论建筑电气工程的节能减排
2010-10-02 15:00:52 来源: 作者: 【大 中 小】
摘要:本文拟提出建筑电气一次安装的简约原则，以及建筑电气设计中节能设计应注意的几个问题,从而提高建筑电气工程的运行质量,对节约资源具有重要的实践意义。
关键词:一次安装;简约原则;节能设计
目前，我国房地产业迅猛发展，呈现蒸蒸日上之势，但是随之而来的就是节能减排问题。因此，建筑能耗已成为一个国家总能耗的重要组成，就建筑运行能耗而言,电力消耗已成为建的主要能耗,在提倡建设资源节约型社会的,对建筑电气工程的安装、设计的节约问题探讨有其现实的重要意义。
一、建筑电气一次安装简约原则。
建筑电气工程的一次设计是指提供建筑主体电气设备安装依据的施工图设计,一次安装以主体工程为载体的强、弱电气安装。某公司办楼(地面7层地下1层,框架结构)由于一计缺乏前瞻性,约有80%预埋钢管未被采用。【1】P(303)由此可见一次设计和一次安装如果不能进行科学规划,合理协调,不仅浪费了宝贵的社会资源(人力和物力) ,无故加重了建筑物的负荷,也加大了建设成本。
(一)关于强电系统的一次安装
作为办公或商务活动或综合用途的高层建筑(及超高层建筑),其建筑平面的格局,按其使用功能划分为三大类型,一次安装的“简约”原则:
第一类型。用作办公,或商务活动的场所,俗称写字间。写字间的经营内容、工作性质、业务规模各不相同,业主个人文化素质存在差异,因而对亮度分布和照度水平的视觉要求和对地插座的需用尽相同,对二次装修艺术设计(包括灯饰选的追求也因人而异,一次到位的电气设计,“众口难调”,所以不宜一次安装到位,应次装修设计留下空间,提高电气功能的适用满足不同业主的多元化需求。一次安装的”原则:利用一次设计主干线路前提下,个区域只预埋2个照明出线盒和一个插座出,供二次装修设计接口。
第二类型。环形走廊、电梯厅、楼梯间、间、茶水间等公用场所。(1)环型走廊上空布满各种管道是风管、水桥架、导管等集合安装地段,且隐蔽在吊顶,照明灯具都安装在吊顶下方(或吸顶式或式)。依据一次设计在主体楼顶板里预埋管必然浪费大量引下线和软管,还防碍以后对的维修,且制约二次装修的电气设计,所以”一次安装只预埋1~2个出线盒。(2)电梯厅,虽是一条通道但过客最多,常装修设计模式各层电梯厅基本一样,若改变思路,营造多种创意、风格各异的装饰环将让宾客们感受到多姿多彩的视觉形象,产动的美感。故宜“简约”一次安装,在主体板内只预留2只出线盒,供正常照明和应急的装修施工接口。
(二)弱电系统的一次安装
智能化系统集成下的通信网络系统,信络系统,综合布线系统及其各自的子系统的安装。这些系统内容繁多,有通信系统、电视广播、电话系统、计算机网络、办公自动化及物理(应用软件)等系统,为了保留一次设计学规划和总体构思,便于调理好供需关系,不同业主对智能功能的需求,“简约”一装宜将综合布线系统的信息插座全部留给二次装修设计。
关于火灾自动报警及消防联动系统与相关子系统消防广播、消防电话等的一次安装。本系统的一次设计是根据保护对象的分级规定、功能需求和消防管理体制等因素综合考虑确定的。(1)火灾自动报警系统所设置的烟感、温感等火警探测器是根据规范规定布置的,进行一次安装前,必须熟悉弱电设计施工图及建筑施工图,了解设置探测器的区域和场所及有否建筑装饰工程,当有吊顶时探测器均吸顶安装(包括吸顶扬声器)。信号及控制线(管)宜在吊顶上方敷设。经测算吊顶内配管比混凝土楼板内暗埋管节约成本,能节约大量引下线和软管,所以不宜在主体工程混凝土楼板里预埋管盒。
(三)建筑设备监控系统的一次安装
本系统主要服务于保证建筑物的使用功能提供安全、舒适、方便的室内环境,它对建筑物各类机电设备进行检测、控制及自动化管理。根据建筑物类别和规划功能的一次设计设置相关的子系统(空调通风、变配电、公共照明、给排水、热源和热交换、冷冻和冷却、电梯等的监控系统),以弱电控制室(弱电竖井)为中心,沿水平桥架配置的导管,辐射到各子系统受控的机电设备控制箱,受控设备布置分散,控制点多,连接线长,有的管线要绕越通风井、楼梯间、电梯井道,有的管线要穿越剪力墙、柱、梁等障碍物,根据一次设计在主体工程中预埋管线比较方便,当然经过装修工程时,可在主体工程里留洞或预埋接口。
二、建筑电气工程的节能设计
目前,我国新建建筑年竣工面积约20亿平,其中高耗能建筑占城乡新建建筑的95%。“十一五”期间,要求新建建筑严格执行50%的设计标准,部分大城市率先实施节5%的标准,所以要十分重视建筑电气工程能设计。
(一)照明的节能设计
第一，光源类型的选用原则。无特殊要求,应尽量选用高光效的气体放电灯,当使用白炽灯时,功率不应超过100W;较低矮房间(4~4. 5米以下)宜用荧光灯,更高的场所宜用HID灯;直管荧光灯的管径趋向小型,有利于提高光效,节省了制灯材料,特别是降低了汞和荧光粉用量,从T12到T8到T5,当前主要目标是用T8取代T12,进一步再用T5; 【3】P(34)管径小便于使用稀土三基色粉,从而使Ra更高(85),光效提高了15%~20%,光衰小,寿命更长(达12000h),用汞量少80%,更符合节能、环保要求。
第二，灯具选择原则。灯具效率(η)高:η=ΦL/ΦO,取决于反射器形状和材料,出光口大小,漫射罩或格栅形状和材料;灯具配光应适应场所条件,按室空间比(RCR)选择灯具的配光,以提高利用系数;眩光限制符合使用场所要求;符合环境条件的IP等级;选用光通维持率高的灯具,它涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防静电性能及维修性能。
第三，采用合理的控制方式。可以考虑采用微机自动开关灯,调压、调光方控制。对道路灯(钠灯)采用恒功率输入、恒光通输出,采用后半夜降低灯端电压或灯功率,以降低光输出,节约输入电能。电子调光器、延时开关、光控开关、声控开关、感应式开关取代跷板式开关应用于公共场所,将大幅降低照明能耗和线损。
(二)重视推广通用节电设备
第一，推广高效电动机和变压器,变频器和无偿器,特别是风机、泵用的电动机加装变频采用高效节能变压器,对在线变压器进行合配;采用经济运行节电技术。以电力变压器,采用冷轧硅钢片的新型低损耗变压器,其损耗比采用热轧硅钢片的老型号变压器要低左右,同是1000kVA (10kV)的变压器,冷轧硅钢片的低损耗变压器SL7型变压器,损耗1. 8kW,而采用热轧硅钢片的SL7型器,空载损耗为3. 9kW。
第二，对风机、泵、压缩机进行系统节能改造,用能效率。例如一台1000kVA的电力变压原来采用热轧硅钢片铁心,空载损耗测定为kW,后改用冷轧硅钢片铁心,空载损耗测2. 5kW,结果一年就节电(6. 5-2. 5)8760h=35000kW·h。
第三，推广确保电网供电质量的节电设备,如防治装置等。
(三)使供配电系统合理化
对现有不合理的供配电系统进行技术改造,效地降低线路损耗,节约电能。例如,将迂电的线路,改为直配线路;将截面偏小的导换为截面稍大的导线,将绝缘破损、漏电较绝缘导线予以更新;在技术经济指标合理的下,将配电系统升压运行;改造变配电所所分散装设变压器,使之靠负荷中心,这些都能有效地降低线损,收到节电的效果。大电网逐步把220kV电压直接引入负荷中心,中心区、繁华区域、重点交通要道等地区实缆下地。城市高、中压配电网网架(主干采用大截面导线,在有条件的地区推广使用线、缆。【4】P(251)在设计时,按导线截面的选择原则,可以确足要求的最小截面导线;但从长远来看,选小截面导线并不经济,也不节能,这一点要重视。设计时可以把理论最小截面导线加大一到二级(有文章指出加大四到五级可以达到最优运行,笔认为考虑到初期投资的承受能力,还是加大一到二级为宜),由于加大了电缆截面,提高了载流力,使电缆的使用寿命得以延长;由于截面增大,线路电阻降低,使线路压降减少,从而大大提高了供电质量,电能损耗降低,使运行费用降低,这样,可保证在整个电缆经济寿命中总费用最低。表中的计算仅考虑线路的有功损未考虑截面加大后温升下降的影响。截面加线路无功损耗也会有所下降。假设电缆年最荷损耗小时数为4 500h,这样差价将在1-的时间内收回,由于导线的使用年限一般在以上,加大截面节能降损所创造的经济效是十分显著的。
(四)合理选择供用电设备的容量,提高设负荷率
合理选择设备容量,发挥设备潜力,提高设负荷率和使用效率,也是节电的一项措施。合理选用电力变压器的容量,使之接近经济运行状态,如果变压器的负荷率偏低,则按经济运行条件进行考核,适当更换较小容量的变压器;对电动机等用电设备也是一样,轻载运行是很不经济的,从节电的观点,也宜换成较小容量的设备。此外提高用户的功率因数,使之达到0. 95~0. 98,对节能将产生积极的影响。
参考文献
【1】刘运武.建筑照明节能技术措施〔J〕.电工技术杂志, 2004, (5)
【2】陈平路著.基于WebSevriecs的分布式备件库存调拨系统的应用研究.武汉理工大学学报，2003.6，第27卷
【3】]康锐.张国栋.吕川著.可靠性维修性保障性效能模型研究.北京航空航天大学学报1999.4，第25卷第2期
【4】梁耀庭著.降低备件库存的意义与途径.有色设备，1997.2
