試論建筑電氣節(jié)能設計

1、—線寫真建筑與發(fā)展YIXianxjeZhenJIcirlZhuYuFaZhGn23。試論建筑電氣節(jié)能設計馬海德青海省人民防空工程設計研究院青海西寧810001【摘要】伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的供需矛盾日益突出，可持續(xù)發(fā)展成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主導方向，以往的掠奪式開發(fā)、粗放型經(jīng)營、高能耗的發(fā)展模式將退出歷史舞臺。作為建筑電氣系統(tǒng)做好節(jié)能降耗設計，最大限度的提升經(jīng)濟效益，實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。【

2、關鍵詞】建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設計隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的消耗也在急劇增人，能源危機已經(jīng)成為當今社會最受矚日的問題之一，在建筑電氣系統(tǒng)中，進行電氣的節(jié)能設計，從而達到節(jié)能降耗，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，是我們必須要關注的問題。本文通過對建筑電氣節(jié)能設計的原則和具體的設計措施進行闡述，從而達到建筑電氣節(jié)能設計的日的。一、建筑電氣節(jié)能設計的原則1、合理設計，做到節(jié)能設計與建筑的安全舒適性、經(jīng)濟效益相協(xié)調(diào)。首先考慮適用性，也

3、就是能夠為建筑電氣設備的運行提供必需的動力，建筑物內(nèi)創(chuàng)造良好的人：[環(huán)境提供必要的能源；能夠滿足用電設備對于負荷容最、電能質(zhì)最與供電可靠件的要求；能夠使電氣設備的使用功能得到充分的發(fā)揮。其次考慮的足安全性，如電氣線路應有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩(wěn)定與動。其三，要滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)，滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風暈。也就足舒適衛(wèi)生。同時，節(jié)能應考慮實際經(jīng)濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用。2、減少無謂

4、的能源消耗。做到綠色環(huán)保。，首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路卜的有功損耗都是無_j的能量損耗，又如量人面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。二、供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計1、優(yōu)化供配電設計，提高設備運行效率。優(yōu)化供配電設汁，根據(jù)負荷容量，供電跏離及分布，用電設備特點等因素合理設計供配電系統(tǒng)，做到系統(tǒng)盡量簡單可靠，操作方便，確保供電系統(tǒng)高效、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣

5、、便捷、暢通。提高設備運行效率，減少電能的直接或間接損耗，在滿足建筑物對使用功能的要求和確保安令的前提下，盡可能的減少建筑投資，最大限度的減少電能與各種資源的消耗。2、合理選擇和使用變壓器。要合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)，其容量應與電力負荷相適應，一般而占，變壓器的負載率在75％～85％較為適宜，季節(jié)性負荷適合采用單獨變壓器供電。為了減少線路損耗對j二比較分散的負荷，應該遵循“小容黽，多布點，深人負荷中心”的原則。另外在設汁中應灃意選擇節(jié)

6、能型變壓器，節(jié)能配電變壓器具有損耗低、重最輕、噪音低、效率高、抗沖擊、節(jié)能硅著等優(yōu)點。采用節(jié)能變壓器能節(jié)約能源和減少溫室氣體排放，所以設計時應污選高效低損的節(jié)能變艟器。3、降低線路的功能損耗。在具體J：程中，線路L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。減少電阻值應從以下幾個方面考慮：(1)盡量選用電阻率P較小的導線，如銅芯導線較佳，釩線次之。(2)盡可能減少導線長度，在設計中線路應盡鼙走直線少走彎路，另外在低雎配電中盡

7、町能小走或少走斟頭路。變電所應盡可能地靠近負荷中心，以減少供電半徑。(3)增人導線截面積，充分利用季節(jié)性負荷線路。對于較長的線路，在滿足載流量，熱穩(wěn)定，保護配合及電壓降要求的前提下，在選定線截面時加大一級線截面。這樣增加的線路費用，由于節(jié)約能耗而減少了年運行費用，綜合考慮爺能絳濟時還是合算的。同時，要合理選擇線路路徑；合理確定電氣功能用房的位置，變壓器盡量接近負荷中心，以減少供電半徑：提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高設備的自然功率因數(shù)，以減少對

8、超前無功的需求，安裝無功補償裝置，容量大凡平穩(wěn)的負荷實行就地補償方式，容量較小或斷續(xù)的負荷宜采用變壓器低壓側集中補償方式。三、用電系統(tǒng)的節(jié)能設計1、照明系統(tǒng)的節(jié)能設計。11充分利用自然光，提高光線利用效率。在設計中電氣設計人員應多與建筑專業(yè)配合，做到充分合理地利用自然光使之弓室內(nèi)人丁照明有機地結合，從而大大節(jié)約了人工照明電能。首先房間的采光系數(shù)或采光窗的面積比應符合《建筑采光設計標準》，同時充分利用室內(nèi)受光面的反射性，能有效地提高光的利

9、用率，如白色的墻面的反射系數(shù)可達70～80％，能起到節(jié)能的作用。設計采光性能最佳的建筑朝向，發(fā)揮天井、庭院、中庭的采光作用，使天然光線能照亮人員經(jīng)常停留的審內(nèi)空間；用自然光調(diào)控設旌，如采用反光板改善分布。另外，照明系統(tǒng)采用分區(qū)控制、場景設簧等技術措施，有效避免過度使用和浪費；分級設計一般照明和局部照明，滿足低標準的一般照明與符合工作面照度要求的局部照明相結合；設計可調(diào)節(jié)的局部照明，以有利使用者的健康和照明節(jié)能。在技術經(jīng)濟條件允許的條件下

10、，還可采用各種導光裝置。將天然光導入室內(nèi)，或?qū)⑻柲茏鳛檎彰麟娫?，有利于?jié)能。12有效控制照明，減少不必要消耗。建筑電氣照明設計中，要進行精確的照度計算，以控制照明設施數(shù)量，減少不必要消耗，如每個照明開關所控光源不宜太多，每個房間的開天數(shù)不宜少于2個，(只設置一個光源的除外)。另外，盡量減少不必要的照明時間，如旅館的每閫客房應設置節(jié)能控制剖總開關，保證旅客離開客虜后能自動斷電：居住建筑等的樓梯間、走道的正常照明，宜采用聲光控等自熄開關等

11、。2、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計。21合理確定窀內(nèi)設計參數(shù)，減少窄調(diào)能耗。在滿足要求的酊提盡l降低設計標準、在舒適度相同的情況下根據(jù)實際情況在允許范圍內(nèi)調(diào)整室內(nèi)溫濕度的取值、考慮利用熱濕環(huán)境的各個因素，都可以減少空調(diào)系統(tǒng)能耗。在確定窀內(nèi)設計參數(shù)時，為了保證較高的熱舒適度，室內(nèi)設計溫度應取低一點，而在一定溫度范圍內(nèi)，通過提島窀內(nèi)設計相對濕度的途徑減少空調(diào)能耗。22合理選用窄調(diào)制冷機組。制冷機紐足要的能耗設備，其能耗黿約lIi整個空調(diào)系統(tǒng)的55％～

12、65％。制冷機組能效比越高，耗電毓越少，特別是大容最的窄調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)制冷機組耗電最更足驚人。所以選刪時根據(jù)容鞋人小盡皺選擇能效比高的機組。如蝶桿式、離心式冷水機組等，此類制冷機組的能效比一般都在4558之問。根據(jù)計算的負荷人小選擇容璉相同的機組，不要選用容量過人的事機。同時使Hj系數(shù)的采Jfj也是降低設備能耗的措施之一。一些1：程卒調(diào)設備選型過人，選用臺數(shù)過多，有的共爭超出將近一倍以卜。在使用時出現(xiàn)長期人馬掙小車現(xiàn)象、造成能源的浪費。所

13、以在設計時，要在能滿足使用功能的前提下，力爭能耗巧i超標。23減少水系統(tǒng)及風系統(tǒng)的電能消耗。卒調(diào)冷凍水泵與冷卻水泵足守調(diào)系統(tǒng)的乇要能耗設備之一。約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的15％20％。隨著季節(jié)性的變化，在實際的運轉中窄調(diào)制冷l：機足長期處于部分負荷下運行的。水系統(tǒng)有隨著負荷變化而改變流量的能力足水系統(tǒng)節(jié)能的主要關鍵，這就要求水泵具有良好的調(diào)節(jié)性能。采用定轉速變流量方法與變頻調(diào)速變流量方法都可達到節(jié)能日的。根據(jù)水泵運轉性能分析，定轉速變流量方法

14、節(jié)能彳i明顯，變頻調(diào)速變流(下轉第22頁)萬方數(shù)據(jù)一線寫真YIXlanXieZhen黯筑與發(fā)照JlanZhuYuFαZhan.23?試論建筑電氣節(jié)能設計馬海德青海省人民防空工程設計研究院青海西寧81∞01[摘要1伴隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的供常矛盾日益突出，可持續(xù)發(fā)展成為我因經(jīng)濟發(fā)展的主導方俞，以往的掠奪式開發(fā)、粗放型經(jīng)營、高能耗的發(fā)展模式將退出歷史舞臺。作為建筑也氣系統(tǒng)，做好節(jié)能降耗設計，最大限度的提升經(jīng)濟

15、效巢，實現(xiàn)，乎此的可持續(xù)發(fā)展具有1首要的現(xiàn)實意義。I關鍵詢1建筑也氣系統(tǒng)節(jié)能設計隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，能源的消耗也在急劇增火，能源危機已紛成為~今社會最受矚日的問題之一，在建筑電氣系統(tǒng)中，進行電氣的節(jié)能設計，從而達到節(jié)能降耗，實現(xiàn)紛濟JJ持續(xù)發(fā)展，是孩們必須要關撓的問題.文通過對建筑電氣節(jié)能設計的原則和具體的設計措施j1J:行倒?jié)?，從而達劍建筑電氣節(jié)能設計的目的.、建筑電氣節(jié)能設計的服則1、合理設計，做到節(jié)能設

16、計與建筑的安會舒適性、經(jīng)濟效益相協(xié)調(diào)。首先考慮i:用槍，也就是能夠為建筑電氣設備的運行提供必得的動力，建筑物內(nèi)創(chuàng)滔良好的人工環(huán)境提供必要的能源能夠滿足用電設備對于負荷容敏、也能質(zhì)最與供也可奇在憐的!I求:能夠使電氣設備的使用功能得到充分的發(fā)揮。其次考慮的是安全性，如電氣線路l也有足夠的絕緣距離、絕緣強度、負荷能力、熱穩(wěn)定勺動。其三，要滿足照明的照度、色溫、顯色指數(shù)，滿足舒適性空調(diào)的溫度及新風t.也就是舒滔衛(wèi)生。同時，節(jié)能應考慮實際經(jīng)濟效

17、益，不能網(wǎng)為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用.2、減少無謂的能源消耗，做到綠色壞保。首先找出哪些地方的能敏消耗在與發(fā)揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功學損耗，傳輸也能線路七的有功損耗都是無用的能最損耗，又如最火商廣的照明容撮，1坦采用先進技術使其能耗降低。二、供配電系統(tǒng)的節(jié)能設計1、優(yōu)化供配電設計，提高設備運行效率。優(yōu)化供配也設計，根據(jù)負荷3年量，供電Hti離及分布，用咆設備特點等因素合JlI!.設計供配電系統(tǒng)，

18、做到系統(tǒng)盡最簡單可霖，操作方便，確保供電系統(tǒng)商斂、靈活、穩(wěn)定、易控、多樣、便捷、暢j毯。提高設備運行先生惑，減少電能的民接或間接損撓，在滿足建筑物對使用功能的要求和確保1傘的前提下，盡IJJ能的減少建筑投資，最大限度的減少也能與各種資源的消耗。2、合理選擇和使用變惑。姿合現(xiàn)選擇變Jf，J苦的容量和臺數(shù)，其稱自t應與電力負荷栩Jti應，一般而言，變!li榕的負載2箏在75%~85%較為活宜，季節(jié)性負荷適合采用單獨變壓器供電。為了減少線路損

19、板，對于比較分散的負荷，應該滋循“小容噎，多1ti點，派人負荷中心“的l點則。另外在設計中1世n怠選挎節(jié)能裂變長穗，節(jié)能配咆變l系器具有損耗低、ijl:輕、噪青低、效率高、抗沖擊、節(jié)能~~等優(yōu)點。采用~能變以然能節(jié)約能源和減少擻寒氣體排放，所以設計時應肖遠高斂低損的節(jié)能交戰(zhàn)器。3、降低線路的功能損耗。在具體.[料中，線路七電流一般是不變的，那么要減少錢損，只能盡最減少線路也阻。減少rt!阻債問從以F幾個方麗i考慮:(1)盡量選用電陽率ρ

20、較小的導線，如銅在導線較佬，貨i線次之命(2)盡可能減少導線氏度，在設計中線路應盡話走i線少走彎路，另外在低板改拌分布。另外，照明系統(tǒng)采用分區(qū)控制、場景設費等技術措施，有效避免過度使用相浪費1分級設計...般照明和l局部照明，滿足低標準的一般照明與符合二[作麗照度要求的局部照明相結合:設計可調(diào)節(jié)的局部照明，以何利使用者的健康和照明節(jié)能。在技術級濟條件允許的條件下，還可采用各種導Jt裝覽，將天然光導入室內(nèi)，或?qū)㈥柲茏鳛檎彰麟娞?，有利于?jié)能

21、。1.2布放榨制照明，減少不必要消極。建筑電氣照明設計中，要進行精確的照度計算，以控制照明設施數(shù)量，減少不必費消施，如每個照明開關所扮光源不1在太多，每個房間的開關數(shù)不宜少于2個，(只設寬一個光源的除外)。另外，盡量減少不必耍的照明時間，如旅館的每間客房應設霞守節(jié)能控制垠總開關，保證旅客離開農(nóng)房后能自動斷電:廚伎建筑等的樓梯間、走邊的正常照明，立采用聲光校等向熄開關等。2、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計。2.1命那.確定較內(nèi)設計參數(shù)，減少常調(diào)能鏈，

22、在滿足婆求的前提盡鍛降低設計標準、在舒Jti度相同的情況下根據(jù)實際情況在允許范圍內(nèi)調(diào)鞍烹內(nèi)溫溫度的取值、考慮利用熱淚環(huán)撓的各個因素，都可以減少空調(diào)系統(tǒng)能耗。在確定可是內(nèi)設計參數(shù)時，為了保證較高的熱舒適度，雪夜內(nèi)設計溫度腹取低…點，而在一i1nI.!范圍內(nèi)，通過銀尚在內(nèi)設計相對濕度的海徑減少空調(diào)能耗。2.2合理施用鋼調(diào)制冷機細。制汾機細足仨耍的能耗設備，其能耗最約，i艘個嘆調(diào)系統(tǒng)的55%65%。制冷機:fl能做比越尚，耗電敏越少，特別是大

23、容霞的空調(diào)系繞，空調(diào)制冷機組蜒JI:!.li!.且!JL驚人。所以且~ifj時根據(jù)容院大小盡以i在將能放比高的機組。如螺Ht、離心式冷水機級斗事，此類制冷機組的能放比一般都在4.55刷8之間。根據(jù)計算的負荷大小地拷符號育相同的機細，不要磁m乎在最過大的京機e同時使用系數(shù)的采用也必降低設備能邦的捎施之一。一些丁:和~調(diào)設備i在明過大，~用臺數(shù)過多，有的占4個超出將近…倍以七，在使用時出現(xiàn)長期大馬樹，小車現(xiàn)象、造成能源的浪費e所以在設計時，

24、婆在能滿足使用功能的前提下，力爭能耗不超標.2.3減少水系統(tǒng)及風系統(tǒng)的I也能消撓。g在調(diào)冷凍水泵與冷卻水泵是情調(diào)系統(tǒng)的主事要能統(tǒng)設備之一，約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗的15%他20%。隨著季節(jié)性的變化，在實際的運轉中宅調(diào)制冷l:機足K期處于部分負荷下運行的。水系統(tǒng)有隨著負荷變化而改變流量的能力J!水系統(tǒng)節(jié)能的主要關鍵，這就婆求水泵具有良好的調(diào)節(jié)性能。采用):轉i息交流.ltJi法與變頻i扇i交流懾力來都可i在旁11節(jié)能M的.根據(jù)水泵~轉性能分析，

25、定轉$變流最方法節(jié)能不明顯，變鎖調(diào)i惠變流(下憐第22頁)建筑與發(fā)展一線寫真’22‘JianZhuYuFaZhanYiXianXieZhen天然含水量天然密度界限古水量抗剪強度土樣編號埋深(m)試驗方法W(％)p(g／cm3)WL(％)Wp(％)IL(％)內(nèi)摩擦角9(。)牯聚力C(kp丑)靜三軸CU一個試23—38O一823718l5026241426樣多級加荷Z7—381_842519540221820754個樣三軸CUK118—4l

26、O8一112281932817ll17304個樣三軸CU靜三軸CU—個試K118—4108～112281蚰2817ll2330樣多級加荷K119—6158_16O32I9533191413384個試樣三軸CU軸三軸CU一個試眈一253—573l1883620161520樣多級加荷K62—253—573118836201612254個試樣三軸CU試驗是在靜二三軸壓縮儀試驗裝置足進行的。三軸試樣直徑391cm，高8cm。對一個試樣多級加荷消

27、除了前一級周圍壓力下剪切過程中試樣所受大主應力的影響，下一級周圍雎力大于前一級周圍壓力。從低到高增加荷重50kpa～400kpa之間。每級卸荷后經(jīng)過一段時間恢復然后再加下級荷重。3、試驗成果整理分析與比較31試驗成果整理試驗成果整理采用了圖解法和公式法。圖解法是在直角坐標紙上，以剪應力為縱坐標，法向應力為橫坐標，在橫坐標軸上以破壞時的(0lf03)／2為圓心，以(o1f一03)／2為半徑，繪制不同周圍壓力的破損總應力圓及破損應力圓包線，

28、該包線的傾角即為土的內(nèi)摩擦角由u，曲線在縱坐標軸上的截距即為土的粘聚力Cu，T(k口a)雨7廠弋計算公式：c=擊c一枷，o“V十0“3p2——_：F一0(koa)希=啪sin[ZPra＆泣]f=!堅2!蘭32試驗成果分析比較四個試樣靜二軸試驗與一個試樣多級加荷得到抗剪強度參數(shù)C、巾值進行比較后發(fā)現(xiàn)。一個試樣多級加荷方法取得的抗剪強度參數(shù)一內(nèi)摩擦角由值大于4個土樣三軸試驗結果巾值的15％，C值基本相同，相差約3％左右。通過試驗成果的比較以

29、及對士的物理力學性質(zhì)的分析，認為對一些較難取的試樣或難制備的及一些工期短的工程都可考慮用一試樣多級加荷的試驗方法。在采用內(nèi)摩擦角耷值時乘以一個系數(shù)，由’=毒(1一l5％)。結束語通過取自鞍山地區(qū)不同深度的粘性土試樣進行的一個士樣多級加荷試驗成果分析可得出如下結論：(1)對于一般T程粘性土塑性指數(shù)Ip在10～23％范圍內(nèi)可采用靜三軸一個試樣多級加荷試驗方法。(2)對于一個試樣多級加荷方法取得的抗剪強度參數(shù)巾值可乘以系數(shù)由’=由(1～15％

30、)使用，C值可直接使用。(3)采用一個試樣多級加荷時，要消除前一級周圍壓力下剪切過程中試樣所受大豐應力的影響，下一級周圍壓力大小應大于或等于前一級周圍壓力下試樣的破壞時的大主應力。(4)對靈敏粘土的強度特性及取值問題，要慎重選擇多級加荷試驗抗剪強度參數(shù)。(5)對干硬的脆性土的強度取值標準。一些干硬的脆性土在低圍壓的三軸試驗常產(chǎn)生豎向劈裂的破壞形式，則應力一應變曲線卜反映出來的峰值強度就不能代表剪切破壞機理起薹要作用的抗剪強度，所以無論是

31、采取一個土樣多級加荷還足常規(guī)加荷都不可能獲得理想的包線，所以采用高圍壓下的剪切破壞成果較為合理。參考文獻：[1](GBT501231999)中國計劃出版社1999年~皿鹽鼻且蜘黛鼻且在鼻且蜘穩(wěn)鼻且脅氈，主斟鄙~且軍鼻且.，.注鼻且摒軍鼻墨脅冠鼻且脅氈iiUl皿氈鼻且50..鼻且蜘E鼻翩脅比鼻且~冉且鼻在鼻且蜘注鼻且如IrJIf..且回鼻輒蜘冠鼻且蜘注鼻匾(上接第23頁)景是水系絞能最調(diào)節(jié)的最含兩方法。變頻調(diào)i!J使水泵工作效察提高，能源

32、利用合理，可大幅度節(jié)約水袋咆貌。同時冷卻水熔風機甘~(JJ以采用交鍬調(diào)濾，不例可以根據(jù)水湖改變轉法，節(jié)省!tJ咆，而且風機低轉迷運行還能大幅度減少滋水、節(jié)省水源，延緩水質(zhì)劣化、減少水察對周圍環(huán)境的影響。新風系統(tǒng)的合到使用，可以有效的控制能耗使用筐。在滿足衛(wèi)生條件的情況下減少新風量、根據(jù)實際市哥哥采用變風量系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)、乎可排風系統(tǒng)的利用家內(nèi)能信對新風進行踴熱與頒冷處理(即熱回收技術)等都能夠有放的減少空調(diào)系統(tǒng)的能稅.結束語建筑節(jié)能對于促

33、進能源資源節(jié)約和合理的利用，緩解我罔能源供用與社會古董濟發(fā)展的矛屑，加快發(fā)展循環(huán)約濟，實現(xiàn)我國國民經(jīng)濟~r持續(xù)的高邊發(fā)展，布著舉足輕重的作用e建筑節(jié)能的設計總的原則就是既要耳滿足建筑的功能錦賽，又要節(jié)約能源。廣大電氣設計人負要認真鉆研，找出切實可行的建筑電氣節(jié)能措施，從而實現(xiàn)建筑也氣節(jié)能降耗的I.參考文獻:[1]張萃，(關于建筑電氣節(jié)能設計措施的探討)，(中國科技信息)2007(6)[2]楊彤，(現(xiàn)代建筑電氣節(jié)能設計)，(電氣應用)20