都是本末倒置的行为。因此,真正做好建筑电气设计中的节能工作，应遵守以下节能的基本原则。1.保证建筑物功能正常使用保证建筑物在用电上安全、舒适、高效。对于照明来说，需要在照度、色温、显色指数等方面进行不同需求的满足。对于一-些特殊建筑物，如酒店、娱乐场所、医疗机构以及体育场等，要满足其特殊的工艺需求。2.结合实际经济效益进行合理节能节约能源应该站在建筑单位的实际经济效益上来看问题。避免为了单纯的想节能而增加运行的费用，从而造成更高的消耗投资。最好的办法是让增加那部分投资在短的时间内，用节约下来能源的运行经费进行回收利用3.节能要具备保护环境的前提。节约能源的前提条件是不破坏环境。根据现有的技术，做到经济适用、安全舒适的原则。在电气设备以其控制模式选择上，一-般在中国煤化工的前提下能取得明显节能效果为宜。MHCNM HG4.节约那些的无用耗能。节约能源的重点是降低那些无用的能量消耗，分为两步进行。第- - 步是找到与发挥建筑物功能无关的能源消耗之处。第二部是考虑具体采取那些节能措施。如变压器的功率损耗,传输电能线路的做功损耗都属于无用的能量损耗,又如那些范围比较广，量比较大的照明设备,宜采用先进技术使其能耗降低。二.建筑电气节能措施1.对建筑电气系统的优化设计设计单位应要求设计人员设计的每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取了哪些节能措施。另外，系统在确定设计方案时，要按照“以人为本”的设计思路，做任何项目设计之前，都要深入现场，与业主进行有效沟通，结合工程的具体情况，根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面综合考虑,经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中适当采用以获得巨大的经济效益和社会效益。2.合理选择变压器的规格、型号变压器中存在着阻抗，它们消耗、浪费大量的电能。为了节约电能，减少电路电能损耗，可以考虑适当降低变压器的负载率，但是这样势必造成工程初始投资提高。变压器节能的实质就是:降低其有功功率损耗、提高其运行效率。配电.变压器低压侧输出电网，宜尽可能形成环形网络，以便能随负荷变化而采取及时切换，或决定投入运行的变压器台数，且又不影响各环节所需电力供应。对于季节性变化负荷，可以采取并联运行的方法来减少电能损耗，但对于昼夜变化大的负荷，采取上述方法降低变压器电能损耗是不合理的，因为这将使变压器的开关操作次数过多，增加开关检修量。铁芯是变压器电磁感应的磁路。磁通在铁芯中交变，会因其材质结构产生磁滞和涡流损耗。非晶态合金应用于电力变压器的铁芯，具有特殊的磁特性，它与普通材料相比，同容量时可降低75%- 80%的损耗。3.电动机节能的途径减少电动机电能损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。在建筑工程中应选用高效率的电动机。选择电动机类型时，必须正确掌握负荷特性，弄清楚负荷是连续的还是断续的。若为连续负荷，要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配，如果是风机和泵等平方递减负荷特性，在轻载时打开风门和阀门，采用调速电动机在低速运行，可以节约电能。断续负荷时，要了解轻负荷时能否停止电动机的运行，或运行中能否把多余的能量释放出来。如果即使轻负荷时也不能停止电动机的工作，则应考虑采用交流变频调速装置。中国煤化工MHCNMH G选用软起动器设备。比变频器价格便宜的另一种节能措施是采用软起动器。软起动器设备是按起动时间逐步调节晶闸管的导通角，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，则全压投入运行。软起动器也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制晶闸管导通角，以达到转速随负载的变化而变化。软起动器通常用在电动机容量较大、又需要频繁起动的水泵设备中，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。4.提高功率因数在民用建筑中，为减少无功功率流动引起的损耗，应改变电容器集中安装的做法，对容量超过10kW 的风机、水泵、传送带等，电动机端设置就地补偿装置。对空调主机及冷冻泵等，常在其附近设专用变配电所，可以集中补偿。但若供电距高超过20m时，也最好采用就地补偿。电动机就地补偿装置的接线有两种方式。一是 并接在热元件的一-次线之 后，热元件的整定电流应按补偿后的电机工作电流计，这种接线适合新安装的电机;另-种是装补偿电容器于接触器主接点之后，热元件一次线圈之 前，热元件的整定电流不计补偿的影响，适合于进行改造的电机接线。这样做可使电容器与电动机一-起投切。.负荷较平稳的电动机采用就地补偿，因为负载变动时，电动机端电压也变化，.使电容器放电没有完成又开始充电，这时，电容器会产生无功浪涌电流，易使电.机产生过电压而损坏。因此断续负载，如电梯、自动扶梯、自动步行道等不应在电动机端加装补偿电容器。5.合理选择节能光源众所周知，合理选择节能灯具是建筑照明实现节能的重要措施，荧光灯是应用广泛，用量最大的气体放电光源，它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长、无频闪和无电磁辐射等优良性能，把它应用到建筑物照明中会取得良好的照明和节电效果。荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍，寿命是白炽灯的7-8倍，是高效节能光源。荧光灯按其外形又可分为双端和单端荧光灯。双端荧光灯绝大多数是直管形，根据灯管的直径不同,预热式直管荧光灯有38mm(T12),26mm(T8)和。16mm(T)等几种。三电气设计人员的工作要求一个好的电气工程师首先要有全面的专业知识,不仅要掌握强电各系统的内容及施工规范，还要有丰富的弱电各系统的知识和经验;同时，还必须熟悉各种有关的设计规范、有关主管部门的正式及“非正式”的规定等，这些比施工规范要多得多，而且涉及面广，更新快。而且近几年兴起中国煤化工尚无MYHCNM HG全面的国家级规范和标准，仅有个别子系统的规范和一些地方规范，目前来看，可以把这些地方规范作为设计的参考。尽管强电各系统的技术已比较成熟，但电气设备、材料及元件种类繁多，并且还在不断改进、更新换代，要想全面掌握各种电气产品的性能，不经过一-定.的努力、没有一定的经验积累是很难做到的。电气设计人员， 在设计中除了在安全性、可靠性、经济性等各种技术指标满足功能要求的前提下，还要综合考虑各种因素，将节能技术用到建筑电气照明设计中，从而真正达到提高照明效率，节约能源，为经济的可持续发展和节约型的社会做出应有的贡献。结语:我国在未来20年将会面临严峻的能源危机，建筑业作为国民经济的一-大支柱，能源消耗占全社会能源消费总量的近三成，，在建筑的电气设计中推广节能型建筑，也成为实现可持续发展的必然趋势。参考文献:[1]齐雪艳.现代住宅电气设计节能技术探讨.技术广场，2008, (4):5-6.[2]李汉章.建筑节能技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.[3]张永平.浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J].甘肃科技,2009,(13).[4]赵维福,李国林.建筑节能技术研究[].应用能源技术,2006,(05).[5]唐海珠、周波、刘星彤《住宅建筑节能设计的研究》山西建筑, 2009, (03)中国煤化工YHCNMH G