王君榮
桂林市建筑設計研究院 廣西桂林 541002
建筑電氣設備和人們的生活及生產(chǎn)息息相關,對提升建筑工程的使用性能和滿足用戶用電安全和質(zhì)量的要求有非常重要的意義。加強電氣節(jié)能設計的研究,有助于保證建筑電氣設備的使用效果。在具體設計中,需要融入先進的節(jié)能技術和理念,才能在保證建筑電氣設備安全可靠的基礎上,降低能源消耗,提升整個建筑工程的建設效果。基于此,開展建筑電氣設備的電氣節(jié)能設計的研究就顯得尤為必要。
經(jīng)濟性是建筑電氣設備節(jié)能設計的主要原則,在具體設計中,不能一味的追求節(jié)能,而增大投資。電氣節(jié)能設計應從技術的角度入手,通過先進的技術,在短期內(nèi)將建設成本回收,以保證建筑電氣節(jié)能設計符合經(jīng)濟性原則。
開展電氣節(jié)能設計的主要目的是降低電能消耗量,設計結構應保證建設中就能投入使用。為保證電氣節(jié)能設計滿足實用性的原則,需要結合工程的實際功能需求,在滿足用戶照明和人們生活需求的基礎上,降低電能消耗量。既要滿足照度的需求,也要保證色溫、顯色指數(shù)達到最優(yōu)化,從而提升建筑工程用電的舒適度[1]。
建筑電氣設備節(jié)能設計的重點是對出現(xiàn)能耗大的問題進行關注,并對發(fā)生問題的原因進行分析,通過一系列節(jié)能措施和手段進行問題解決。比如:變壓器是建筑工程主要的電氣設備,但變壓器是一種高損耗率的設備。所以,在具體設計中,必須對變壓器進行優(yōu)化處理,以減低能耗。
雖然現(xiàn)階段,我國大量推廣綠色節(jié)能技術,但在具體設計中,一些設計單位一味的追求成本和效果,經(jīng)常忽略節(jié)能設計,導致電氣節(jié)能效果不夠明顯,仍然存在較大的消耗。比如:當建筑工程圍護結構節(jié)能效果較差時,為電氣設備選擇時,經(jīng)常選擇較大容量的設備。傳統(tǒng)電氣設備都是單獨工作模式,相互之間缺乏聯(lián)系,不利于電氣節(jié)能,也不利于集中優(yōu)化控制。
現(xiàn)代化建筑逐步向著高層、超高層、大規(guī)模、結構復雜的方向發(fā)展,雖然滿足了社會經(jīng)濟發(fā)展的要求,但也會大幅度提升電氣節(jié)能設計的難度,也不利于后期維護和管理。比如:一些電氣設備沒有設置調(diào)節(jié)裝置,無法按照實際需求合理調(diào)節(jié),致使電氣設備在運行中仍然存在較大的消耗[2]。
在現(xiàn)代化建筑電氣節(jié)能設計中,經(jīng)常要用到變頻技術,帶來了大量的諧波分量。再加上照明光源、控制方式選擇不當,致使照明系統(tǒng)的消耗量不斷提升。在社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下,傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足綠色節(jié)能照明的需求,如果在電氣節(jié)能設計中盲目的提升照明標準,必然會造成較為嚴重的浪費。
配電系統(tǒng)長期運行中會造成較大的損耗,為實現(xiàn)綠色節(jié)能的發(fā)展,必須加強對建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的節(jié)能設計,設計人員要和施工人員取得聯(lián)系,相同交流探討,對配電系統(tǒng)進行分析和研究,以確定建筑內(nèi)部配電系統(tǒng)的實際容量、電氣設備類型、配電距離等。配電系統(tǒng)節(jié)能設計的要點是盡量縮短變電站到負荷中心的距離,此種做法,既能有效節(jié)約配電系統(tǒng)的建設材料,還能將輸電過程中的電能消耗情況進行有效控制,從而達到節(jié)能的效果。除此之外,電氣節(jié)能設計人員,還要按照建筑工程的實際情況,選擇合理的電源變壓器種類、數(shù)量、容量等,通過改變變壓器的結構設計,可大幅度提升節(jié)能效果,獲得更大的經(jīng)濟效益。
照明系統(tǒng)是建筑工程的主要電力系統(tǒng),其設計效果對居民生活的舒適性和安全性有較大影響。因此,照明系統(tǒng)也是建筑工程內(nèi)部消耗資源最多的部分,開展照明系統(tǒng)的節(jié)能設計,有助于控制能耗,獲得更大節(jié)能效果。在具體設計中,要盡量選擇功率低、節(jié)能效果好的光源,比如:LED節(jié)能燈、高壓鈉燈、熒光燈等都可以作為照明系統(tǒng)燈具。需要注意的是部分熒光燈和氣體放電燈,需要配置相應的電容器才能取得良好的節(jié)能效果,保證使用的安全性。多數(shù)情況下,在樓道和走廊設計中多采用感應燈,實現(xiàn)“人來燈亮,人走燈滅”的節(jié)能效果。
由于電能損耗主要發(fā)生在輸電線路中,所以在建筑工程電氣設計節(jié)能設計中,必須充分重視這一問題。將輸電線路、電氣產(chǎn)品等的能耗控制在一定范圍中。比如:從機械長度和發(fā)熱條件的角度來看,要盡量選擇低壓線路截面,實現(xiàn)對電能損耗的有效控制。在選擇導線時,要盡量選擇電阻率比較小的材料,如銅芯導線、鋁線等。在選擇電氣設備時,盡量選擇低能耗的產(chǎn)品,以提升節(jié)能效果。
為最大限度上提升節(jié)能效果,在建筑電氣節(jié)能設計中,需要充分考慮配電系統(tǒng)自身的功率因數(shù),以不斷提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。要想不斷提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),可加入一些高性能的同步電動機、異步電動機等,加大電力變壓器輕載運行的應用力度[3]。在無功補償方面,設計人員可積極使用一些高壓柜集中和分散就地補充相互結合的方法,開展有針對的人工補充。
綜上所述,本文結合理論實踐,研究了建筑電氣設備的電氣節(jié)能設計,研究結果表明,建筑工程是能耗大戶,通過先進的電氣節(jié)能設計,可有效降低電能的無故損耗,在滿足用電安全、可靠、穩(wěn)定的基礎上,降低電能損耗,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。