天津融创奥城投资有限公司天津300000
摘要:近几年来,随着能源危机意识的宣传普及,降低能耗、保护资源等思想观念逐步深入人心,节能减排已经成为人们的一种自觉行动。建筑工程的电气节能设计目标既需要满足建筑功能,又要实现项目节能目的。基于此,本文就新时期建筑电气设计与施工中存在的能耗问题及节能途径进行简要阐述。
关键词:新时期;建筑电气;电气节能
一、新时期建筑电气节能重要性
第一,随着现代科学技术、计算机网络的发展,智能建筑随之运行而生。智能建筑是结合计算机技术、建筑工程、通讯技术、控制系统等组成。智能建筑是一种新的楼宇,能够为住户打造轻松、祥和、健康、温馨的环境氛围。电气节能化设计需要有先进的技术支持。现阶段,我国电气智能化节能是智能化建筑的重要技术基础。我国能源建设应用处于发展时期,发展形势并不理想。电气消耗是现阶段智能化建设的重要构成部分。据统计:建筑消耗是行业消耗的最大比例,电气消耗占据第一位。由于我国在建筑节能设计方面处于发展阶段,所以,在一些电气节能设计上有待进一步完善,是智能化建筑电气节能设计优化的重要组成部分,具有重要作用。
第二,建筑电气节能设计是今后发展的主导方向,是电气行业技术发展的重要内容。随着社会经济的发展,无论是科学技术还是农业、林业、养殖业等随之提升,生产规模逐渐扩大;需要充足的能源供给、建筑损耗也逐渐提升。因此,节能减排成为社会发展的重要内容。现如今,大气污染、尾气排放等威胁着人们身体健康,越来越多的人认识到环境保护的重要性,进而提出节能降耗的思想方针,以拯救我们赖以生存的家园环境。由此一来,电气节能优化设计成为重中之重,成为拯救家园环境的重要方法。
二、设计与施工中存在的电气能耗问题
1.电缆能耗问题
电力电缆的作用是使电能能够最有效地从电源输送到用电点。所以在电力传输过程中,电阻是电缆内部能耗的主要来源,部分电能会因为电阻而转化成为部分热能,从而带来对应的消耗。这部分能量消耗的多少与电力传输的距离、所选电缆型号、长度、品牌、导体截面等有着非常密切的关系。
2.变压器能耗问题
变压器能耗的产生主要是由自身工作原理所决定。在现代建筑电气规划的设计过程中,通常都是根据建筑功能和规模的不同来选择变压器,变压器的规格、类型和数量决定了变压器电能损耗量。据统计,变压器所损耗的电能占发变电系统发电总量的十分之一。与此同时,建筑电能的线损中近一半的损耗都是由变压器的损耗造成。
3.照明能耗问题
建筑照明能耗主要包括光源能耗、器件能耗、技术能耗、设计能耗以及线路损耗和变压损耗等。光源能耗指光源发光、电能转化为光能的同时也产生了热能,造成了能源的浪费。器件能耗主要指照明辅助器件的能耗,包括补偿电容、镇流器、启辉环节的能耗。技术能耗指常规的照明技术在管理维护、电压功率调整等方面缺乏智能和自动调整,在降低有功功率消耗和无功功率方面还不理想。设计能耗指主要体现在线路、控制开关设计和自然光的利用、照明方式、照度值的选择等方面不理想产生的能耗浪费。其他能耗主要指线路损耗及变压损耗等产生的能耗。
4.电动机能耗问题
建筑领域电气设计采用大量中小型电动机,总用电量和总能耗都很大。当电动机将输入的电能转换为输出轴上的机械能时,总要伴随一些能量损耗。电动机能量损耗分为恒定损耗,包含风摩耗和铁心损耗,不随负载大小变化;负载损耗,包含定子绕组损耗、转子绕组损耗和负载附加损耗,对绕线转子还包含电刷及转子外界电路的电损耗;恒定损耗,是电动机运行时的固有损耗,它与电动机材料、制造工艺、结构设计、转速等参数有关,而与负载大小无关。
三、新时期电气节能途径
1.降低电线缆传输消耗
一是使用电导率低的金属作为电缆,通常可以选择铜芯电缆作为基本传输电缆。但是在实际施工过程中应该基于节约为基本原则,根据实际情况合理予以选择。如负载相对较大的使用铜芯电缆,而其他小负载则可以使用铝芯电缆、合金电缆等。二是合理缩短电能的传输距离,有效降低电能在传输线路的直接损耗,在电气工程设计过程中要尽可能的做到走直线、避免迂回供电、接近负荷中心,从而缩短电能传输距离,达到减少线路中电能输送时的损耗。
2.合理选用变压器
为了减少铁芯涡流损耗和漏磁损耗,在建筑工程设计中选择变压器,应该坚持满足节能实用型原则,降低空载损耗,采用铜芯变压器缩小绕组阻值。变压器的损耗有两个方面,分别是有功损耗和无功损耗。前者主要包括铁损和铜损。后者则主要由两部分组成,一个是由励磁电流也就是空载电流导致的损耗,这种损耗与铁芯直接相关,负荷对其几乎没有影响。变压器的节能优化设计实际上就是进行变压器损耗的降低,现在采取的措施主要三种,其中第一种进行容量和台数的合理化选择。变压器容量和台数在面临选择的时候,应按照负荷的具体情况进行投资和年运行费用的综合考虑,合理分配负荷,变压器的选取要与容量及其电力负荷相匹配,确保其工作保持在高效区。另一个就是节能型变压器的选用。最后一个方面就是进行管理运行的加强。在负荷发生变化的时候,投运变压器的台数和容量保持不变,而变压器的负荷率和运行效率将会随之发生变化。
3.选择优良的照明系统
首先,选用节能的照明光源。通常情况下,层高在4.5m以下的房间基本都使用荧光灯进行照明,包括办公场所、商超等。荧光灯应该选择直管荧光灯,直管荧光灯尽量选择细管径型,如果条件允许,最好选择直管稀土十三基色细管的荧光灯,以满足光效高、寿命长、显色性好的要求。而楼层高度高于4.5m的室内空间,对显色性的要求又相对较高的情况下,最好选用金属卤化物灯,包括体育场馆、高大工业厂房和商业广场等。其原因就是该照明设备的显色性高、寿命长、光效高。其次,根据环境条件进行照明控制方式的选择。选择合适的照明控制方式房间在存在多列灯具的时候,要保持与侧窗平行进行控制;生产场所要按照车间、工段、工序分组进行控制;电化教室、会议室、报告厅等场所,在控制的时候应分组进行。再次,智能照明的控制系统。智能照明控制系统主要凭借多种不同的“预设置”控制方式和控制元件,精确设置和合理管理不同时间不同环境的光照度,结合不同切合、不同人流量,细分时间段以及工作模式,及时的将不必要的照明关掉,需要的时候再自动开启,真正实现节能的效果。
4.电动机的节能优化设计
电动机电能损耗减少的主要途径是不断提高电动机的效率和功率因数。主要包括四个方面,一个是高效率电动机的采用。从电动机的内部结构进行分析,可以通过各种切实可行的措施的采用,来实现电动机各部分损耗的减少,从而提高电动机的效率和功率因数。各种减少损耗的措施被采用以后,高效电动机的总损耗就会大大的降低,工作效率得到明显的提高。此外,普通高效电动机的价格通常高于一般电动机,设计时要将资金回收期考虑进去,将投资回报率计算出来。
结语
综上所述,在建筑整体设计上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术与经济上进行比较,在满足建筑功能性的基础上,尽可能的去考虑电气节能的主要方式的应用,以达到节约能源的目的。
参考文献:
[1]马贤珍.浅谈建筑电气设计中的节能技术措施[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(15).
[2]王迪.城市智能建筑电气节能设计问题与对策探究[J].科技创业月刊,2017(9):127-129.
[3]苏铉参.基于智能化建筑电气节能优化设计的探讨[J].江西建材,2017(17):196~197.