试论建筑工程中建筑电气耗能分析与措施

摘要 随着我国经济的持续快速增长,作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天,如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。下面结合工作实际,就建筑电气设计的几种节能措施谈谈一些看法。 毕业论文网 /2/view-12262811
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  摘要 随着我国经济的持续快速增长,作为二次能源的电能供需矛盾日益突出。在积极倡导节能减排、发展低碳经济的今天,如何把节能措施贯穿于整个电气设计过程则显得尤为重要。下面结合工作实际,就建筑电气设计的几种节能措施谈谈一些看法。
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  关键词 建筑工程 建筑电气 耗能分析 措施
  一、前言
  我国单位gdp能耗是美国的3倍多,日本的6倍多,合理节约能源和有效提高能源利用效率将是我国经济能否持续发展的重要因素。在我国,电气能耗是建筑能耗的主要组成部分。因此,在建筑电气工程设计、施工、运行阶段采取相应的技术方法和预防和控制技术措施,保证建筑电气在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率。
  二、我国建筑节能现状分析
  目前,我国拥有世界第三大能源系统,一次能源总产量仅次于美国和俄罗斯。但因我国的人口众多,人均拥有量很低,能源效率低下,未来建筑能源需求量很大。节约能源、降低能源消耗、提高能源效率关乎中国经济的前途,也关乎全球的经济发展。
  三、建筑电气设计概述
  (一)建筑电气设计的原则
  1.满足建筑物的使用功能。建筑电气设计的原则应满足以下几点:照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;④满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
  2.考虑实际经济效益。节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用,而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
  3.节省无谓消耗的能量。节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。
  (二)设计要达到的目标。
  住宅电气设计的设备选型应能满足居民在住宅居住期内(一般按30-50年考虑)用电的增长,以居民远期负荷发展为依据,以居民生活用电达到中等电气化水平为目标;根据居民生活情况,使每户住宅的供电达到4-10kW的水平,并保证在住宅居住期内不再改造;具有合格的电能质量,家用电器能正常工作;为新建居民住宅电气设计提供参考,使电气安装一次达到要求,不搞重复建设。
  (三)建筑电气能耗
  在建筑电气系统中,能量损耗主要发生在电动机、灯具等电气设备、电力变压器和所有敷设的电力电缆之中。
  电力变压器的损耗主要分为三个方面:空载损耗(铁损nl)、负载损耗(铜损ll)和杂散损耗。通过有效的方法保证变压器的总拥有费用最底,从而达到节约资金的目的。
  电力电缆截面应以确定导线的经济电流密度为根本,就是在已知负荷的情况下,选择最佳的导线截面;或是在已选定导体截面的情况下,确定经济的负荷范围,以寻求投资的最优方案,取得最理想的经济效益。
  电动机在总用电量中占的比重也很大,其产生的能耗也是相当可观的。分析高效电动机的节能效果以及不同的电动机系统对能耗的影响情况,选择高效电机,搭建合理的电机系统是关键。
  灯具照明应尽量选用新型的智能照明节电器,包括选择高效的光源及附件(镇流器等);我国执行“绿色照明工程”的目的是为了在照明工程中最大程度地节约能源。
  四、建筑电气节能措施
  (一)同时性
  即电力生产的输送、分配、转换是同时进行的,无法进行大量的储存。
  (二)集中性
  即电力生产是高度集中的部门,调度和检修必须是统一的。建筑供配电系统作为电力系统的最终用户端,通常由电源系统、变配电设备、传输线路、配电设备、用电设备等组成。建筑电气节能水平可通过采取有效的措施加以提高,节能措施还应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
  (三)优化设计
  设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。在确定设计方案时,按照“以人为本"的设计思路,深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况;根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,进行全面的技术分析比较,力求最佳的设计方案。还要掌握各种节能新技术,并在设计中适当采用可获得巨大的经济效益和社会效益。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。在设计中还应尽量减少三相不平衡度。在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。因此,合理设计供配电系统在电气节能中起着非常重要的作用。
  (四)对建筑电气系统运行加以强化管理
  加强对建筑电气系统运行的管理,同样可达到节能的效果。主要管理措施有:设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量;控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施;人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。
  (五)选用先进的节能设备、器具
  首先,选用节能型变压器、节能型电动机。其次,照明用电为建筑物用电量的20%-40%,降低照明用电尤为重要,其主要途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及,国外普遍看好的发展方向是led光源,比目前的节能灯效率更高,发光光谱可在大范围选择,使用寿命可大大延长。尽管目前led的成本、效率都无法与荧光类节能灯相比,但在最近10-20年内预计将有重大突破。
  五、小结
  分析结果表明,在建筑电气工程的设计、施工、运行中,如果采取一些有效的技术方法和技术措施,提出完整的建筑电气节能设计和运行管理方案,就完全可以有效地提高能源利用率,实现了节能目标。
  参考文献
  [1]建筑照明设计标准 (GB50034-2004).中国建筑工业出版社,2004.[2]上海现代建筑设计(集团)有限公司编.建筑节能设计统一技术措施.2009.

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