關于現代建筑供配電節能降耗合理設計的探討
我國居民生活能源消耗,占據國內能源消耗總量的一半以上這,節能技術的重要性顯而易見,建筑供配電設計的節能技術,符合時代的發展要求,是推動建筑行業快速發展的不二法寶。
“保護環境,節約能源,實現低碳”是我國在新世紀長期實行的戰略與方針。電力能源是目前最重要以及緊缺的能源之一,隨著社會不斷進步,生活與工業用電消耗日益增加,呈現出供不應求的狀況。所以,在社會生產活動中應注重節約、珍惜能源。筆者就供配電節能設計進行闡述,僅供同仁參考。
1供配電設計中節能技術應用現狀
伴隨我國社會經濟的持續發展,建筑行業發展速度迅速提升,進入快速發展階段。與此同時,能源消耗問題也成為制約該行業發展的重要阻礙。
在整個社會能源消耗總量中,建筑行業對于能源消耗占據一半以上,其中房建工程的總體能源消耗高達22%左右,總建筑耗能已超過能耗總量的48%。由此可見,我國的建筑行業的能耗問題,經迫在眉睫。
伴隨改革開放,我的社會經濟飛速發展,人們的生活水平得到了顯著提高,同時,生產生活所帶來能源消耗也逐漸增多,能源緊缺問題也成為當前建筑企業發展的重要阻礙因素。因此,建筑行業紛紛開始注重對節能技術的應用。所謂節能技術,實質是指運用高效率低成本的技術知識,來提升對能源的使用效率。在整個建筑領域的能源消耗中,所涉及的內容主要包括對水、電、燃氣的大量消耗。我國居民生活能源消耗,占據國內能源消耗總量的一半以上這,節能技術的重要性顯而易見,建筑供配電設計的節能技術,符合時代的發展要求,是推動建筑行業快速發展的不二法寶。
2建筑供配電系統電氣節能設計基本原則
供配電系統是建筑主要動力載體,同時也是建筑電氣節能設計的重要內容。供配電系統電氣設計過程中,要在確保建筑物電氣功能正常發揮的基礎上,通過合理進行變壓器、電纜的經濟選型,以及考慮后期建筑供配電系統發展規劃,通過方案技術性、經濟性、適用性等方面的綜合考慮,設計出高效節能經濟的優化方案,實現建筑供配電系統節能降耗的目的。
2.1要滿足建筑物內部電氣系統功能正常發揮
供配電系統節能設計,要以滿足建筑物內部電氣系統功能正常發揮作為設計方案的基本前提,如供配電系統要滿足建筑物內部各機械動力設備系統、電氣設備系統、照明系統、以及消防報警安防系統安全可靠用電需求;要滿足照明房間或場所的照度、色溫、顯色指數等技術要求;要滿足中央空調系統、通風空調系統基本溫度、濕度用電需求;要滿足電梯等電機拖動系統安全用電需求。滿足建筑物功能安全穩定、節能經濟的高效正常發揮是建筑供配電系統節能設計必須遵守的基本前提。
2.2要綜合考慮供配電系統運行經濟效益
在供配電系統節能設計過程中,不要一味追求設計階段的節能效果,而忽略了系統后期運行維護費用。要從設計、施工、運維維護等方面,綜合考慮供配電系統節能設計方案的實際經濟效益。要綜合考慮供配電系統投運后運行維護長期性節能效益,不能以系統后期昂貴運行維護作為代價,來換取設計階段較小的投資節省。應該考慮運行維護期間長期的節能降耗措施,使設計階段增加的少量額外投資,能在幾年或較短時間內就能通過合理的節能降耗措施相抵扣,從而有效提高設計方案的節能經濟效益。
2.3要用發展眼光進行供配電系統節能設計
建筑供配電系統電氣節能設計的內容較為復雜,需要考慮的影響因素較多。設計方案的節能效果要從長遠發展著手,要從建筑物后期擴建、周圍環境、以及電氣系統投運后功能性能等方面,在設計方案中始終貫徹經濟、合理、技術先進、材料新型、以及設計方案不會短期落伍等設計理念,精心考慮、詳細計算、仔細斟酌供配電系統節能設計方案中的具體設計細節,確保整個設計方案具有較高節能經濟性。
3建筑電氣供配電系統節能設計常見問題分析
3.1缺乏對相關規范的了解
我國《10kV及以下變電所涉及規范》中明確做出規定:變配電房不能設置在浴室、經常積水的地下室、廁所等地方,并且也不能與這些場所相毗鄰。一般而言,建筑小區住宅樓在設計時通常將電配電房設計在一層,樓上的衛生間位置設置局部夾層。但是這種設計通常會由于屏蔽性能差、降噪處理措施不到位等原因而導致樓上住戶的頻繁投訴。我國于2011年最新頒布并實施的《住宅建筑電氣設計規范》中明確規定:當配變電所設在住宅建筑內時,配變電所不應設在住戶的正上方、正下方、貼鄰和住宅建筑疏散出口的兩側,不應該設置在住宅建筑低下的最底層。這些規定都比較明確的要求住宅樓下不能設置變配電房。
3.2供電設備的設置不符合規范
根據我國《民用建筑電氣設計規范》中規定:當消防用電負荷為二級并采用交流電源供電時,宜采用雙回路樹干式供電,并按防火分區設置自動切換應急照明配電箱。當采用集中蓄電池或燈具內附電池組時,可由單回線路樹干式供電,并按防火分區設置應急照明配電箱。但是,在實際設計中,由存在著在理解上的偏差,建筑供配電設計人員、建筑的審查人員、校對人員經常會要求在住宅樓消防電梯前室的一兩個應急燈也要求單獨設置雙電源切換箱。從設計的經濟性考慮,這樣做很明顯比較浪費。如果在建筑的每一層的每個防火分區都設置應急照明配電箱,那就更不合理了。
3.3電梯井道的照明供電及檢修插座設置不合理
在實際操作中,很多設計人員會在自己的供配電設計中說明,電梯的井道照明供電及檢修用插座的設置有電梯廠家來成套設計完成,很顯然這是不合理的,電梯廠家并不完全了解建筑中的供配電設置情況,不了解建筑中的電路分配情況,只能憑借經驗或工程圖紙來分析。設計人員的不負責任設計將給用戶用電帶來安全隱患。
3.4選擇電纜及導體截面時考慮欠周全
在建筑供配電設計中,很多設計人員在對電纜及導體的截面積選擇進行設計時,通常只對負荷計算出的電流滿足要求即可,根本不考慮用電設備的端電壓,遠距離供電。例如:在高層建筑中的電梯、建筑屋頂的小風機等設備。由于電能在傳輸過程中存在線路的電壓損失問題,當電能傳輸到用電設備端時,此時的電壓已經無法滿足電壓的偏差與電機啟動的要求。
4建筑供配電設計節能降耗方法的分析
4.1選擇合理的變壓器類型
合理選擇變壓器,可以達到節能降耗的目的,節能變壓器主要是通過減少損耗提高其工作效率來實現的,因此在建筑電氣節能的中,對變壓器的參數要十分的注意。由于負載能力和負載特性的限制,供電系統應更可靠和簡單,同一電壓的供電系統中的配電級數不能超過兩級。此外,合理選擇變壓器的容量也是提高變壓器節能效果的有效措施。以并聯形式進行供電的多變壓器,需要合理地根據實際負荷來確定變壓器的數量,從而有效地控制變壓器的損耗。同時,變壓器的位置應靠近負荷中心,以減少供電距離進而降低供電的損耗。
4.2合理選擇輸電線路徑
不同的輸電線路路徑,對電能的消耗程度也是不一樣的。在進行建筑電氣設計時,應該重視對線路路徑的選擇。要嚴格按照建筑電路設計的相關要求來進行線路路徑設計,保證線路輸電的質量,同時也要提高線路輸電的效率,那么就可以達到節能的目的。
(1)根據相關要求對線路路徑作出初步選擇,那么就要先把變電站的位置確定好,然后再根據實際情況來進行線路路徑選擇。確定初步線路之后,相關工作人員應該對線路路徑方案進行審核,保證線路路徑的合理性,同時要盡可能的減少線路距離,盡量進行直線輸送,減少線路路徑的拐彎數量。從而能夠減少線路距離,也就是減少了線路傳輸的成本。
(2)在做好線路路徑初步選擇工作之后,還應該進行現場的考察,保證線路能夠符合實際的需要。線路路徑是進行建筑電氣設計的一個重要方面,只有對線路路徑進行合理設計,才能夠保證線路在輸電過程中的安全,滿足用電用戶的需求,同時也可以達到環保節能的需要。
4.3合理布置電源點,減少線路上的電能損耗
同其他物質的傳輸不同的是,由于介質和發熱等原因造成電能在導線傳輸時會在中途出現不必要的電能損耗,而這些損耗卻沒有任何的意義和價值。主要表現為以下兩種形式:導線交錯距離長、電阻大和傳送電流值大。雖然在建筑電氣的傳輸過程中無法改變實際傳輸的電流,但卻可以對傳輸電線的實際距離進行改變。例如,可以讓電源點更接近于負荷中心,為了避免迂回現象的出現,盡可能的讓輸電線路走直線,減少輸電線路的長度。并且還可以通過增大橫截面來減小導線的電阻。當然,這些辦法的選用都要以實際情況為主要依據,在保證傳輸效果的基礎上,保障輸電線路的實際使用效率。另外,在對導線進行選擇的時候要盡量選用銅芯材料,這樣不僅可以保證輸電線路的效率,也可以保證企業的利益。
4.4電梯控制系統的節能技術應用
很顯然,電梯控制系統是高層建筑電氣系統的重要組成部分,由于高層建筑的樓層較高,因此電梯設備的使用率非常高,但是其電能消耗也非常多。因此高層建筑電梯控制系統想要達到節能降損的目的,必須要合理設計節能經濟、高效可靠的電梯控制方式。首先在高層建筑電梯控制系統中采用變頻調速控制方式,可以根據電梯控制系統的功能需求,在電梯控制系統中設置變頻調速控制器,實現電機拖動整個
電梯控制系統輸入和輸出之間的動態平衡,從而提高電梯控制系統的功率因素,降低系統能耗。然后結合高層建筑電梯控制系統的實際運行情況,合理設置電梯控制系統電機的驅動容量,確保電機處于最佳的運行狀態。
4.5選用節能型照明系統
建筑工程中有一個極為重要的部分就是照明系統,直接關系到人們生活的方方面面。所以說在照明系統中應用電氣節能技術十分重要,是建筑工程電氣施工的重中之重。為了可以更好的滿足人們的日常需求,可以加強對自然光源的采用,并且可以根據自然光源的強度進行不同燈具開關的控制,這樣就可以有效提高自然光源利用率,進而減少人工照明所產生的資源消耗。在進行燈具選擇的時候要遵循綠色、環保的原則,加強對光源和其他因素的綜合了解,選用使用時間長且能耗低的燈具。但是在一些經濟相對落后的農村和鄉鎮地區,其對路燈的持續照明要求相對較低,這時候就可以應用太陽能技術,利用太陽能路燈來減少電能消耗。
4.6風能太陽能新能源電氣節能技術
4.6.1太陽能電氣節能技術
截止到目前為止,在整個建筑業中太陽能熱水和采暖電氣節能技術的應用范圍已經非常廣泛,而且取得的節能效果也非常不錯。在實際建筑中,高層樓宇建筑中光熱利用對太陽能集熱器的安裝角度、周圍遮擋物以及采集面積等因素的要求是非常高的,因此,面對太陽能熱水和采暖系統設計工作時,工作人員考慮的首要問題是太陽能建筑一體化設計方案,這種方案能夠直接的對建筑功能結構的完美性以及太陽能集熱系統帶來一定的影響,因此其方案的設計與制定是至關重要的,在實際的工程項目運行中,工作人員要在建筑的坡屋面上進行太陽能熱水以及采集系統的安裝,使整個建筑在屋頂面積的配合中得到水供應的滿足。
4.6.2風力發電電氣節能技術
目前,節能建筑開展的一個重要組成部分就是可再生能源的利用開發,在電氣節能的研究中,風能作為一種可再生資源,有著不可取代的作用。風能的電能資源有可能成為節能環保工作的標志性景觀,這樣還能提升巨門的節能環保意識,認識到環保的重要性。同時在建筑工程中利用風能,不僅能夠將其產生的風力電能直接的運用于高層建筑中,還具有免于輸送的特點,同時節能環保。另外,還可以和實際的工程相結合,把電氣新能源應用其中,采取太陽能庭院照明,風光互補庭院照明,風光互補供電系統等等的方式進行節能技術的應用。
5結語
無論時代怎么進步,社會如何發展,節能減排永遠是一個國家關注的關鍵話題,其對國家的經濟發展和進步有著至關重要的作用。在建筑工程中應用供配電節能技術是時代發展的需求,不僅能夠為居民的生活提供方便,還可以保障建筑相關企業的經濟效益,更可以推動我國經濟的健康發展,因此說,加強建筑供配電節能技術的應用勢在必行。
責任編輯:售電衡衡
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