建筑節(jié)能,從總體上說(shuō),是通過(guò)政策引導(dǎo),以節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程、建筑的施工過(guò)程和建筑使用等三個(gè)方面的節(jié)能目標(biāo)。在這些過(guò)程中,普遍推廣和應(yīng)用節(jié)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是科學(xué)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合反映、是工程技術(shù)人員進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收等工程實(shí)踐的準(zhǔn)則和依據(jù)。隨著人民生活水平的提高,建筑能耗必然較快增長(zhǎng),各類能源供不應(yīng)求,能源的浪費(fèi)卻較為普遍。近年來(lái),國(guó)家及相關(guān)部門已經(jīng)深切意識(shí)到節(jié)能問(wèn)題的重要性和緊迫性,人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),如何有效的減少能源消耗,提高能源利用率,越來(lái)越成為我們關(guān)注的問(wèn)題,電力系統(tǒng)作為全國(guó)八大節(jié)能降耗的重點(diǎn)行業(yè),日益重視電能的節(jié)約與合理使用。
1電氣節(jié)能原則電氣節(jié)能是建筑節(jié)能的重要組成部分,節(jié)能措施也應(yīng)貫徹實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)的原則。(1)滿足建筑物的功能:即基于滿足在建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好人工環(huán)境提供必要的能源,為建筑設(shè)備運(yùn)行提供必需的動(dòng)力,按照用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量與供電可靠性等方面的要求,來(lái)優(yōu)化供配電設(shè)計(jì),促進(jìn)電能合理利用。(2)考慮實(shí)際效益:節(jié)能應(yīng)按國(guó)情考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)比較分析,合理選用節(jié)能設(shè)備及材料,使增加的節(jié)能方面的投資,能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來(lái)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。(3)節(jié)省無(wú)謂消耗的能量:考慮采取措施減少或消除與發(fā)揮建筑物功能無(wú)關(guān)的消耗如變壓器的功率損耗,傳輸電能線路上的有功損耗等等,宜采用先進(jìn)的調(diào)光技術(shù)、控制技術(shù)使其能耗降低。
1建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施
1.1變壓器的節(jié)能措施即減少變壓器的有功損耗。變壓器的有功損耗按下式計(jì)算:ΔΡ=Ρo+β2Pκ式中ΔΡ為變壓器的有功損耗(KW);Ρo為變壓器的空載損耗(KW);Ρκ為變壓器的短路損耗(KW);β為變壓器的負(fù)載率。(1)Po作為變壓器的空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯渦流損耗及漏磁損耗組成,其值與鐵芯材料及制造工藝有關(guān),與負(fù)荷大小無(wú)關(guān),所以在選用變壓器時(shí)最好選擇節(jié)能型變壓器如S9,SL9,SC8等。它們采用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片,由于“取向”處理,使矽鋼片的磁疇方向接近一致,減少鐵芯渦流好,減少了漏磁損耗。(2)Pκ是變壓器額定負(fù)載傳輸?shù)膿p耗又稱變壓器線損,它取決于變壓器繞組的電阻及流過(guò)繞組電流的大小,并與負(fù)荷率平方成正比。因此在選擇變壓器時(shí)應(yīng)選用阻值較小的繞組,如銅芯變壓器。βPκ用微分求它極值時(shí),是在β=50%時(shí)每千瓦的負(fù)荷,此時(shí)變壓器的能耗最小,但在β=50%負(fù)載率時(shí)僅減少變壓器的線損,并未減少變壓器的鐵損,因此也不是最節(jié)能的。綜合初裝費(fèi),變壓器、高低壓柜、土建投資及運(yùn)行費(fèi)用,又要使變壓器在使用期內(nèi)預(yù)留適當(dāng)?shù)挠嗔?變壓器最經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行的負(fù)載率一般在75%～85%之間。(3)在選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷情況,綜合考慮投資和年運(yùn)行費(fèi)用,對(duì)負(fù)荷合理分配,選取容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器,使其工作在高效低耗區(qū)內(nèi)。
2.2減少供配電線路損耗線損是供配電線路經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo),由于配電線路有電阻,有電流通過(guò)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生功率損耗,其公式為:ΔΡ=3I2R•10-3式中:ΔΡ為三相輸電線路的功率損耗(KW);I為線電流(A);R為線路相電阻(Ω)。其中“R”線路電阻在通過(guò)電流不變時(shí),線路長(zhǎng)度越長(zhǎng)則電阻值越大。在具體工程中,線路上電流一般是不變的,那么要減少線損,只能盡量減少線路電阻。而線路的電阻R=ρL/S,即與導(dǎo)線電阻率ρ、導(dǎo)線長(zhǎng)度L成正比,與導(dǎo)線截面S成反比。要減少電阻值應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:(1)盡量選用電阻率ρ較小的導(dǎo)線,如銅芯導(dǎo)線較佳,鋁線次之。(2)盡可能減少導(dǎo)線長(zhǎng)度,在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路,另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心,以減少供電半徑。(3)增大導(dǎo)線截面積,對(duì)于較長(zhǎng)的線路,在滿足載流量,熱穩(wěn)定,保護(hù)配合及電壓降要求的前提下,在選定線截面時(shí)加大一級(jí)線截面。這樣增加的線路費(fèi)用,由于節(jié)約能耗而減少了年運(yùn)行費(fèi)用,綜合考慮節(jié)能經(jīng)濟(jì)時(shí)還是合算的。
2.3照明節(jié)能措施(1)充分利用自然光,根據(jù)自然光的照度變化,分組分片控制燈具開停。設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增加照明開關(guān)點(diǎn),即每個(gè)開關(guān)控制燈的數(shù)量不要過(guò)多,以便管理和有利節(jié)能。室外照明系統(tǒng),最好采用光電控制器代替照明開關(guān),以利節(jié)電。在插座面板上設(shè)置翹板開關(guān)控制,當(dāng)用電設(shè)備不使用時(shí),可方便切斷插座電源,消除設(shè)備空載損耗,達(dá)到節(jié)電的目的。(2)有效控制單位面積燈具安裝功率。按照照明設(shè)計(jì)規(guī)范的視覺(jué)要求、照度標(biāo)準(zhǔn)、照明功率密度等,在滿足照明質(zhì)量的前提下,一般房間及公共場(chǎng)所應(yīng)優(yōu)先采用緊湊型熒光燈及高效發(fā)光的熒光燈,體育館場(chǎng)及廠房的室外照明等一般照明宜采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高效氣體放電光源。(3)使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件,如節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子鎮(zhèn)流器、電子變壓器以及電子觸發(fā)器等,公共建筑場(chǎng)所內(nèi)的熒光燈宜選用帶有無(wú)功補(bǔ)償?shù)臒艟?緊湊型熒光燈優(yōu)先選用電子鎮(zhèn)流器,氣體放電燈宜采用電子觸發(fā)器。
2.4電動(dòng)機(jī)節(jié)能措施在建筑電氣中的電動(dòng)機(jī)都是與暖通、水道、建筑等工種的設(shè)備配套的,由設(shè)備制造廠商統(tǒng)一供應(yīng)的。因此,其節(jié)能措施只能貫徹在運(yùn)行過(guò)程中,除了用就地補(bǔ)償電容器以減少線路由于輸送超前無(wú)功而引起的有功損耗外,還應(yīng)減少電機(jī)輕載和空載運(yùn)行。采用這種方式,可提高電機(jī)在輕載時(shí)的效率,達(dá)到節(jié)能的目的。另外,其它節(jié)電途徑還有按經(jīng)濟(jì)運(yùn)行選擇合適的電機(jī)容量,減少輕載和空載運(yùn)行時(shí)間,保證電機(jī)的電源電壓基本正常等措施。
3建筑電氣新技術(shù)的應(yīng)用為解決傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)能源浪費(fèi)大的問(wèn)題,新一代建筑電氣技術(shù)正在試圖采用各種先進(jìn)的控制方式對(duì)傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制。另外,通過(guò)中控電腦則可監(jiān)視和控制整個(gè)建筑的燈光、遮陽(yáng)及空調(diào)設(shè)備,同時(shí)可以看到各區(qū)域、各房間的實(shí)際溫度,并可設(shè)定各房間可調(diào)節(jié)溫度的上下限;通過(guò)定時(shí)則可對(duì)定時(shí)上下班場(chǎng)所的燈光、空調(diào)、窗簾等進(jìn)行定時(shí)控制。所有這些措施都可以達(dá)到節(jié)能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。民用建筑的節(jié)能潛力很大,建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮選擇高效率的節(jié)能設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),按照節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動(dòng)空間。
4結(jié)語(yǔ)
電氣節(jié)能是建筑節(jié)能中不可忽略的重要組成部分,為了實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建筑節(jié)能勢(shì)在必行。我國(guó)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,綜合利用各種節(jié)能技術(shù)措施,選擇經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能方案,充分研究相關(guān)政策的制定和配套,形成新的機(jī)制和運(yùn)作模式,制定出可操作性強(qiáng)、便于實(shí)施和審核檢查的一整套科學(xué)體系,使之更好地指導(dǎo)和規(guī)范建筑節(jié)能,推動(dòng)建筑節(jié)能的健康發(fā)展。