成軍勇 徐濤
摘要:現代社會,經濟高速發展,人口不斷增長,人們對于能源的需求量逐年增加,然而,在世界范圍內,能源的儲量是十分有限的,特別是一直以來,建筑電氣耗能占據了整個建筑耗能的較大比例,同時節能減排成為衡量建筑施工的重要因素,因此,十分有必要研究建筑電氣的節能設計及管理措施。本文主要介紹了建筑電氣節能中存在的問題,進而提出了相應的解決措施。
關鍵詞:建筑電氣;節能;問題;解決措施
1.引言
節能減排、綠色環保是我國的基礎國策之一,同時也是電氣設計管理者一定要遵守的技術規范,有專家對工業建筑耗能的研究發現,動力設備用電量占用電總量的70%,空調用電量占建筑用電的10%左右,給排水等其它設施用電量占總用電量的15%左右,由此可以看出,電氣設備所消耗的能量最高,因此,研究電氣節能問題,找到相應的解決措施對于國家的節能減排具有十分重要的意義。
2.建筑電氣節能存在的問題
雖然國家十分關注建筑電氣的節能問題,也產生了很多的研究成果,但是在建筑電氣節能上仍然還存在著一些問題。
第一,建筑電氣的設計上存在一些問題。建筑電氣工程設計的好壞直接影響到電氣系統節能的效果,但是,在實際設計的過程中,一些設計部門和設計人員往往不能足夠重視電氣工程設計的節能問題,除此以外,目前工程設計周期都普遍較短,設計收費與設計產生的經濟效益是分離的,同時設計單位還不能夠完全解決一些設計過程中存在的技術問題,這都使得部分設計單位只重視設計的數量,而不能夠關注到設計的質量,最終導致設計系統初期的投資較大,運行時消耗的能量也非常大,嚴重超出國家的標準。
第二,大部分建筑電氣的設計人員不能夠充分了解建筑電氣的運行特點和原理,在進行建筑電氣系統的設計時,往往把以往的電氣設計經驗照搬進來,不加以創新和改善。還有些設計人員,只是盲目追求新技術,而不考慮建筑電氣在實際應用上的節能效果,他們錯誤的認為只要是新技術就是節能的,而在實際應用中,每種設計方案都有其使用的范圍和條件。例如,當前,很多的建筑電氣節能設計標準、規范及規定均沒有被納入到全面的電氣節能系統,大多數的工程項目負荷計算不是十分合理,用電數據不全面,導致選擇的變壓器過大,其運行效率較低;照明光源的選擇不當、不合理的照度計算、未充分考慮節能控制方式等,造成較大的照明浪費;如果導線選擇不合理,那么線損就會較大;沒有考慮建筑電氣設備的節能控制模式,導致電氣節能不是非常理想;另一方面,在一些大型的公共建筑里電氣監控設施晝夜運轉,致使此建筑的耗電量遠高于普通建筑的耗電量。在建筑里,為使室內空氣保持舒適,大部分建筑選用配備中央空調來調節室溫,空調設置的溫度往往偏低,造成空調的撞擊冷量較大,加上大型設備的散熱等都會使空調的負荷增加。
第三,城市建設發展的速度飛快,每天都有新建筑的不斷崛起,能源消耗量也隨之逐年上升,照明用電的水平也越來越高。傳統的照明控制方式已經不能滿足更高標準的照明要求。與此同時,許多建筑里不必要的電氣設備白天也依然運行,造成能源的巨大浪費,因此,一定要采用必要的技術手段,實施切實可行的方法,真正的實現節能。
3.建筑電氣節能問題的解決措施
3.1提高建筑供電系統的運行效率
第一,降低輸電線路的能耗。在建筑供電系統中,由于供電線路及配電線路在輸送電能的時候線路本身具有一定的電阻,這時部分電阻會使電能轉換為電阻的內能,以熱的形式擴散到外界環境中,因此,盡量降低線上的電阻就可能實現建筑電氣系統節能的目的,線路的長度及橫截面能夠決定線路的電阻值,線路越長橫截面面積越小,電阻就越大,因此可以通過加大輸電線纜的橫截面及縮短供電距離的方法來降低輸電線路的能量損耗。例如,供電系統可以選用較粗的線纜,但是,線纜越粗,成本也會很高,因此可以借助計算機技術,通過合理的運算,找到實際應用過程中線纜的最佳橫截面積,除此之外,要盡可能避免長距離輸電,配電站應該選擇在距離負荷中心不遠的地點,以達到縮短配電和供電線纜的距離,達到節能及降低成本的目的。
第二,科學配置變壓器。變壓器的有功功率損耗也是供電系統能耗的重要組成部分,因此要降低變壓器的功率消耗。首先,節能變壓器應該成為首選,例如,非晶合金變壓器。其次,依據系統的電力負荷選用具有匹配容量的變壓器,并通過合理計算得出變壓器的最佳數量,以達到供電系統運行效率的最大化。
第三,避免諧波污染。諧波會降低電能的傳輸效率和電能的利用率,降低電能的質量,甚至可能會造成零部件燒毀,因此,應該對諧波污染的問題加以重視。首先,對可能會產生諧波的裝置進行改造,使諧波產生的概率降低,另外諧波補償裝置要預留,這樣一旦發生諧波污染可以利用預留的諧波補償裝置使系統得到有效的補償,確保電能的傳輸效率及利用效率。
3.2降低照明系統的能耗
第一,采光方式要合理設置。首先,照明系統要實現與建筑結構完美的配合,在最大程度上利用自然光,使建筑室內的每一個房間在白天均能得到自然光的照射,減少人工光源的使用,最大化的降低照明系統的使用時間。其次,混合照明技術作為一種先進的技術,是利用控制器將自然光收集到光纖中,并與建筑物內部的照明裝置進行連通,系統能夠根據室內光纖強弱來自動調整燈光,使室內的亮度維持在穩定狀態,使照明方式更加合理。
第二,合理選擇照明的光源。光源的種類很多,具有不同的特點,應該依據室內的具體情況選擇合適的光源,同時也要考慮燈具的節能效果。
第三,合理設置照明控制的方式。首先,要盡可能的做到一燈一開關,根據房間光纖強度狀態靈活控制開關,滿足照明的需求,同時達到節能的目的。其次,照明控制系統的智能化及自動化要逐步實現,利用感光傳感器向系統反饋房間光線情況,讓系統自動控制光源的明暗,使照明效率提高。
3.3電氣系統的運行管理要加強
第一,科學管理用電設備。要加強小功率用電設備的管理,如電視、電腦、燈具等雖然本身的功率低,但是往往使用頻率較高,且使用時間較長,因此總的耗電量也較高,也需要合理的進行管理。為此,可以科學管理用電設備,實現用電設備的自動化管理。
第二,建立用能制度。首先,在制度上約束用戶的用電行為,減少浪費現象,大力宣傳節能減排理念;其次,統計一年的用電量,并與上一年的用電量進行對比,如果耗電量在規定的合理范圍內,則視為正常,如果超出用能制度的要求,則為非正常的現象,要進行仔細分析,檢查設備是否具有漏電的情況,若有問題要及時采取措施。
4.結束語
綜上所述,建筑電氣節能方面還存在很大的潛力,需要全面考慮設計方案,盡量選用節能設備,使用先進技術,按照節能標準提出合理措施,只有這樣才能夠實現節能減排的目的。
參考文獻:
[1]楊彤. 現代電氣節能設計[J]. 電氣應用,2009,10:13-14.
[2]羅建華. 建筑電氣設計中的節能措施[J]. 建筑與設計,2010,16:34-35.
[3]陳芳. 淺談建筑電氣節能設計[J]. 建筑科學,2011,03:10-12.