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2.1使用高光效光源
據相關規定要求,建筑照明所用光源應該根據以下幾點來確定:第一,燈具在安裝的時候,如有位置較低的,就要考慮使用熒光燈,因為熒光燈有著高光效、高壽命的特點,具有較好的顯色性,在挑選熒光燈時,盡量選擇徑直管的。第二,燈具在安裝時,位置高的地方就要考慮金鹵燈,當裝燈要求使用顯色性較強的燈時,就要選擇陶瓷性質的金鹵燈,當裝燈不要求顯色性或要求較低時,就可以選擇高壓鈉燈。第三,在裝燈位置高或是不利于維修的地方,就要考慮選擇無極熒光燈,因為這種燈有著高壽命的特點,工作的時間可以超過五萬小時,另外,無極熒光燈的發光效率特別高,節能效果也特別好,電能消耗少,電壓范圍比一般的燈要大很多。
2.2將照明線路電能消耗降低
電流經過電阻流過照明線路后,會出現大量電能的消耗,因此,要選擇電阻率較小的導線,近年來,人們在廣泛的使用銅芯,在使用時,要避免消耗銅資源。要想降低線路的損壞,必須遵循以下幾點:首先,要縮短導線的長度,鋪設通電線路時,要選擇直線,將彎路出現的效率降到最低,使導線達到最短,要降低鋪設低壓線路中回頭線出現的次數,使電能在來回線路的消耗減少。為了縮短供電距離,要在負荷中心處安裝變壓器,當建筑物每層的面積達到10000平米時,配電所的數量最低是兩個,以達到縮短干線長度的目的。低壓配電室可以避免支線沿著干線倒送的事故發生,所以,要在高層建筑豎井旁,建設低壓配電室。其次,要擴大導線的截面。要進行嚴格的資金消耗計算與增加計算,在保證增加導線橫截面較為有意義的情況下,將導線的截面增大一級,使得能源消耗降至最低。
2.3照明系統功率因數的增大
一些照明系統電感元件用電設備會浪費電能的無功功率,如:變壓器、鎮流器等,使電能不能得到有效利用。所以,必須要將類似的無功功率降到最低,要將照明系統的功率因數增大,如:可以利用電子鎮流器,在熒光燈的使用過程中對其進行安裝,使得線路設備傳輸無功功率的數量降至最低。
2.4節能技術的創新
在設計節能照明系統時,要進行節能技術的創新,如:天然光。天然光就是利用天然光纖代替人工照明,可以在建筑的側面及屋頂設計大量的玻璃,使得天然光可以通過玻璃照射在建筑物中,室內照明較為充足,白天可以完全脫離人工照明,當自然光線需要調整時,可以利用簾幕進行調適,不僅可以節省能源,還會使自然光的視覺效果達到最佳水平。在一些自然光不充足的地方,如地下室,設計人員可以將光纖照明利用進來,只需要將采集陽光的設備安裝在室外,就可以良好的對其進行利用,其原理就是通過光纖,將設備中收集的天然光傳輸到室內,與此同時,人們還可以利用光纖技術制造出不一樣的藝術效果。目前,已經有研究人員對發光的二極管進行研究,其電量消耗比正常的日光燈低,如果可以對其進行良好的使用,建筑照明系統低耗最降至低的目標就可以早日實現。
2.5照明器控制方式的改善
要根據每個建筑物的室內照明使用的特點以及要求,來選擇照明器的控制方式。首先,面積較小的房間要選擇一燈一個控制,或者是兩燈一個控制的方式,盡量避免多燈一控的情況發生,減少不必要的能源消耗,房間面積大的燈控設計方法也如此。其次,在對建筑樓梯與樓道中的燈控進行設置時,盡量選擇聲音控制開光,這樣,可以將開燈時間縮短,照明時間可以根據人為的控制來決定。最后,在對遠離窗戶采光較差的地方設置燈控時,要選擇可以調光的控制設備,使其既可以保持室內照明均勻,又可以保證電能不被消耗。在建筑物中,不同的位置,燈控的選擇也是不同的,為了節省電能的消耗,設計人員要根據實際情況進行科學、合理的選擇。
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(一)根據實際情況選擇合適的光源。城市道路照明選用高光效的光源是節能的一個重要方式,避免因為照明而建設大量的路燈。同時,對光源設備的發光效果、使用性能、使用壽命等進行綜合考慮。不同的道路類型和不同的場所應該安裝適合周圍環境的照明設備,要大量使用節能設備以及新的節能技術,達到節能的效果。比如現在為了提高光效經常會選用高壓鈉燈,因為在耗能一樣的情況下,高壓鈉燈產生的光源具有較好的通量,遠遠高于金鹵燈的通量,而且高壓鈉燈的透霧性能也有不錯的效果。但是金鹵燈也具有很大的優勢,低照度水平的視覺效果金鹵燈則比高壓鈉燈具有更好的效果。視覺效果是照明效果質量的評價,而照明的亮度、照度則是照明數量方面的要求。人們對于光效的不同產生的感覺不同,高壓鈉燈產生的光線中大多是紅、黃的長波光譜,金鹵燈光線中多含藍、綠色的短駁光譜,金鹵燈的光效比高壓鈉燈的光效好一半,能見度和清晰度比較高,人們在這樣的照明環境中有較好的視覺效果。在小路口或者廣場等受霧濃度影響較小的環境適合安裝金鹵燈,這樣可以有效提高照明效果,同時受到天氣霧霾帶來的影響也較低。
(二)燈具的選擇。光源的利用率受路燈的利用系數的影響,系數越高利用率就越高。一般路燈的利用系數受到路燈的控光能力的影響,同時道路的規格、路燈的高低和路燈角度等也是影響路燈利用系數的因素。在設計生產路燈設備的時候通過對利用系數的分析研究,可以大大提高路燈的利用系數。但是對于部分起裝飾作用的路燈,其利用系數較低,因為燈光的照射方向是多方位的。光源的損失量也就比較大。如:玉蘭花燈和乳白球燈,光源一半朝天空照射,剩余的一半又有一部分向非路面方向照射,路面得到的光照只是總發光量的很少一部分。雖然裝飾燈觀賞效果比較好,但其使用價值不高,同時消耗掉大量的電能。在市政路燈建設過程中要合理安排建設方案,盡量減少能源浪費。路燈的發光量只有最大程度的照射到路面,才能提高路燈的利用系數。同時在建設路燈的過程中要科學計算路燈高度差和傾斜角度,這都是導致光照是否能夠最大程度的照射到地面的條件。當路燈光亮照射到路面的程度較高時,則可以降低路燈的功率,同時也能滿足照明需求,又能減少能源的消耗。老式的路燈使用的鎮流器功率因數較低,導致路燈的功率整體降低,同時老式鎮流器本身消耗大量的電能,路燈的整體耗電量也大大的增加,造成不必要的浪費。要及時更換新型的節能型電感鎮流器,這種新型的電感鎮流器的能耗大大的降低,工作性能也明顯的改善,其節能效果甚至到達了電子鎮流器的水平。同時新型的電感鎮流器生產成本低、工作性能高,使用可靠,與普通的路燈兼容性較好,適合路燈的后期改裝。也能降低市政路燈建設的成本,比較適合我國城市發展的潮流。
(三)照明供電及控制系統的設計。這種方法反而降低了市政設施服務的效果和質量。同時在夜晚后半段時間內電壓升高容易對處于工作狀態的路燈產生危害,降低了路燈的使用壽命,這種節能措施反而是得不償失。
1.降壓穩壓:使用光源降壓-穩壓-調光技術,這種智能調控技術可以滿足照明需求的同時又減少能耗,比較容易根據道路上的交通流量的多少和電壓的高低來調控路燈的功率,達到保護路燈照明系統和節能的效果。
2.系統補償:對于路燈照明使用的氣體導致路燈工作功率低的問題,可以使用系統補償這種方法來補償功率不足的問題。補償的方式分為集中和獨立兩種補償方式。目前在獨立補償方式上的技術比價成熟,可以大量的推廣,大大提高低功率的路燈功率,降低了設備的損耗。
3.智能設備:在市政路燈設備建設過程中加入智能控制系統,通過先進的控制技術、通訊技術與節能技術相聯系,這樣可以有效控制照明設備的工作狀態。做到合理控制照明設備的工作時間,在需要開啟照明設備的時候,可以自動啟動照明設別,對于夜晚無人使用的道路可以選擇關閉某一路段的路燈,大大提高了節能的效果,同時也保證了路燈不因為長時間工作而降低使用壽命。
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引言:能源的短缺越來越引起發達和發展中國家的普遍關注。其中,電力能源的耗費和電力設計也引起了人們的高度重視。人們在追求智能樓宇、博物館建筑、住宅樓和校園建筑的舒適、安逸、安全和人性化的同時,也開始注重電氣自動化工程的節能設計,既要做到合理、達到用戶使用需求,又要兼顧到節能設計。
一、電氣工程設計原則
1、優化供配電設計。促進電能合理利用
在做水庫工程電氣設計時首先考慮的是適用性,就是要能為水工設備的運行提供必要的動力:為在水庫建筑物內創造良好的人工環境提供必要的能源;應該滿足用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性的要求;應能保證電氣設備對于控制方式的要求,從而使電氣設備的使用功能得到充分的發揮。做到供電系統高效、靈活、穩定、易控、多樣、便捷、暢通。其次考慮的是安全性,電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩定與動穩定的裕度;確保供電、配電與用電設各的安全運行:有可靠的防雷裝置:防雷擊技術措施;在水庫特殊功能的場合下還應有防靜電、防浪涌的技術措施;按水利建筑物的重要性與火災潛在危險程度設置相應必要的技術措施。在滿足水庫電氣工程的實用性和安全性的基礎上,利用先進的技術,優化供配電設計。促進電能合理利用。
2、提高設備運行效率。減少電能的直接或間接損耗
在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,盡可能減少建設投資,最大限度的減少電能與各種資源的消耗。選用節能設備、均衡負荷、補償無功、減少線路損耗、降低運行與維護費用,提高電源的綜合利用率,提高設備運行效率、減少電能的間接或直接損耗。
3、合理調整負荷,選取合理的設計系數,提高負荷率和設備利用率在滿足水工建筑物對使用功能的要求和確保安全的前提下,設計時盡可能提高電能質量、合理調整負荷、選取合理的設計系數、在特殊用電的情況下選擇合理的節能措施,提高負荷率和設備利用率節約電能。
二、供電節能技術
1、減少電能傳輸的損耗
電路線路上必然會存在電阻,因此只要有電流通過線路就會產生有功功率能耗,對于這樣一種形式的能量損失,我們就需要根據其能耗的機理來進行設計處理,考慮到線路上的電流是不允許改變的,因此就只能夠在線路的電阻上做文章,也就是說,只要能夠在不影響線路正常運行的狀況下減小線路上的電阻,就能夠有效的起到節能的作用。我們更進一步的來探討,與線路電阻有關的是線路自身的電導、線路截面和線路的長度,相應的節能方式也就可以分為三個大類:一是選用電導率比較小的金屬材質來作為線路的輸電導線;二是盡可能的減少線路的長度,這一點可以通過線路少走彎路、不走回頭路來實現;三是適當的增大導線截面的面積。
2、變壓器的節能設計
變壓器是電力自動化工程中的重要設備,承擔著轉換電壓、電流和功率的重要作用。變壓器是耗能的大戶,當變壓器處于空載運行狀態時,低壓系統的能源損耗絕大部分是變壓器自身的運行損耗。因此,變壓器的節能設計是否合理是整個電力工程節能設計的關鍵環節。通常,變壓器的節能設計要從下面幾個環節來考慮:
(1)減少變壓器的型材損耗。例如,變壓器用的硅鋼片、鋼材、銅線和絕緣材料、絕緣子和變壓器油等都是正常變壓器所構成所必備的材料,這些材料的設計選擇如果不合理,要消耗供電系統的大量電能,若是本著厲行節約的理念,在滿足變壓器工作要求的前提下,周密合理地選擇材料和運行介質,可為電力工程間接地節約施工成本和節約電能。
(2)為降低變壓器的電能損耗,配電線路和配電柜,應盡量選擇銅材并且采用換位導線措施,基于降低變壓器的空載損耗考慮,應降低磁密并應盡量的選取冷軋用的高質硅鋼片,在滿足設備運行要求的條件下,盡量采用較薄的硅鋼片,達到節能的目的。
(3)選用節能方式的變壓器。目前,S11和S10都是為節能的設計要求而“量身打造”這種變壓器不僅繼承了原有變壓器的優點,還具有高效的節能特性,從生產長期運行來看,節能效果比較顯著,可作為節能設計的首選變壓器。同時,設計時,要注意選擇合理的變壓器接線方式,合理的接線方式對節能的影響也十分重要,同時,在變壓器的生產運行期間,不應讓變壓器長期過載運行,使得變壓器處于超溫運行狀態,這樣不僅加速變壓器的老化,同時也增加了變壓器的電能損耗。
(4)在工廠車間或大型智能樓宇,由于生產負荷率很大,變壓器按設計規范要求通常都放置在電力負荷的中心位置,盡量地與冰凍機、空壓機、大型引風機、離心機等大的生產負荷放置在一起,這樣便于生產管理,更重要的是可以減少現場電纜的長度、減少輸配電線路的事故率,降低線路的電壓降和電能的損失,同時提高了系統的功率因數和電能的質量。具體的放置位置要根據生產現場工藝設備的分布和實際情況來布局。對于大型的智能高層建筑,為了經濟考慮,應盡量放地下層,因為智能高層用電量大的電氣設備多數在低層。
3、供配電系統的設計
通過供配電系統的合理設計來實現節能無疑是最為直接也最為有效的方式之一,具體來說可以從以下三個方面來著手進行:一是盡可能的減少配電的級別,這樣能夠有效的提高供配電系統的穩定性和可靠性;二是要要結合實際的用電狀況來對供配電的狀況進行確定,盡可能的保證變壓器處于負荷的中心位置,這樣就能夠最大程度的降低供電半徑,從而實現電力節能,并且,這樣一種節能方式還能夠一定程度上提高供電的質量。
4、照明節能
在電氣自動化的節能設計中,還可以通過照明節能來實現,具體來說同樣是有兩種方式,一種就是直接利用高效光源,傳統的白熾燈雖然簡單便宜,但是其發光的效率比較低;另一種就是充分的利用自然光,這就需要對構筑物的門窗進行擴大,或者是對建筑物或者是構筑物選擇一個較好的朝向。
結束語:
電氣系統也隨著社會的發展在不斷的進步,而對于電氣自動化中的節能技術而占也正處于發展階段。現在的節能技術能夠達到節能的效果,而今后研究的節能技術將會朝著更好的方向發展。而現在要做好電氣自動化的節能設計則應該從導線的選擇到最后安裝的完成都應該做到最好,并且還要讓節能技術在電氣系統中發揮到最好的效果。
參考文獻:
[1]劉江,淺析220 kV變電電氣自動化[期刊論文]-中國科技博覽2010(26)
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一.引言
我國盡管是一個能源消耗大國,能源需求十分緊缺,但在這種情況下能源浪費的現象仍然十分嚴重。近年來電能作為二次能源的供需矛盾表現的越來越突出,能源緊缺已經嚴重的制約我國經濟的發展。一直以來節能問題就是我國國民經濟發展的一項長遠方針,如何節約電能自然的就成為了每個建筑電氣設計人員需要認真考慮的難題。本文就民用建筑電氣設計中所采用的幾項節能措施來進行探討。
二.供配電系統的節能設計
依據負荷容量、供電的距離和分布以及用電設備的特點等因素來合理的設計供配電系統,盡量做到系統的簡單可靠,操作使用方便。變配電所應該盡可能的接近負荷中心,從而縮短配電的半徑進而減少產生線路的損耗。合理的選擇變壓器的臺數以及容量,進而能夠適應因為季節性導致負荷變化,可以實現靈活的投切變壓器,最終達到經濟運行而且減少因輕載運行帶來不必要電能損耗的目標。
三.變壓器的節能設計
降低變壓器的有功損耗,變壓器的有功損耗按照下面公式計算:
P=P0 +β2Pk
上式中 P―變壓器的有功損耗(KW)
P0―變壓器的空載損耗(KW)
β2―變壓器的負載率
pk ―變壓器的短路損耗(KW)
1.P0作為變壓器的空載損耗又被稱作鐵損,它主要由漏磁損耗與鐵芯渦流損耗而組成,它的值和鐵芯的制造工藝以及材質有關,但與負荷的大小沒有關系,因此我們在選擇使用變壓器的時候最好挑選使用節能型變壓器比如SL9、S9、 SC8等等。它們使用優質冷軋進行取向矽鋼片,實施“取向”處理,能夠使矽鋼片的磁疇方向趨向一致,從而降低了鐵芯渦流的損耗,45度全斜度的接縫結構使得接縫的密合性更好,進而降低了漏磁的損耗。
2.P0是變壓器負載傳輸的損耗也被稱作變壓器線損,它不僅取決于經過繞組的電流大小,而且還受變壓器繞組的電阻大小的影響,而且還和負荷率的平方成正比。所以在選擇使用變壓器時要選擇那些阻值比較小的繞組,比如銅芯變壓器。β2Pk用微分可以求出它的極值,在β=50%每千瓦的負荷時,這時的變壓器能耗值最小,但是在β=50%負載率時只降低了變壓器的線損,并沒有降低變壓器的鐵損,所以也不算是最節能的。綜合初裝費,高低壓柜、變壓器、土建運行以及投資費用,又會導致變壓器在使用期內預留合適的余量,變壓器最節能經濟的運行負載率通常都在75%~85%之間。
3.在選擇使用變壓器臺數以及容量時,必須要依據負荷情況,來綜合考
慮年運行以及投資的費用,合理分配負荷,選取電力負荷與容量相適應的變壓器,從而將工作保持在高效低耗的區間內。
四.減少線路損耗
因為配電線路存在電阻,當電流通過的時候就會形成功率損耗,它的公式為:
當“R”線路電阻在經過電流不變的時候,線路的長度越長則電阻值就越大。假如在一個工程施工當中因為線路上下縱橫交錯,通常工程線路長度不小于萬米,大的工程更長,這就導致電能的損耗是非常巨大,因此設計人員要高度重視降低線路能耗。在具體的工程施工過程中,線路上的電流通常是保持不變的,因此要降低線損,只能盡可能的降低線路電阻。而線路的電阻值R=PL/S,也就是跟導線的長度L以及導線的電阻率P成正比,跟導線的截面S成反比。要降低電阻值需要從以下幾個方面來進行考慮:
1.盡可能的選擇使用電阻率P較小的導線,比如銅芯導線,其次是鋁線。
2.盡量減少導線的長度,在設計過程中線路應該盡量避免走彎路而選擇走直線,此外在低壓配電當中盡量避免走回頭路。變電所要盡量的靠近負荷中心,從而減少供電的半徑。
3.增大導線的截面積,對于線路比較長的而言,在滿足熱穩定、載流量、保護配合以及電壓降要求的前提之下,在選擇線截面的時候應該加大一級的線截面。這樣所增加的線路費用,因為節約能耗從而降低了后期年運行的費用,在進行綜合考慮經濟節能時還是比較合算的。
五.高供配電系統的功率因數
功率因數的提高能夠降低線路無功功率的損耗,進而實現節能的目的。上述所提到的輸電線路損耗AP中不僅包括線路傳輸無功功率時產生的線損,而且還包括線路傳輸有功功率時所產生的線損。傳輸有功功率主要是為滿足建筑物功能。通常在供配電系統中的一些用電設備比如變壓器、電動機、燈具鎮流器和很多的家用電器都存在電感性,會導致形成滯后的無功電流,它要在系統中要經過高低壓的線路后傳輸到用電設備的末端,在無形之中提高了線路的功率損耗。但是這一部分損耗的是能夠避免的,具體方法主要有以下兩點:
1.降低使用的用電設備所產生的無功損耗,增強使用用電設備的功率因數。在進行設計時應盡量使用功率因數較高的用電設備比如同步電動機,電感性用電設備可以選擇使用有補償的電容器用電設備等。
2.用靜電電容器來進行無功補償。電容器能夠產生超前的無功電流用來抵消用電設備的滯后無功電流最終實現提高功率因數的同時又降低了整體的無功電流。在具體的工程設計當中有高低壓柜集中補償法以及采用分散就地補償方法等,可以依據具體情況進行具體分析。
六.電動機節能設計
降低電動機損耗的主要途徑是提高電動機的功率因數以及工作效率。在工程設計過程中要選擇使用高效率的電動機,但是在具體的工程施工中電動機往往都是建筑及水暖等專業設備所配套的,由設備制造商進行統一的供應,因此節能措施只能夠貫徹在運行的過程之中。除了就地電容器補償降低線路損耗外最主要的就是降低空載運行以及電動機輕載,這是由于在輕載運行狀態下電動機的效率是極低的,切實可行的辦法是通過采用變頻調速來控制電動機從而使其在負載率變化時能夠自動的調節轉速,從而提高電動機輕載時的效率實現節約電能的目標。
七.照明的節能設計
照明的節能設計要求是指在確保不降低照明質量、不降低作業面的視覺標準的前提之下,力求降低照明系統中的光能損失,進而最大限度的利用好光能,往往采用的節能措施有下面幾種:
1.充分的利用自然光。這是進行照明節能設計的一個重要途徑,在進行設計時電氣設計人員要更多的加強和建筑專業的配合,做到合理利用自然光從而使其跟室內的人工照明有效的結合起來,最終大大的節約人工照明電能。
2.照明設計標準規定了各種場所的視覺要求、照度標準以及照明功率密度等等。照度標準不能夠隨意的降低,也不能隨便的提高,必須要有效地控制單位面積燈具的安裝功率,在充分滿足照明質量的前提之下,通常房間應該采用高效發光的緊湊型熒光燈以及熒光燈,高大廠房、車間以及體育館場的室外照明等通常采用金屬鹵化物燈和高壓鈉燈等高效的氣體放電光源。
3.推廣使用性能優、低能耗的光源用電附件,比如節能型電感鎮流器、電子鎮流器、電子變壓器以及電子觸發器等,民用建筑內的熒光燈適合選擇使用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈應該優先選擇使用電子鎮流器,氣體放電燈則適宜使用電子觸發器。
八.結束語
民用建筑電氣的經濟節能設計有著很大的潛力,相關的電氣設計人員在進行設計時要充分仔細的考慮,反復的比較設計方案,從而拿出一套在滿足功能需求的前提之下,能夠符合各種技術指標,切實可行而又行之有效的節能措施,最終實現節約電能的目標。
【參考文獻】:
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3. 顧偉國,淺談建筑電氣設計中的節能措施[期刊論文]-安徽建筑2008,15(5)
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一、前言
本文從工業建筑電氣照明節能設計的原則、建筑電氣照明節能設計的主要措施、等具體內容進行闡述。
二、工業建筑電氣照明節能設計的原則
建筑電氣領域節約用電蘊含著巨大的潛力,同時,節能具有重大意義,它不僅能有效地緩和電力供需矛盾,保證國民經濟持續、高速、健康的發展,而且經濟效益顯著,是一種經濟的電力開發形式。建筑電氣節能過程,貫穿于項目的決策、設計、施工、投產、使用等整個周期。作為專業電氣設計人員,應該在整個設計過程中精心考慮,嚴謹地進行方案比較,從安全性、可靠性、經濟性及節能性等方面進行綜合考慮,選擇合理的供配電方案,采用先進技術,選用高效設備,實施電網的經濟運行技術,在節約能源、促進科學技術進步的同時,又保護了環境,取得社會效益及經濟效益的雙贏,保證我們高速的經濟發展勢頭,實行社會的可持續發展。
1、綠色照明
建筑照明節能設計的主要原則就是綠色照明,它是指在保證居民生活學習、工作、生產照明的基礎上,盡可能地節約電能、然而在節能的過程中。也不能通過增加投資而追求節能效果。做到綠色照明、因此電氣設計人員在進行節能設計時。一定要在滿足建筑照明需求的前提下。注重燈具的布置。建立高效的節能和安全體系。符合建筑電氣照明節能的規范要求,做好綠色節能工作。?
2、適用性
在對建筑電氣照明進行節能設計時,一定要滿足經濟適用的原則,準確定位建筑電氣照明,合理控制電氣照明節能,防止出現嚴重浪費的情況,避免過度裝飾,做到經濟適用。所謂的適用性原則就是在滿足為建筑物內的良好的人工環境提供必要的能源,為建筑設備提供必須的動力,為用電設施提供可靠的負荷容量等條件的情況下,優化供配電設計,從而促進電能的合理化運用。也就是說不能因為節能而影響建筑物的整體功能,要保證建筑物照明的照度、色度及顯色指數。要滿足建筑物舒適衛生的良好環境。滿足各處運輸通道的暢通無阻等等。除此之外,相關設計人員還應堅持以人為本、技術先進、保護環境、科學合理、節約能源等原則。更好的做好建筑電氣照明節能工作。
3、考慮經濟效益
節能設計不僅要考慮其節能效果,還要考慮其研發制止成本,將節能效果與研發成本相比較,進行綜合和分析。要確保節能的長期受益大于節能設計的自身成本,讓使用者可以明顯的衡量出兩者的中更經濟的一方,以保證其購買使用。設計者在設計的過程中,要經過嚴密的預算與對比,確保節能設計的長期受益大于其本身價值,制作出對比方案,讓使用者一目了然。本著節約的原則,確保使用者使用期間的能源支出經濟支出達到最小,才是節約設計的本質目的。
三、工業建筑電氣照明節能設計的主要措施
1、優化啟動設備
在建筑電氣照明節能設計中,為了提高其節能水平,還要采取優化啟動設備的方式。因此,需要結合實際需求,合理選擇氣體放電光源啟動設備。比如以熒光燈為例,在其使用過程中,可以配備相關的電子鎮流器,與常規的電感鎮流器相比,其節電效果提高了10%,而且本身的消耗也減少了3/4-1/2,所以,這在很大程度上提升了建筑電氣照明節能效果。
2、加強對節能燈具的高效利用
節約電力能源,不僅要研發電氣節能照明設計,還要將各種節能燈具配合節能照明設計一切運用。只有在使用電氣照明節能設計的同時,配合使用高效的節能燈具,才能達到建筑電氣節能照明設計的最大節能效果。否則,如不將建筑電氣節能照明設計與高效燈具相結合,將會加大電能的損失。所以,節能照明設計配合高效節能燈具的使用是必須的,只有選對了高效節能燈具,才能使電氣節能照明設備的設計成本降低,效果變強,一箭雙雕。
3、充分利用天然光源
在工程設計中,電氣設計人員應與建筑專業配合,從建筑結構方面充分獲取天然光,如開大面積的頂部天窗,利用天井空間與利用屋頂采光,有條件的可采用光導纖維、棱鏡組反射及導光管等新技術進行采光,提高對自然光的利用。
4、進行精確的照度計算
建筑電氣照明設計中,往往對照度計算過于粗略,憑經驗估算,僅憑經驗估算是不可能把照度值控制在照明標準規定的誤差范圍內,會造成實際效果與要求不符或浪費能源。所以,要獲得精確的照度,必須通過較為精確的計算。?
5、采用合理的控制方式
燈具的控制方式可分為手動控制與自動控制兩種。對于手動控制,一是可適當增加照明開關點,以達到分區控制燈光的目的;二是可采用各種類型的節電開關,如調光開關、定時開關、節電控制器等,都有顯著的節能效果。而自動控制,則包括紅外遙控開關、光電照明控制、中央控制系統及智能照明控制系統等方式。
四、研究新技術新產品、優選氣體放電光源啟動設備
在建筑電氣照明節能設計中,要充分重視新技術的作用和重要,加大新技術的研究力度,比如:對于一些光線較暗,而且又照不到的地方,就可以有效地利用光纖照明,達到照明節能要求。又比如:當前對于光纖照明和天然光的利用,就在很大程度上,推進了我國建筑電氣照明節能設計水平。尤其對于高大的建筑而言,新技術的研究和應用就更加成為一種有效手段,由于高層建筑所要求的采光效果較高,而天然光的利用則正好可能達到其要求,并且因此,要加強對現代科技手段的運用,合理的利用天然光,改善人們的生活工作的環境,提高節能效果,增強人們的舒適感,加強對人們視覺的保護,確保人們身體健康,并且達到節能作用。
在工業建筑電氣照明節能設計時,應該大量應用天然光和光纖照明,有效運用現代科技手段,合理選擇照明線路和控制開關與方案、尤其對于寫字樓等高樓大廈,有許多大玻璃,所以應該充分利用天然光線。它可以通過玻璃折射入室內,完全不需要人工照明,就可以獲得充足的照明,改善人們的工作環境,有利于人們的身體健康。
除此之外,還可以采用自動控制幕簾來調控光線強弱,從而使光線舒適,對于地下室等光線照不到的地方可以采用光纖照明方式。它是通過光采集袋將太陽光傳送到室內端口,這種方式不消耗能源,大大降低了用電成本,還可以創造出許多藝術效果、除此之外,還可以在照明系統中大量應用發光二極管,其具有壽命長、耗電量低等特點,大量使用發光二極管,將會節省大量能源。在氣體放電光源的啟動設備選擇上,應該選用節能型電感鎮流器和電子鎮流器,因為它們本身功耗小,節能量大,節電效果顯著。由于使用電子鎮流器時,會增加高次諧波的含量,危害供配電系統,因此設計人員應該注意高次諧波對供配電系統的影響,如出現問題,應及時采取措施,防范和抑制高次諧波,避免不必要的危害。
在電氣節能設計時,應該根據實際的照明需求合理選擇照明方式,采用一般照明。混合照明和局部照明等多種方式相結合,進行節能設計,在照明控制方法上,應選用單燈控制、雙控開關控制、智能控制、多燈控制、探測器控制等多種方法并用、在公共場所采用集中控制和分區分組控制兩種方式,對于功能較復雜的建筑,采用智能照明控制系統,保證節能效果。對于夜景照明,應設計多種模式的控制方式,建筑電氣照明節能設計中關鍵問題就是正確選擇照度值,照度過大或是過小都會影響人們的生活和工作。
五、結束語
電是我國普遍應用的能源之一,工業建筑電氣照明節能是一個必須要引起重視的問題,加強技術人員的科技水平,更好的完工業成建筑電氣照明節能的設計,是本文的主要思想。
參考文獻
篇6
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
改革開放以來,我國的建筑逐漸呈現高層次發展,越來越多的高層建筑拔地而起,施工規模的擴大,建筑行業的繁榮,也帶動了各種類型的幕墻設計施工的發展,近年來,幕墻不僅廣泛用于各種建筑物的外墻,還應用于各種功能的建筑內墻,如通信機房、電視演播室、航空港、大車站、體育館、博物館、文化中心、大酒店、大型商場等,既很大程度的滿足了建筑內外的特殊需要,提高了建筑內外的環境,也產生了很好的裝飾效果,但是,在現代幕墻廣泛的采用并為居民創造了更為舒適的工作生活環境的同時,也造成了巨大的能源消耗,近年來,我國的幕墻能源消耗量逐漸增加,進一步加重了我國的能源壓力,使得我國的經濟發展和人們生活水平的提高缺乏強有力的支持。因此,加強幕墻的節能設計,已經勢在必行。
二.節能型幕墻的設計原則
建筑幕墻是現代建筑最外層的圍護結構,不僅僅可以增強建筑的審美價值,更可以創造出舒適的室內環境,但是,幕墻也是整個建筑體系中重要的能源消耗點之一,加強建筑幕墻的 節能設計,必須綜合考慮到建筑物周邊的氣候自然條件,人文經濟特征,科學分析周邊的光線,溫度等因素,在此基礎上,要結合建筑整體的高度,結構特點,朝向等條件,通過科學合理的設計手段,對建筑室內的環境進行調整,使得建筑內部的溫度,濕度,光線,遮陽,采光,通風,隔熱等多方面的條件更適合人們的居住和工作,既滿足了整個建筑的基本功能,也通過合理的設計大幅度降低了整個幕墻建筑的能源消耗。據筆者多年幕墻施工經驗,幕墻的節能設計,要遵循以下幾個方面的原則。
1.要嚴格遵守目前設計節能的各種法律法規
伴隨著幕墻在建筑工程的廣泛運用,我國也相繼出臺了一系列的法律法規,這些法律規范都是建筑幕墻節能設計必須嚴格遵守的標準之一。在進行建筑幕墻節能設計過程中,要從保溫,隔熱等多方面進行,嚴格遵守GB 50189—2005《公共建筑節能設計標準》、JGJfF151—2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》、GB/T21086—2007《建筑幕墻》等法律規范,并使得建筑幕墻的各項設計符合節能的基本要求。2.幕墻的節能設計要具有科學性
幕墻的節能設計是一項極其復雜的過程,必須綜合考慮到建筑功能,性能等多方面的因素,從地理自然條件到人文經濟因素,都做出全面分析,權衡。根據建筑的實際情況,科學選擇幕墻的結構形式和窗墻面積比,使用節能材料,優化建筑構造,從而使得建筑主體和幕墻之間形成科學合理的統一體。
3.幕墻的節能設計要遵守適用性原則
在設計過程中,要從當地的環境因素與項目的具體實際出發,設計符合地方規定標準和國家法律規定,嚴格落實節能政策,嚴格處理好提高建筑舒適度和降低幕墻能源消耗的關系。
4.要遵守經濟性原則
在建筑幕墻設計過程中,要處理好局部和整體的關系,相對于整個建筑項目而言,建筑幕墻只是其中一個部分,也是整體建筑節能設計的一個關鍵環節,因此,要結合整體建筑的節能設計,將幕墻的節能設計和建筑主體的節能設計統一起來,綜合考慮,實現二者的統一協調。實現建筑設計的節能性能和經濟成本的優化。
三.現代幕墻建筑設計中的節能設計分析
1. 建筑幕墻節能的窗墻比設計
自從GB 50189—2005《公共建筑節能設計標準》出臺以來,建筑幕墻的窗墻比設計顯得非常重要,該標準對于窗墻比小于0.7的建筑,各項節能參數可直接從該標準的表格中選取,從而對建筑的各項節能指標予以控制。如果窗墻比大于0.7,則要求按該標準4.3節的規定進行權衡判斷。窗墻比是指建筑每個朝向的窗(包括透明幕墻)的面積與整個外墻面積的比值。窗墻比小于0.7,通俗的說就是要求建筑外墻能夠采光的面積不大于外墻總面積的70%。在該標準的使用過程中,存在一些誤解,有的人認為按這條標準,建筑就不能全部采用玻璃幕墻。注意,玻璃幕墻可以加內襯板和保溫層,做成非透明幕墻,只要性能滿足非透明幕墻的要求即可。反言之,只要非透明幕墻的面積與整個外墻面積的比值大于0.3,也就滿足了窗墻比小于0.7的要求。
2.建筑幕墻節能的遮陽設計
(一)科學選擇遮陽的玻璃
在遮陽節能設計過程中,遮陽玻璃的選擇是其中很重要的環節,在進行遮陽玻璃的選擇時候,可以綜合考慮到各種遮陽系數,建筑施工點的自然氣候條件,人文經濟因素等多方面的條件,進行綜合分析,科學選擇,一般而言,鍍膜玻璃、反射玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等玻璃類型都是節能設計過程中廣泛運用的類型。目前廣泛應用的玻璃主要是低輻射中空玻璃,其傳熱系數低,遮陽效果好,在不采用遮陽構件的情況下其遮陽系數也可以滿足節能設計規范的要求。還有他最大的優點是通透性好,在白天可盡量減少室內照明的使用,也可以很大程度的節能能源。反射率低,對相鄰建筑和行人影響小,不會造成光污染。
(二)優化遮陽構件設計
遮陽構件的設計按位置可分為外遮陽和內遮陽,外遮陽的形式可分為水平式遮陽、垂直式遮陽、綜合式遮陽和擋板式遮陽、幕墻遮陽板常見形式。其中水平遮陽板設計時要注意對玻璃外側熱空氣散逸的處理,即遮陽板與玻璃墻面應有一定距離,遮陽板本身也應做通風處理,比如設計成傾斜百頁狀。垂直遮陽板最好設置可調節,可以根據太陽位置改變方向。內遮陽就是在幕墻內側設置遮陽簾、軟百頁、竹簾等。
3.幕墻節能的熱工設計
(一)建筑幕墻熱工節能設計的發展趨向
在幕墻節能設計過程中,如果幕墻的主要用于采暖供熱(適用于北方地區),那么,在設計時候要注意保溫性能,力求實現溫室效益,雙層通風幕墻就是一種比較科學合理的發展方向。但是,如果是為了達到制冷效果(適用于南方地區),,在綜合考慮到這些性能特征的同時,就要充分考慮幕墻的遮陽性能,減少太陽直射產生的熱量。
(二)幕墻熱工節能設計中的傳熱優化
進行幕墻熱工設計時,必須對其復雜的傳熱過程和傳熱方式進行分析和研究。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑:一是玻璃和鋁合金金屬框格的傳熱:通過單層玻璃的熱流傳熱,通過金屬框格傳熱,通過玻璃的鍍膜層減少輻射換熱;二是幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱:內表面與室內空氣間的對流換熱,內表面與室內環境間的輻射換熱;三是玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的換熱;外表面與周圍空氣間的對流換熱,外表面與外界環境間的輻射換熱,外表面與空間的各種長波輻射換熱。對于明框幕墻,設計時采用斷橋隔熱設計,形成“斷橋”,可增大熱阻,減少熱傳導,提高幕墻的節能性能。
4.幕墻結構粘接材料的選擇和使用
《公共建筑節能設計標準》4.2.10條和4.2.11條對外窗和幕墻的氣密性作了較高的要求的要求。硅酮結構密封膠將建筑幕墻玻璃粘結到支撐結構上。結構硅酮密封膠既起結構粘結作用,又起幕墻密封膠作用。因此在幕墻設計中如何選用合適的結構硅酮膠產品和打膠方式對確保幕墻的氣密性、安全性和耐久性是至關重要的。幕墻所用各種膠料均必須進行相容試驗和性能檢測,并出具試驗檢測報告。
四.結束語
節能環保是我國建筑行業發展的重要趨勢之一,在能源危機日漸嚴重的今天,幕墻的能源消耗大大的增加了我國的能源負擔,不利于我國社會主義和諧社會的進程,隨著建筑行業的飛速發展,現代幕墻將會得到更廣泛的運用,幕墻能源消耗勢必會進一步增加,為了緩解我國的能源壓力,在幕墻設計過程中,不斷提高設計人員的綜合能力和專業素質,在綜合考慮到施工地點的自然環境,人文經濟等多方面的因素的基礎上,從整個建筑構件的設計,連接和建筑的熱工,保溫等各個方面做出科學是設計,使得現代幕墻既可以滿足節能需要,又可以創造出獨特的建筑風格,實現實用價值和美學價值的統一,為國家經濟的發展和人們生活質量的改善注入新的活力。
參考文獻:
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篇7
Keywords: electrical energy saving design; power supply system; power factor; energy production device; lighting energy-saving
中圖分類號:TU2
前言
設備容量大,用電設備多,電能消耗高,是化工企業生產的突出特點。建設節約型社會是一項系統工程,作為電氣設計人員只有精心設計,以人為本,便于操作和管理,才能達到最佳的節能效果和取得最佳的經濟效益。因此做好電氣節能設計,節約每一度電,每一份能源,就成為電氣設計人員應盡的職責。
1、供配電系統的節能設計
根據負荷容量,供電距離及分布,用電設備特點等因素合理設計供配電系統,做到系統盡量簡單,可靠,操作方便。變配電所應盡量靠近負荷中心,以縮短配電半徑減少線路損耗。
合理選擇變壓器的型號、容量和臺數,以適應由于季節性和工作時間造成的負荷變化時能夠靈活投切變壓器,實現經濟運行減少由于輕載運行造成的不必要的電能損耗。
1.1 減少變壓器的電能損耗。眾所周知變壓器在運行過程中存在電能損耗,空載損耗又稱鐵損,它是由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成;有載損耗是傳輸功率的損耗,即變壓器的線損,決定于變壓器繞組的電阻及流過繞組電流的大小,即負載率β的平方成正比。為了減少變壓器在運行過程中的電能損耗,在電氣設計時需首先選用新型節能變壓器,變壓器的負載率應在75%~85%為宜。當配電容量較大而需要選用多臺變壓器時,在合理分配負荷的情況下,應盡可能減少變壓器的臺數。
1.2 減少線路上的能量損耗。在一個工程中,線路左右上下縱橫交錯,小工程線路全長不下萬米,大工程更是不計其數,所以線路上的總有功損耗是相當可觀的,減少線路上的能耗必須引起設計重視。
減少線路的損耗應從以下幾方面入手:①選用電導率較小的材質做導線。設計中應多選用銅導線,盡量少用鋁導線。②減小導線長度。首先,線路盡可能走直線,少走彎路,以減少導線長度;其次,低壓線路應不走或少走回頭線,以減少來回線路上的電能損失;第三,變壓器盡量接近負荷中心,以減少供電半徑;第四,低壓配電室應靠近負荷集中區,以減少配電距離。③增大導線截面。對于比較長的線路,在滿足載流量、熱穩定、保護的配合及電壓損失所選定的截面情況下,再加大一級導線截面。所增加的費用,可通過節約電能回收,實踐證明這樣的設計是可行的。
提高供配電系統的功率因數
功率因數提高了,可以減少線路無功功率的損耗,從而達到節能目的。傳輸有用功率是為了滿足生產所必需的,是不變的。而在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性,會產生滯后的無功電流,它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端,無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的,具體方法有:
提高設備的自然功率因數,以減少對超前無功的需求,可采用功率因數較高的同步電動機;熒光燈可采用高次諧波系數低于15%的電子鎮流器;采用電感鎮流器的氣體放電燈,單燈安裝電容器等,都可使自然功率因數提高到0.85~0.95,這就可減少系統高、低壓線路傳輸的超前無功功率。在設計中盡可能采用功率因數高的用電設備,電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備等。
用靜電電容器進行無功補償,電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式,可根據具體情況具體分析。
生產裝置的節能設計
采用先進的技術和設備,提高能源利用率,降低能耗是生產裝置節能設計的重點內容。化工生產裝置中大量使用了泵類、風機類、攪拌類、電熱類、皮帶輸送類設備,另外還有耗電大的電解整流設備等,經濟合理的節能設計可大大的減少電能消耗,節能效果顯著。
電動機是最常見的電氣生產設備。采用變頻調速器,使其在負載下降時,采用變頻的方式,自動調節轉速,使其與負載的變化相適應。采用這種方式,可提高電機在輕載時的效率,達到節能的目的。但是,這種設備的價格偏高,因此在應用中受到一定的限制,在工藝要求調速的(如攪拌類)設備上使用較為合理。另一種節能方式是采用軟起動器,軟起動器設備是按起動時間逐步調節可控硅的導通角,以控制電壓的變化。它可用在電動機容量較大,又需要頻繁起動的設備,以及附近用電設備對電壓的穩定要求較高的場合。在泵類、風機類設備的大容量電動機的控制設備中可以應用。另外設計中選用新型節能設備,合適的電動機容量也是節能的重要途徑。
電熱類生產設備的節能設計,重點是提高熱能轉換效率,減少熱量損失。如選用先進的遠紅外加熱設備,爐體周圍采用隔熱效果較好的材料,控制系統實現自動化等。
電解整流設備的節能設計,主要包括整流系統的節能設計和電解裝置的節能設計。由于電解裝置的節能設計涉及工藝設備制造,這里著重談整流系統的電氣節能設計。化工生產電解整流設備,系統復雜,單臺設備容量大,總裝機容量更大,往往需要高壓供電(有的電源電壓達110KV)才能滿足。提高整流效率,動態無功功率補償,合理的直流母線截面和布局,選用節能的直流開關等,都是整流系統的節能設計方法。如何提高整流效率,許多書籍中都有介紹,這里需要重點強調的是節能設計中,應首先考慮選用先進的節能的整流裝置(包括整流變壓器),其次要合理布置裝置的相對位置,以縮短閥側母線和直流母線的長度。另外合理選用和布置輔助裝置(如冷卻水裝置、風機裝置等),也是節能設計的內容之一。
照明的節能設計
照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度地利用光能,通常的節能措施有以下幾種:
充分利用自然光,這是照明節能的重要途徑之一,在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合,做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合,從而大大節約了人工照明電能。
照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等。照度標準是不可隨意降低的,也不宜隨便提高,要有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質量的前提下,一般房間(場所)應優先采用高效發光的熒光燈(如T5、T8管)、緊湊型熒光燈及LED光源,高大車間、廠房及室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。
推廣使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等,熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器,燈具功率因數不小于0.90。
改進燈具控制方式,采用各種節能型開關或裝置也是一種行之有效的節電方法。根據照明使用特點可采取分區控制燈光或適當增加照明開關點。公共場所及室外照明可采用程序控制或光電、聲控開關,走道、樓梯等人員短暫停留的公共場所可采用節能自熄開關,高大車間、廠房及室外照明等可采用微電腦智能控制的先進節能裝置。
5、結束語
篇8
Keywords: building electrical energy saving; Power supply system power factor; Harmonic governance; Lighting energy saving; The energy management
中圖分類號:S210.4文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)
1電氣節能設計應遵循的原則
電氣節能是建筑節能的重要組成部分,電氣設計人員在設計過程中,應從適用性、安全性、可靠性及經濟性多方面綜合考慮,通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。
因此,電氣節能設計應遵循以下原則:
1.1適用性。就是基于滿足在建筑物內創造良好人工環境提供必要的能源,為建筑設備運行提供必需的動力,按照用電設備對于負荷容量、電能質量與供電可靠性等方面的要求, 來優化供配電設計,促進電能合理利用。
1.2實際性。要充分考慮實際經濟效益,合理選用節能設備及材料,使節能增加的投資能在較短的時間內用節能減少下來的運行費用收回。
1.3節能性。應考慮采取措施減少或消除與發揮建筑物功能無關的消耗,比如電氣設備自身的電能消耗,傳輸線路上的電能消耗等等。這應該是節能的著眼點。
2電氣節能設計包括以下幾方面內容
2.1合理設計供配電系統 根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態下運行。
2.1.1根據用電負荷的容量及分布,使變、配電所靠近負荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質量要求。供配電線路長度不宜超過250m。
2.1.2供配電系統應簡單可靠,配電級數不宜過多,同一用戶內,高壓配電級數不宜多于兩級;變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級,盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統,宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗。
2.1.3合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kW及以上或變壓器容量在160kVA及以上時,宜以10(6)kV供電。對大型公共建筑的空調冷水機組,考慮節能因素,經方案比較盡量采用10(6)kV冷水機組,但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。
2.1.4合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺數時,應靈活根據負荷變化情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,以實現其經濟運行,減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外,降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術指標前提下,應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面,從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的。
2.2降低電動機電能損耗,提高電動機使用效率
2.2.1根據負荷特性合理選擇高效率電動機,提高電動機運行的效率和功率因數。
2.2.2功率較大的電動機可以采用變頻調速器(消防設備除外),可提高電機在輕載時的效率,達到節能的目的。
2.2.3采用軟啟動器,使電機啟動平穩,保證電網電壓的波動在要求范圍內。
2.3合理提高供配電系統中的功率因數
2.3.1 正確設計和選用變流裝置,對直流設備的供電和勵磁,應采用硅整流或晶閘管整流裝置,取代變流機組、汞弧整流器等直流電源設備。
2.3.2 限制電動機和電焊機的空載運轉。設計中對空載率大于50%的電動機和電焊機, 可安裝空載斷電裝置;對大、中型連續運行的膠帶運輸系統,可采用空載自停控制裝置;對大型非連續運轉的異步籠型風機、泵類電動機,宜采用電動調節風量、流量的自動控制方式, 以節省電能。 2.3.3條件允許時,采用功率因數較高的等容量同步電動機代替異步電動機,在經濟合算的前提下,也可采用異步電機同步化運行。 設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器,降低線路感抗,采用正確的電線、電纜敷設方式,提高用電單位的自然功率因數。當自然功率因數偏低,達不到電網合理運行要求時,應采用并聯電力電容器作為無功補償裝置。 轉貼于 中國論文下載中心
2.4諧波治理 隨著大量非線性負載的廣泛使用,產生的大量諧波電流注入電網中,使電壓波形產生畸變。可通過選用D,yn11變壓器;設置濾波或隔離濾波裝置;合理選擇中性線截面;功率因數補償電容器組串聯消諧電抗器等措施抑制諧波,提高電能質量。
2.5照明節能 照明節能的基本原則是在保證不降低生產、作業視覺要求,不降低照明質量的條件下,力求減少照明系統中光能的損失,最有效地使用照明用電。因建筑照明量大而面廣,故照明節能的潛力很大。在滿足照度、色溫、顯色指數等相關技術參數要求的前提下,照明節能設計應從下列幾方面著手:
2.5.1采用符合要求的照度標準。各類建筑按照《建筑照明設計標準》要求選擇合理的照度標準。不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊,各地區經濟條件差別較大,民族習慣不同,因此還應結合現場實際情況,在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準,對標準值的確定應掌握適度,并合理利用局部照明。同時對要求照度較高的場所盡量采用混合照明方式,突出重點部分。
2.5.2使用高效光源。采用T5、T8直管熒光燈,小功率陶瓷金屬鹵化物燈等。
2.5.3選用合理的照明燈具。應在不同的使用場合,在滿足照明質量的前提下,盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發出的光通量,在燈具選用時應注意選用配光合理、效率高、利用系數高的易清掃和換燈的燈具,優先選用開啟式直接照明燈具,并選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器以提高功率因數。
2.5.4充分利用太陽光。照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設計時能在大樓內部引入自然光線,員工會情緒更好,效率更高。在醫院里,住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現在有些窗戶可以對光譜進行選擇,引入日光的同時還可保持舒適。有一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內部。在燈具布置時,將所控燈列與側窗平行,跟據日照強弱來進行燈具控制也是照明節能的有效手段。通過外窗利用天然光;適當部位采用太陽能燈;利用太陽光采光技術。
2.5.5考慮照明環境。照明環境裝修多考慮淺色、光澤的表面,可增加光反射,無論天然光還是人工照明光,均可提高照度。
2.5.6 采用合理的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段,也是節能的有效措施。照明控制系統分兩大類:手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區域的照度水平。在照明開關應用中,我們應注意:
1、居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,除應急照明外,宜采用節能自熄開關。
2、每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間燈的開關數不宜少于2個(只設置一只光源的除外)。但手動控制最不利的一點是:當人們意識到自然光線不足時會開燈,但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關掉。而且工作結束后如果燈還開著,這將浪費大量的電能。與傳統的照明控制方式相比,近年來逐步發展起來的智能化照明控制系統體現出了強大的優越性。目前智能照明控制系統多數采用現場總線技術,借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件,對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,實現節能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水平,節電效果十分明顯。
2.6可再生能源利用 在條件允許的場所,合理利用太陽能、風能等可再生資源,有利于節能減排、改善能源結構、保護環境。
2.7采用建筑設備自動化管理控制系統 自動控制、監視和測量是自動化管理控制系統的三大要素。通過應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術,對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理,確保各類設備系統運行穩定、安全可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
2.8建筑電氣新技術的應用 為解決傳統節能技術能源浪費大的問題,新一代建筑電氣技術正在試圖采用各種先進的控制方式對傳統建筑電氣設備進行有效的控制。 另外,通過中控電腦則可監視和控制整個建筑的燈光、遮陽及空調設備,同時可以看到各區域、各房間的實際溫度,并可設定各房間可調節溫度的上下限;通過定時則可對定時上下班場所的燈光、空調、窗簾等進行定時控制。所有這些措施都可以達到節能的目的,有效地降低建筑電氣的能耗。
民用建筑的節能潛力很大,建筑電氣設計應充分考慮選擇高效率的節能設備,應用先進的設計技術,按照節能標準進行設計,為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動空間。
3結束語 電氣節能已成為電氣設計中的重中之重,作為建筑電氣設計人員,應結合工程項目自身特點,精心設計、精心比較,采用切實可行的節能措施,把節能貫穿于電氣設計過程始終,真正把節能理念落到實處,促進資源節約型社會的更好建立。
參考文獻
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篇9
Keywords: building energy efficiency; Palisade structure; Ventilation design; Natural lighting
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
項目概況
某體育館主要用作羽毛球館供市民娛樂,鑒于其作為該市重點建設項目之一,對該場館的設計要求較為嚴格。該場館總建筑面積為21587,內部設有20個羽毛球場以及休息室。鑒于該項目地處夏熱冬暖氣候地區,針對該氣候特點,在建筑節能設計方面有其相應的設計考慮。本文將結合該場館的節能設計來展開探討該地區類似建筑節能設計手法。
建筑圍護結構節能設計思考
鑒于該場館所處地區屬于亞熱帶濕潤季風氣候,氣候特征表現為夏季炎熱漫長,冬季溫和短促,甚至幾乎沒有冬季;長年高溫高濕,氣溫的年較差和日較差都小;太陽輻射強烈,雨量充沛。而國內規范《公共建筑節能設計標準》(GB50189-2005)已經明確規定了該類氣候的公共建筑在建筑、熱工、空調、采暖、通風和照明設計等方面應當采取的節能措施和應該控制的建筑能耗,使其在保證原有的室內熱舒適環境的前提下,與未采取節能措施前的建筑能耗相比,全年空調和采暖總能耗減少50%。
而針對本場館屋面設計有外挑的特點,對場館圍護結構采取的節能設計手法可考慮如下:屋面結構采取適量外挑;屋頂節能設計方面采用玻璃巖棉隔熱構造;場館的圍護結構外墻采用加氣混凝土砌塊填充墻;同時在建筑外墻及屋頂采用太陽輻射吸收系數較小的拋光鋁反射板飾面;而對于場館所采用的外窗采用斷熱鋁合金窗框Low-E中空玻璃窗。
2.1屋面節能設計
根據上述提到的場館節能設計構思,本場館的屋面采用拋光鋁反射板飾面,同時采用玻璃巖棉作為隔熱層。屋面的構造簡圖如圖1所示。經計算,本場館屋面的傳熱系數K=0.143 W/m2.K,小于規定的限值。而經測得本場館屋面內表面最高溫度為35.4℃,小于當地夏季室外計算溫度最高值35.6℃。
圖1玻璃巖棉隔熱屋面 圖2加氣混凝土墻體
2.2外墻節能設計
本場館所有外墻均采用導熱系數較小的加氣混凝土,該材料的導熱系數限值λ≤0.22W/m?K)墻體材料,見圖2所示;同時在鋼結構梁構造中設置玻璃巖棉(導熱系數限值λ≤0.50W/m?K)隔熱層,有效地提高外墻保溫隔熱能力。最終經計算,本場館的加氣混凝土墻體的傳熱系數K=0.909 W/m2?K,小于該地區外墻傳熱系數所規定的限值1.5 W/m2.K。同時測得東西墻體內表面最高溫度分別為34.3℃、35.1℃,墻體內表面最高溫度小于《民用建筑熱工設計規范》規定的當地夏季室外計算溫度最高值35.6℃。
2.3外窗節能設計
本場館采取屋頂適度出挑,從而創造了較好的外遮陽效果。大面積的透明幕墻采用斷熱鋁合金窗框Low-E中空玻璃(K≤3.0(W/m2.k)、SC≤0.28)。從而大大降低了窗口的太陽輻射得熱,減少建筑空調能耗。在通風方面,建筑外窗的可開啟面積大于窗面積的30%,透明幕墻具有可開啟部分。在氣密性方面,外窗的氣密性不低于《建筑外窗氣密性能分級及其檢測方法》GB7107規定的4級,透明幕墻的氣密性不低于《建筑幕墻物理性能分級》GB/T 15225規定的3級。
圍護結構節能效果分析
綜合以上所采取的節能設計手法,參照建筑是一個符合節能要求的假想建筑,它與所設計的實際建筑在大小、形狀等方面完全一致,圍護結構滿足標準的基本節能要求。
另外,采用清華斯維爾節能設計軟件,根據《》要求,在能耗模擬中,嚴格按照細則的推薦設置參照建筑和設計方案空調系統中的參數。經計算本場館設計建筑年總能耗為142.5 kWh/m2,而參照建筑年總能耗為142.85Wh/m2,設計建筑符合節能要求。
由此結果表明,對于場館來說,為了達到較佳的節能效果,在遮陽設計方面,場館區建筑的屋頂適宜采取大尺寸出挑,以有效地為場館提供了良好的遮陽效果;外窗設計方面適宜采用了遮陽性能良好的Low-E中空玻璃;建筑屋頂及外墻外飾面采用太陽輻射吸收系數較小的拋光鋁反射板,減少了吸收的太陽輻射熱。為了保證場館屋面較佳的隔熱效果,屋面適宜采用了玻璃巖棉作為隔熱層。墻體材料為導熱系數較小的加氣混凝土砌塊,并在鋼結構梁構造中設置玻璃巖棉隔熱層。屋面及墻體構造隔熱性能良好;另外為了合理地評價場館的能耗,應當采用圍護結構熱工性能權衡判斷法進行場館節能設計評價,圍護結構的總體熱工性能符合節能要求。
場館建筑自然通風節能設計
對于場館來說,其使用時空調能耗巨大,體育館建筑的室內自然通風對于改善場館內熱環境和降低空調能耗意義重大,特別是在體育館的賽后使用中,自然通風節能效果更加明顯。為此需要考慮自然通風來減少空調設備的開啟時間,達到節能的目的。而作為建筑設計者來說,更重要的是通過合理的建筑設計手法來為體育館建筑使用提供可以充分利用自然通風的設計方案。
從建筑方案設計手法上可以看出,體育館底部的觀眾走道具有一定的通風潛力,但對于熱量容易積聚的上部空間缺少空氣流動的通道,因此,建議在觀眾區上部設計開口,使室外空氣可以進入場館上部空間,帶走積聚的熱量。通過以下的分析驗證這種設計方案的通風效果。
顯然,對于地處夏熱冬暖的地區所建設的場館來說,在該類地區主導風向下,體育館建筑迎風面和背風面壓差較大,輔以合適的開口就可以形成良好的自然通風效果;同時設計體育館建筑的觀眾入口可以作為室內外空氣流動的通道,改善比賽場地人員活動區域的熱舒適水平;而觀眾區域上部的開口可以使室外空氣沿弧形屋頂流入場館內部,對屋頂內表面溫度的降低有所幫助,同時帶進的大量涼爽空氣可以改善座位區的熱舒適水平。因此,場館建筑的觀眾走道和觀眾區域上部的開口可以有效利用自然通風,在賽后使用過程中,觀眾區域和比賽區域可以獲得基本舒適的空氣溫度和風速,從而減少空調設備開啟時間,節省耗電量。
場館建筑自然采光節能設計
對于體育場館類建筑照明能耗巨大,主要用于滿足比賽場地采光要求和防止眩光。通過有效的建筑設計手法將將有效地達到場館自然采光,滿足賽后白天舉行體育競技或文娛活動的需求。從場館的建筑方案設計手法上可以考慮,體育館頂部的圓形洞口具有一定的自然采光作用,再通過模擬分析屋頂開口對體育館比賽區域采光系數和均勻度的影響。
實踐表明,對于體育館建筑屋頂開采光口有助于白天充分利用自然光,減少照明能耗。場館自然采光模擬結果表明,體育館屋頂的圓形采光口具有自然采光的效果,尤其是對于賽后使用過程中,比賽區域平均采光系數為13.4%,平均自然光照度為670.2Lux,采光均勻度>0.5,基本滿足賽后使用要求,從而減少照明設備開啟時間,降低照明能耗。
結論
文章結合場館節能設計實例,分析其建筑節能設想,提出了可行的節能設計思路:(1)外窗采用了遮陽性能良好的Low-E中空玻璃;建筑屋頂及外墻外飾面采用拋光鋁反射板;屋面采用了玻璃巖棉作為隔熱層。(2)場館建筑的觀眾走道和觀眾區域上部的開口可以有效利用自然通風。(3)場館建筑屋頂開采光口有助于白天充分利用自然光,減少照明能耗。
參考文獻:
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1農村建筑節能設計
1.1 北方農村建筑現狀分析
我國北方地區農村建筑要適應日常居住生活和農副業生產的雙重需要,居民建筑類型大多為單戶、雙戶以及多戶并聯的建筑類型。長期以來,我國農村建筑大多為個人建造,農民隨意建設,農村建筑缺乏規劃和設計,造成建筑的功能劃分不合理,用地浪費。在房屋建設的過程中,由于技術和施工條件的限制以及經濟條件的制約,農民建房時多選用一些落后的建材,圍護結構的設計仍采用傳統的做法,致使其建筑能耗大,不利于節能。
1.2 建筑規劃布局
我國北方農村大多地區冬季寒冷,夏季炎熱。建筑規劃選址中應充分利用當地的自然地理優勢,根據當地的氣候特點,合理地安排建筑與周圍環境因素之間的關系。在建筑平面的布局時,要充分考慮當地農民的生活習慣,合理地安排建筑物功能分區。
1.2.1建筑選址應避免在山谷、溝底等區域,這主要考慮冬季氣流在這些區域里形成對建筑物的“霜洞”效應,會使其能耗增加。建筑朝向應根據當地的地理條件和氣候條件,選擇最有利的自然采光和通風的區域,注意冬季防風和夏季有效利用自然通風,減少能耗。
1.2.2建筑類型上應多采用兩戶或多戶并聯的布置形式,減少建筑體系系數,有利于降低建筑能耗。
1.2.3根據當地農民生活習慣,將居住建筑和農副業生產用房進行合理的劃分。例如將臥室、大堂宜布置在南向,飼養室、農副產品加工室宜布置在北向。
1.2.4規劃中應注重綠化環境。綠化可以改善建筑群體的氣候條件,可以調節氣溫、降低溫室效應、隔熱遮陽、減少噪聲,是優化建筑室內環境、減少建筑能耗的有效措施。
1.3 建筑圍護結構節能設計
1.3.1 外墻
外墻散失的熱量約占整個圍護結構總能耗的25~28%,因此應在寒冷地區的北方農村建筑外墻設計中應采用外墻外保溫。依據當地已有的原材料,合理選擇建筑外墻材料,推廣使用空心磚或混凝土空心小砌塊等節能磚。同時在建造時靈活選取構造措施,利用農村地區容易獲得的材料(稻殼,麥秸等)作為外墻保溫材料,使外墻獲得良好的隔熱效果。
1.3.2 屋面與地面
北方地區農村建筑屋面散熱量占總散熱量的15%左右,地面約為6%。在屋面建造時應采用坡屋頂,設置架空層或平屋頂,設置吊頂層。選用導熱系數小,吸水率低,易于就地取材的保溫材料。重視地面保溫,在地面墊層下鋪設廉價的爐渣等其他保溫材料,并注意地面防潮設計,減少地面散熱量。
1.3.3 門與外窗
長期以來,北方農村建筑的門窗建造較為簡陋,大部分為單層,而且密封性較差。外窗的熱損失量,約占整個房屋的30%。為了減少外窗的熱損失,在滿足自然通風和采光的要求下,減少窗墻比,應采用雙層窗或單框雙玻璃窗,增強其密封性,以此來提高窗的總熱阻。外門應采用雙層,若采用單層應作保溫處理,提高外門的隔熱性能。尺寸較大的門窗應在室內加裝門窗簾,也有利于減少門窗的熱損失。
2能源的綜合開發與應用
2.1 太陽能開發與應用
北方農村地區有著豐富的太陽能資源,建造太陽能綜合利用建筑,在屋頂放置太陽能利用設備可提供生活熱水、采暖系統以及照明等綜合應用。特別是近年來太陽能低溫地板輻射采暖系統的應用,適合應用在無集中供暖的農村建筑。在過渡季節,利用太陽能熱水還可以強化自然通風。
2.2沼氣開發與應用
沼氣是一種清潔的可再生能源。在北方廣大農村地區各種農作物的秸稈,牲畜的糞便等都可以作為產生沼氣的原料。沼氣不僅用來解決農村燃料缺乏問題,也可以應用沼氣進行采暖和照明等綜合利用。另外沼液和沼渣可以作為有機肥料,施在農田和果園里。沼氣建設與種養殖業結合,通過資源的優化配置,延伸了經濟鏈,使能源得到有效的循環利用。目前我國農村大多采用單戶的沼氣建設,受技術條件的限制經常沼氣產量不足,而且安全性較差。建議采用多戶集中建造高效的沼氣設施,集中管理,有效利用資源,這樣能使沼氣設施能源利用率高,便于為廣大農民提供高效、潔凈、安全的沼氣能源。
2.3 其他能源的開發與應用
我國有著豐富的淺層地熱能源,在北方農村地區可以開發利用當地的地熱資源,為集中規劃建造的村鎮建筑群提供熱源,宜于集中熱水供應和采暖設施建造,從而節約燃料的使用。在北方農村的一些地區風能資源也較為豐富,利用其建造風力發電,供應日常的生活和照明用電,既方便又廉價,節約用電。
3農村建筑節能管理
農村建筑的節能不僅僅是在體現在節能設計,節能管理也是很重要的一方面。建立健全建筑節能管理機制,是落實建筑節能規劃設計的前提。首先,在新建農村建筑時應注重改變觀念,統一規劃建設,進行初期的建筑項目可行性論證報告以及綜合利用能源的可行性方案設計。要按照節能設計和規范進行建造,加強節能設計,充分利用當地易于取得的廉價又節能的建筑材料。其次,在建筑建成后注重農民節能意識培養,統一管理一些集中的公用能源設施,例如集中的沼氣設施或采暖系統。
4結束語
目前,在我國北方農村地區由于經濟條件的制約,多數農村建筑未能使用節能設計,這就需要國家和當地政府提供政策和經濟支持,開發出適合在農村地區的廉價節能的建筑材料和能源利用設備,樹立可持續發展觀念,建立農村建筑規劃管理體系,在農村地區大力推廣節能建筑,為廣大農民創造一個健康、舒適的居住環境。
參考文獻:
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Keywords: building energy conservation construction noise control building green energy consumption
中圖分類號:TE08文獻標識碼:A 文章編號:
江蘇屬于夏熱冬冷地區,不論從冬季保溫還是夏季隔熱方面,建筑能耗構成主要是通過圍護結構(墻、屋頂、樓板、門和窗)的傳熱及空氣滲透。關于圍護結構的傳熱,與圍護結構的傳熱系數(K[W/m2•K])緊密相關,而解決空氣滲透在于增強建筑的密閉性,密閉主要是在門窗這一塊,門窗要有很好的氣密性。噪聲控制方面,主要考慮建筑圍護結構的隔聲,為使所設計建筑達到允許的噪聲標準,必須使圍護結構具有足夠的隔聲性能,以防止來自外界的噪聲干擾。同時,建筑的密閉性對建筑隔聲也有明顯的影響,墻體等圍護結構上的孔洞(例如門窗縫隙等)會使其隔聲性能明顯下降。同時,建筑綠化可起改善局部熱氣候;調節空氣濕度;降低城市噪聲污染;防止灰塵侵襲等作用。因此,在建筑設計中采取某些綜合考慮建筑節能與建筑噪聲控制的技術手段具有可行性及現實意義。
一、綜合考慮節能和隔聲的圍護結構
可綜合考慮節能和隔聲的圍護結構主要有外墻,外門、窗等,下面談談在這些圍護結構的構造和材料的選取上具體如何兼顧節能和隔聲。
1、外墻。現階段江蘇地區建筑外墻以240厚粘土空心磚為主,分層增加約20~60厚膨脹聚苯板或聚苯顆粒保溫砂漿等材料形成外墻保溫構造以滿足整個建筑節能設計要求。而磚墻本身面密度大,隔聲較好,240厚磚墻雙面抹灰的計權隔聲量達到54.5dB,完全能滿足建筑隔聲要求。但建筑外墻有提倡使用加氣混凝土砌塊的趨勢,這種材料雖導熱系數較低,約0.2~0.3,可很大程度上降低墻體傳熱系數。但其隔聲性能不如磚墻,200厚加氣混凝土墻雙面抹灰的計權隔聲量為44.5dB,這與其面密度有關(質量定律)。此時,若只采用200或240厚加氣混凝土砌塊外墻自保溫則可能在某些情況下難以達到隔聲要求,須采取增加其他材料或設空氣層等構造措施來提高隔聲量。在設計中應注意此類情況。
2、門窗
(1)外窗
一是窗墻比:不同朝向的窗墻比的大小對能耗有很大影響(由于外窗的傳熱系數一般來說比外墻小很多,影響護結構的綜合傳熱)。隨著窗墻面積比的增大,外窗的傳熱系數要求更小,以達到相近的節能效果。不同朝向、不同平均窗墻面積比的外窗傳熱系數KW/(m2.K)不同。同樣,窗墻比對護結構的綜合隔聲能力也是有很大影響的。窗戶的隔聲性能不好,如果窗戶的面積不大,隔聲性能與窗面積大、隔聲性能非常好的窗幾乎差不多。
二是窗體材料:節能方面,湖南地區窗框材料木、塑料、斷熱鋁合金優于鋼、鋁合金。但木、塑料非現代建筑所青睞,斷熱鋁合金由于造價較高,使得鋁合金成為應用最為廣泛的窗框材料,同時采用復合層玻璃(如中空玻璃窗)等方法提高窗的節能效果。
隔聲方面,鋁合金窗框與塑鋼窗框在1KHz以下,兩者隔聲量基本接近,但鋁合金窗框在中高頻隔聲性能優于塑鋼窗。而關于玻璃,實際應用中,往往使用復合層玻璃來替代,在玻璃+空氣層+玻璃的復合層中,單層玻璃的厚度宜控制在4~6mm,空氣層厚度約在10mm左右。經過對比,若節能設計時的采取相近的中空玻璃參數,可以取得節能和隔聲兩方面的效果。
三是雙層窗:雙層窗對節能和隔聲都有利,雙窗的間距受到建筑物外墻厚度的限制,可供采用的間距一般為10cm左右。實驗測量表明,雙窗間隔10cm的計權隔聲量為33dB。在雙窗間隔作吸聲處理后,其隔聲量達36dB。隔聲效果較好,而雙層普通玻璃窗的節能效果可見表3,而從造價來說,雙層窗的工程造價約為復合玻璃窗的50%。
(2)住宅外門及陽臺門
江蘇地區住宅外門及陽臺門在節能設計中可采用多功能戶門(具有保溫、隔聲、防盜等功能)及夾板門等。夾板門一般中間填充玻璃棉或礦棉等作為保溫材料,而玻璃棉或礦棉等同時也是吸聲材料,節能設計中應用較多的如:雙層金屬門板,中間填充15mm厚玻璃棉板,可考慮適當增加填充厚度來提高隔聲量。而門的密縫處理對于門的隔聲也有很大影響,在防止空氣滲透上也能起一定作用。
二、加強建筑綠化
1、節能方面,綠化可以調節溫度,尤其是降低夏季溫度,樹木枝葉形成濃蔭可以遮擋太陽輻射和地面、墻面和相鄰物的反射熱。經過測試,夏季林地及草坪的氣溫與普通場地氣溫比較,平均降溫值約為2.5~3℃。而西墻外有綠化的房間的室溫低于無綠化的房間約3℃,同時在11~16時段內的升溫速率有綠化房間也明顯優于無綠化房間。不同的建筑綠化布置方法對節能均能起到一定效果。如:臨街綠化,樓間綠化,樓旁綠化,建筑本體綠化等。
2、減噪方面,在噪聲源與建筑之間的大片草坪或是種植由高大樹木組成的足夠寬度且濃密的綠化帶,是減弱噪聲干擾的措施之一。一般來說,綠化對于低頻噪聲的隔聲能力優于高頻;混植林帶的隔聲能力優于純植林帶;而植物本身的吸聲能力,一般以葉面粗糙、面積大、樹冠濃密的為強。在建筑綠化布置方法上,臨街綠化對減噪的作用較大。在道路邊設置1.8~2.4m寬的灌木綠帶+6m寬的大喬木綠帶,其隔聲量可達8~10 dB。在節能與減噪方面均能產生效果和作用。
三、抓好推動建筑節能的幾個環節
(一)抓住建造環節
1、最大限度降低建筑基礎能耗水平。根據《GB 50189-2005 公共建筑節能設計標準》以及《民用建筑熱工設計規范GB50176-93》的規定,對建筑圍護結構的熱工性能應進行詳細的計算、比較和分析,合理確定建筑體形系數,選擇優化的建筑圍護結構,外墻、屋頂、門窗等的熱工性能(包括平均傳熱系數、熱惰性指標及氣密性要求)必須滿足國家最新頒布的節能標準。
2、按照《公共建筑節能設計標準》進行的建筑設計。在保證相同的室內環境參數條件下,與未采取節能措施前相比,全年采暖、通風、空氣調節和照明的總能耗應減少50%。
(二)抓住運行環節
要通過科學管理和應用適用的先進技術,使運行處于最佳狀態,切實降低建筑物在使用過程中的能源消耗;要嚴格執行建筑節能減排的法律制度和技術規范,建立建筑節能監管服務體系,實施建筑能耗統計、能源審計和公示等制度,落實建筑節能減排目標責任制,嚴肅查處違法行為。
(三)抓住可再生能源應用技術的開發和推廣環節
通過科學開發和有效推廣可再生能源的工藝技術和先進設備,盡量減少建筑對一次性能源的依賴。在水資源的使用中,在建筑設計中,應結合當地水資源狀況和氣候特點,制定相應的節水、污水處理回收利用、雨水收集和回用方案,努力提高水循環利用率和用水效率,減少污水排放量。
1、水量平衡。最大限度地有效利用水資源,減少建筑污水的排放量,實現建筑用水的良性循環。
2、制定節水率、回用率目標。根據《水工業工程設計手冊一建筑和小區給水排水》規定的用水定額及參照相關設計規范中的規定,計算小區生活用水量、 污水排放量及雨水收集量,制定節水率和回用率目標.
3、節水措施。在物業管理中制定節水管理制度,在日常使用和管理中實行經濟目標責任做到防止跑、冒、滴、漏,以降低資源的損耗。
4、污水回收利用系統。經濟理地利用污水資源。對再生水行合理的規劃,使再生水資源發揮最大效益。回用水作為綠化車、地下水補給等。
5、合理設計給排水系統。通過給排水管道的合理設計,用洗衣服、洗菜的水沖洗廁所。同時采用新型衛生設施,比如節水龍頭、節水馬桶、節水浴缸等。
雨水:收集雨水用以一定范圍內補充用水,改善建筑屋頂和室外場地水收集系統,建立完善整套的集水、處理、儲存等設施。雨水處理后回用。限制或禁止使用市政供水進行澆灌 。
(四)抓住既有建筑的節能改造環節
1、采暖、空調系統。在設計采暖、空調系統時,應進行詳細準確的熱負荷計算,確定系統各設備裝機容量的大小:積極穩妥的采用各種先進的設備、技術措施,確保空調系統在最優化的狀態下運行,節約能源,減少污染;結合當地實際條件,選擇優化的采暖、空調系統方案利能源供應形式,比如,采用地源熱泵中央空調系統比傳統的冬季壁掛鍋爐鑄鐵暖氣片采暖,夏季分體壁掛式或窗式空調制冷節能40%一60%,比空氣源中央空調系統節能30%一50%,運行費用節省30%一50%。
2、熱水供應系統。應選用適宜的能源制備熱水;整個系統應采取保溫措施以減少輸送系統的能耗損失;應采用先進的控制調節措施。優化整個系統的運行。
3、家庭炊事系統。家庭炊事系統的設計應嚴格按照國家相應的標準進行,在確保安全的基礎上,進行最優化的設計。節約能源,減少對空氣環境造成的污染。
4、照明系統。在建筑規劃和單體設計中要充分考慮利用自然采光;合理設計照明點;采用高效節能的照明設備;要設計相應的照明節能控制措施。比如:采用太陽能光伏電源、節能燈及T15型直燈管,根據具體情況考慮設置具有光控、時控或人體感應等功能的智能照明控制裝置,采用SCB10型節能變壓器等,可直接體現節約電能的效果。 轉 貼于 中國論文下載中心 省略
(五)完善建筑節能減排的法律和政策的環節
認真貫徹落實《節約能源法》、 《可再生能源法》和《環境保護法》等法律,并抓緊制定《民用建筑節能條例》等配套法規,把建筑節能減排的制度保障工作作為首要任務認真抓好。同時,要與各有關部門配合,加強建筑節能減排重大政策的研究制定,建立反映資源稀缺程度和市場供求關系的資源價格形成機制,健全激勵建筑節能減排的財稅政策, 抑制浪費和不合理消費。
(六)完善建筑節能減排的技術標準環節
加快工程建設節能減排技術標準的制定和修訂, 不斷擴大標準的覆蓋范圍。直接涉及能源資源節約、生態環境保護、建筑技術進步的內容將作為強制性條文。充分發揮節能減排標準的技術保障和引導約束作用。
(七)大力推進技術創新環節
篇12
一、建筑節能的概念
建筑節能,指在建筑材料生產、房屋建筑和構筑物施工及使用過程中,滿足同等需要或達到相同目的的條件下,盡可能降低能耗。建筑節能遵循了可持續發展的需要,體現了人、自然與建筑三者之間的完美結合,減少了能源的消耗,減少了對環境的污染,提高了建筑的品質。
二、居住建筑節能設計的現狀
(1)技術標準體系還不夠健全。當前的建筑節能標準沒有獨立的、完備的體系,是分別編制在不同專業的標準體系中。建筑節能因涉及各專業學科,為達到總體的節能目標,要求其標準技術內容應統籌部署,并充分利用各專業技術,才能實現最大的節能效率。目前實際參與建筑節能設計的專業主要有建筑、暖通空調等專業,而對節能設計執行的相關環節比如結構、智能以及施工等并沒有相應完善的技術標準體系支持。另外,在節能標準制定上,建筑師的參與還不夠,導致節能標準在各專業間缺乏連貫性。總體上看,缺乏建筑節能標準的技術配套文件,從而無法為建筑節能工作的開展適時提供全面的、必要的技術依據。(2)規劃設計缺乏“節能”意識。目前,建筑節能設計主要是突出體現在單體建筑采取節能措施方面,而對于規劃設計中引入節能“概念”不夠,缺乏這方面的技術和人才。規劃設計是源頭,從規劃設計入手,采用先進的規劃設計理念、方法和技術措施,可以降低節能投資、減少能源消耗。(3)建筑節能標準執行率偏低。我國各區域氣候經濟條件差異較大,而目前的節能標準還沒有細化到考慮各地的經濟條件,導致各地標準的執行過程中存在很多問題。總體來講,過渡地區和南方地區新建建筑執行建筑節能標準的比例相對較低。目前由于建筑節能設計審查制度的嚴格執行,大部分新建建筑施工圖設計都能夠達到標準要求,但是竣工后達到節能標準的比例依然不高。(4)建筑節能設計相關的外部環境也制約著建筑節能設計的有效實施。國家對建筑節能技術創新技術支持力度不夠,可再生能源在建筑中的應用進度緩慢,建筑節能建材市場監管缺乏,管理部門的監管存在一定的問題,驗收把關不嚴格,部分企業內部管理薄弱,節能效率的最終評定缺乏依據等等,以上這些外部因素,對建筑節能設計也有制約的作用,使建筑節能設計未能在實踐中得到很好的重視,從而達到真正的節能。
三、居住建筑節能設計措施
(1)營造良好的小區綠化環境。綠色的建筑一定離不開綠色的環境,我們要充分合理利用建筑周圍的環境,比如花草樹木、水面、假山等。房屋頂樓一般采光比較好,但是夏天的時候日照強烈。如果房頂是一般的房屋設計,勢必不利于夏季降溫,不防在屋頂放些花盆植被,一來可以阻熱,二來促進了大氣循環,美化了環境。(2)使用性能良好的保溫材料。首先是墻體,墻體保溫性要滿足設計標準,通過選擇保溫性能好的墻體材料可以減少熱能損失。目前在設計中應主動應用各種成熟的復合墻體技術,以達到節能的目的;其次是門窗節能。外門外窗是居住建筑能耗散失的最薄弱部位,其能耗占居住建筑總能耗的比例較大,其中傳熱損失為1/3,冷風滲透為1/3,所以在保證日照、采光、通風、觀景要求的條件下,盡量減小居住建筑外門外窗洞口的面積,提高外門外窗的氣密性,減少冷風滲透,提高外門外窗本身的保溫性能,減少外門外窗本身的傳熱量,以達到節能的目的。(3)充分利用天然綠色能源。只有充分開發利用新能源才能有效的節約能源,保護環境。太陽能作為一種可再生的潔凈的天然綠色能源,是建筑上很具有利用潛力的新能源之一,有非常廣泛的前景。我國擁有豐富的太陽能資源,我國三分之二的國土面積日照數在2200h以上,太陽能建筑對CO2減排也有一定的作用,如果將太陽能源充分加以利用,不僅有可能節省大量常規能源,而且有可能在某些區域完全利用太陽能采暖。所以,太陽能的開發利用有非常巨大的潛力。(4)采用科學合理的采暖。通風空調和照明技術,除了土建的措施外,相關設備專業的作用也不可忽視。在設計中通過采用合理的方案,先進的技術手段,提高空調采暖設備和照明設備的效率,從而達到節能的目的。
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隨著我國經濟的持續快速增長,作為二次能源的電能供需矛盾日益突出。在積極倡導節能減排、發展低碳經濟的今天,如何把節能措施貫穿于整個電氣設計過程則顯得尤為重要。下面結合工作實際,就建筑電氣設計的幾種節能措施談談一些看法。
1 電氣節能設計應遵循的原則
電氣節能是建筑節能的重要組成部分,電氣設計人員在設計過程中,應從適用性、安全性、可靠性及經濟性多方面綜合考慮,通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。
2 電氣節能設計包括以下幾方面內容
2.1 合理設計供配電系統
根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態下運行。
2.1.1 根據用電負荷的容量及分布,使變、配電所靠近負荷中心,以縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質量要求。供配電線路長度不宜超過250m。
2.1.2 供配電系統應簡單可靠,配電級數不宜過多,同一用戶內,高壓配電級數不宜多于兩級;變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級,盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統,宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗。
2.1.3 合理選擇供電電壓。同等情況下,電壓越高,損耗越小。供電電壓等級的確定應考慮技術經濟合理性及電力公司的相關規定等因素。當用電設備總容量在250kw及以上或變壓器容量在160kva及以上時,宜以10(6)kv供電。對大型公共建筑的空調冷水機組,考慮節能因素,經方案比較盡量采用10(6)kv冷水機組,但應考慮大容量電動機啟動時對變壓器的影響。
2.1.4 合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺數時,應靈活根據負荷變化情況,綜合考慮投資和年運行費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,以實現其經濟運行,減少由于輕載運行造成的不必要電能損耗。此外,降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
2.1.5 減少線路能量損耗。在滿足允許載流量、電壓損失、短路電流熱穩定等技術指標前提下,應按經濟電流密度合理校驗、選擇導線截面,從而達到降低電能損耗、減少投資和節約有色金屬的目的。
2.2 降低電動機電能損耗,提高電動機使用效率
2.2.1 根據負荷特性合理選擇高效率電動機,提高電動機運行的效率和功率因數。
2.2.2 功率較大的電動機可以采用變頻調速器(消防設備除外),可提高電機在輕載時的效率,達到節能的目的。
2.2.3 采用軟啟動器,使電機啟動平穩,保證電網電壓的波動在要求范圍內。
2.3 合理提高供配電系統中的功率因數
設計中應通過正確選擇電動機、變壓器的容量以及照明燈具啟動器,降低線路感抗,采用正確的電線、電纜敷設方式,提高用電單位的自然功率因數。當自然功率因數偏低,達不到電網合理運行要求時,應采用并聯電力電容器作為無功補償裝置。
2.4 諧波治理
隨著大量非線性負載的廣泛使用,產生的大量諧波電流注入電網中,使電壓波形產生畸變。可通過選用d,yn11變壓器;設置濾波或隔離濾波裝置;合理選擇中性線截面;功率因數補償電容器組串聯消諧電抗器等措施抑制諧波,提高電能質量。
2.5 照明節能
照明節能的基本原則是在保證不降低生產、作業視覺要求,不降低照明質量的條件下,力求減少照明系統中光能的損失,最有效地使用照明用電。做好照明節能工作應注意以下幾點:
2.5.1 根據視覺作業要求,應根據《建筑照明設計標準》確定合理的照明標準,不同場所應有目的地進行照明。由于我國幅員遼闊,各地區經濟條件差別較大,民族習慣不同,因此還應結合現場實際情況,在規范推薦的高、中、低值中確定合理的標準,對標準值的確定應掌握適度,并合理利用局部照明。
2.5.2 充分利用自然光。照明的最佳光源是陽光。太陽光是免費的,不需電力,也不造成污染。在寫字樓里,如果在設計時能在大樓內部引入自然光線,員工會情緒更好,效率更高。在醫院里,住在靠近窗戶附近的病人康復得更快。現在有些窗戶可以對光譜進行選擇,引入日光的同時還可保持舒適。有一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內部。在燈具布置時,將所控燈列與側窗平行,跟據日照強弱來進行燈具控制也是照明節能的有效手段。
2.5.3 合理選擇光源和燈具。應在不同的使用場合,在滿足照明質量的前提下,盡可能選擇高光效的光源。為充分利用光源發出的光通量,在燈具選用時應注意選用配光合理、效率高、利用系數高的燈具,優先選用開啟式直接照明燈具,并選擇電子鎮流器或節能型高功率因數電感鎮流器以提高功率因數。
2.5.4 采用合理的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段,也是節能的有效措施。照明控制系統分兩大類:手動控制和自動控制。手動控制是指按照使用者的個人意愿來控制所屬區域的照度水平。在照明開關應用中,我們應注意:1 居住建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明,除應急照明外,宜采用節能自熄開關。2 每個照明開關所控光源數不宜太多。每個房間燈的開關數不宜少于2個(只設置一只光源的除外)。但手動控制最不利的一點是:當人們意識到自然光線不足時會開燈,但當天然光又恢復充足時沒有什么因素促使他們把燈關掉。而且工作結束后如果燈還開著,這將浪費大量的電能。與傳統的照明控制方式相比,近年來逐步發展起來的智能化照明控制系統體現出了強大的優越性。目前智能照明控制系統多數采用現場總線技術,借助各種不同的“預設置”控制方式和控制元件,對不同時間不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,實現節能。只有當必需時才把燈點亮或點到要求的亮度,利用最少的能源保證所要求的照度水平,節電效果十分明顯。
2.6 可再生能源利用
在條件允許的場所,合理利用太陽能、風能等可再生資源,有利于節能減排、改善能源結構、保護環境。
2.7 采用建筑設備自動化管理控制系統
自動控制、監視和測量是自動化管理控制系統的三大要素。通過應用信息通信、計算機網絡、自動化控制等智能化技術,對建筑物內采暖、通風和空氣調節系統、給排水及熱水供應系統、照明和其他各類用電設備系統的運行實施能效管理,確保各類設備系統運行穩定、安全可靠,從而達到提高能效、降低能耗的目的。
3 結束語
電氣節能已成為電氣設計中的重中之重,作為建筑電氣設計人員,應結合工程項目自身特點,精心設計、精心比較,采用切實可行的節能措施,把節能貫穿于電氣設計過程始終,真正把節能理念落到實處,促進資源節約型社會的更好建立。