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摘 要:目前全世界都存在能源短缺,而我国又是一个能源消耗大国,每年要从国外进口大量的石油和天然气等.同时,我国人均资源和能源相对贫乏,不到世界人均水平的一半,而我国能源利用率又低,大约为百分之三十.我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的二到三倍,由此可见,我国节能工作潜力很大.本文就建筑电气设计及应用情况进行了研究,以此保障国家经济安全、改善环境、增强企业竞争力.
关 键 词:建筑电气设计
1.建筑电气节能的设计焦点分析
(1)电动机节能设计.降低电动机电能损耗的主要途径,是提高电动机的工作效率和功率因数.在工程设计中,应根据负荷特性考虑选择更为节电的电动机,其关键在于明确负荷是连续的还是断续的.断续负荷时,即在额定负荷下运行时采用常用电源,使电动机在额定转速下运行.如果轻负荷时不能停止电动机的工作,则应考虑采用调速装置.当需要低速运行时,考虑采用逆变器变频装置或其他方式调速.若为连续负荷,要了解电动机的输出功率是否与各种负荷相匹配,如果是风机和泵等平方递减负荷特性,在轻载时打开风门和阀门,采用调速电动机在低速运行可以节约电能.
(2)照明节能设计.首先,改善照明器的控制方式.一是民用建筑.应采用各种节能型开关或装置,同一场所需求不同的区域可以采取分区安装亮度不同的灯具.二是采用智能照明控制系统.通过系统控制不同工作场合的照明工作模式,在可以保证必要照明的同时,有效地减少灯具的工作时间,延长灯具的寿命,节省不必要的能源开支,这也是照明控制系统节能的最大优势.其次,充分利用自然光.自然光是绿色能源,目前利用自然光的方式主要有导光管法、棱镜多次反射法、光电效应法.民用建筑设计时靠近室外部分的建筑面积,门窗尺寸应尽量增加,玻璃门窗透光率也应较好,让更多的自然光照射到房间里.第三,合理选用光源、灯具及附件.一是在选择光源时,应尽量减少白炽灯的数量,使用提供高效光源、照明器反射面的反射比较高的灯具.二是当选用灯具时.灯具的选择应根据悬挂高度而定,一般在悬挂较高的场所,选用高压钠灯和金属卤化物灯,悬挂较低的场所照明采用荧光灯.选择时,应尽量选低能耗的光源用电附件.
(3)配电系统的节能设计.设计时,合理分配用电负荷、合理选择变压器容量和台数.同时,违者必究根据供电距离,负荷容量及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便.另外,变配电所应尽量靠近负荷中心位置,可以降低电能损耗,提高电压质量,节省线材.同时,要合理选择变压器的容量和台数,应在合理分配负荷的情况下,尽可能减少变压器的台数,选用大容量的变压器.
(4)合理计算用电负荷.随着经济发展,人们的生活水平提高,用电负荷不断增加,特别是大功率家用电器的使用,提出了如何计算用电负荷问题.用电负荷计算方法宜按照以下原则选取.一是对于住宅建设,在设计的各个阶段均可采用单位指标法和单位面积法.二是在方案设计阶段可以采用单位指标法.第三,在初步设计阶段与施工图设计阶段,宜采用需要系数法.用电负荷计算方法选择得当,会达到节约成本、节材、节能的目的.相反,如果选择不当,会带来不必要的投资与能源浪费.个别用户不遵守用电规则,用铜导线或铁丝代替熔丝,造成了导线过热,绝缘损坏,发生短路,很容易引发火灾.
2.建筑电气节能应用策略
(1)高效光源、高效灯具和节能控制措施.首先,对于住宅公共部分节能控制措施即是指采用节能自熄开关.由于住宅公共部分是无人值守的,所以灯具在人来时点亮,人去时熄灭是很重要的.对于高层住宅电梯前室,由于其对于保证人员疏散的重要意义,所以此处只能采用翘板开关,但对于住宅大部分公共楼梯间,节能自熄开关的采用可作为一条重要节能措施.其次,照明节能工程中的一个较为主要的内容是如何充分利用天然光源.在照明节能的实施工程中,应当充分加以利用,制定建筑物的采光标准,确定采光方式,将采光和照明有机地结合起来.第三,高效光源顾名思义具有高光效,显色好等优点.试验证明,白炽灯百分之九十的电能转变为热辐射,只有百分之十的电能转变为可见光,而这种热辐射性又往往带来火灾隐患.细管径荧光灯、高压钠灯、紧凑型荧光灯和节能灯均为高效光源,应积极推广应用.
(2)供配电系统的节能措施.这主要提在运输、转换等过程中进行节能减耗的方法.主要有以下途径.首先,慎重选用供电电压.在相同的供电情况下,电压越高,电能的损失越少.其次,变压器容量选择合理,变压器使用数量据实际建筑物所需采购,不可浪费,也不可缺少.第三,选用简单的供配电系统,选购时注重产品质量.第四,电缆电线的截面是否符合电流密度,也直接影响着节能情况.第五,整体功率因素的把握,适当情况下可提高功率因素.
(3)科学合理地利用太阳能照明技术与产品.随着经济的发展,社会的进步,人们对能源提出了越来越高的要求,寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题.由于太阳能发电具有火电、水电、核电所无法比拟的清洁性、安全性、资源的广泛性和充足性等优点,太阳能被认为是二十一世纪最重要的能源.首先,太阳能是无处不有、取之不尽、用之不竭的清洁能源.太阳能照明技术的开发利用,减少废气排放,可节省资源,减少对地球资源的使用和破坏,保护地球环境.科学合理地利用太阳能照明在节能、环保方面具有重大的意义.其次,太阳能技术是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的技术.太阳能照明技术通常利用太阳能光伏发电系统,将入射的太阳辐射能直接转换为电能,提供给照明负荷.我国加入WTO后,我国在建筑电气节能设计领域中面临着新的挑战,因为国外的设计公司在设计过程中十分重视环保和节能,如果我们在设计过程中不重视节能,就有可能被淘汰出局.对于设计者而言,就是要合理的选用设备（变压器,电动机,电缆,照明光源等）,合理确定供电电压等级以及采用新材料,新技术等.目前已成功地把太阳能组件和建筑构件加以整合,如太阳能屋面(顶)、墙壁及门窗等,实现了“光伏--建筑照明一体化(BIPV)”.
3.结语
总之,建筑电气节能设计直接关系到整个建筑物的施工与项目运行,同时贯穿于整个决策、设计、施工和入驻.因此,只有采取合理的设计方案,应用合理的节能器具以及优化节能措施,才能实现建筑电气节能的可持续发展.