建筑电气常用节能环保技术探讨

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

【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，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30%（日本的能源利用率可达到57%）。我国单位建筑面积能耗相当于发达国家的2-3倍，由此可见节能工作潜力很大。节能工作又关系到技术进步和缓解能需矛盾，是支持国民经济迅速发展的重要一环。 

【关键词】建筑电气；节能；tt系统；控制系统  随着我国经济的飞速发展,能源问题被提到越来越重要的地位。建筑的供配电系统的节能降耗问题与新能源的开发则更显得重要。我国大约有建筑面积五百多亿平方米, 能源消耗比世界平均水平高出1-2倍,而电气建筑部分的能源消耗更是明显，因此，降低建筑电气节的能源消耗是大势所趋。而新能源的发展可以解决能源危机、通货膨胀、环境问题等许多社会问题，帮助构建社会主义和谐社会。新能源的快速发展中，与其配套的各项管理与技术内容不可或缺。  1.建筑设计常见的问题  1.1 tt系统配电线路接地故障保护问题  众所周知，室外照明灯具安装在室外，需要承受种种因素的影响，如风吹、日晒、雨淋等，很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生，它暴露于公共场所，又无等电位联结，增大了电击死亡的危险性。当采用一系统供电时，由于所有灯具的金属外壳都是通过线互相连通的，当某个灯具发生接地故障时，其故障电压沿线传至其它灯具上，在户外无等电位联结而导致电击危险。故室外照明常采用竹接地系统，为户外灯具专门设置接地极，引出单独的线接灯具的金属外壳，以避免由线引来别处的故障电压。许多设计者在设计时往往不进行灵敏度校验，低压断路器在线路发生接地故障时拒绝动作时有发生，为了提高低压断路器的灵敏度系数，所以室外照明线路在采用tt配电系统的基础上，尚应为电源线路装设漏电保护器作接地故障保护。  1.2负荷计算问题  jgj/t16-92《民用建筑电气设计规范》，（以下简称《民规》）3.4.2.3条规定用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法进行负荷计算，一般用于支干线和配电屏箱的负荷计算。  1.3用电设备接地问题  《民规》14.1.3条：用电设备的接地一般可区分为保护性接地和功能性接地。保护性接地又可分为接地和接零两种型式。许多设计者在作功能性接地设计时，往往忽略接地线截面问题。例如成列配电柜pe母排接地线截面不应小于其pe母排截面。  1.4漏电开关极数选择问题  漏电开关极数选定应遵循下列原则：第一、单相220v电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器；第二、三相三线式380v电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护器；第三、三相四线式380v电源供电的电气设备，或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。  2.电气节能的方法  2.1充分利用天然光源  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。随着人们对能源和环境保护的日益关注，建筑物中如何充分利用天然光源来节约照明用电已引起广泛重视。天然光源是取之不尽、用之不竭的能源。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。白天尽可能地利用天然光源，使建筑物内获得稳定的光照条件。同时，室内引入阳光，既能大大节约照明能耗，亦有助于提高室内温度，对于降低建筑能耗也具有重要的现实意义。目前应用的方法主要有:(1)导光管法。(2)采光搁板。(3)反射高窗。(4)棱镜窗。  2.2高效的照明控制系统设计  照明控制是照明设计中一个重要的内容，是照明设计基础理论的一部分，与灯具、光源一样是照明节能实施中不可缺少的。主要体现在以下两个方面:(1)能营造良好的光环境。通过控制光环境来划分空间，同一空间中可创造出不同的环境氛围，体现了照明环境的舒适性。(2) 可节能。使用者需要时才开启照明，尽可能减少不必要的开灯时间、数量和过高的照度，以有利于照明的节能。  2.3科学合理地利用太阳能照明技术与产品  其一、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，可节省资源，减少废气排放，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。其二、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。  2.4建筑电气设备的节能  (1)空调系统。其主要内容包括: 冷冻水与冷却水系统的优化控制； 冰蓄冷系统的优化控制，现行的冰蓄冷控制技术还很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰装置优先方式下的融冰策略的研究，对于提高冰蓄冷系统的能源利用效率，促进冰蓄冷技术的商业化应用具有决定性的意义；热交换系统温差与流量的优化控制；④变风量系统等控制技术。(2)给排水系统的优化控制。(3)电动机。包括电动机的正确选型、调速方法、基于负载检测的台数控制。(4)电梯。包括电梯的合理选型(如速度、载重量、调速方式等) 、停层计划及群控策略。(5)电动门窗。包括门窗的节能控制、遮阳系统的自动控制等。  2.5能源的综合利用  (1)太阳能光伏电源系统。《措施》规定了太阳能光伏电源系统的适用环境、系统设计方法、电池技术要求、逆变器的技术指标、控制系统技术要求等技术原则。(2)冰蓄冷系统。提出了冰蓄冷系统的常用控制策略及系统配置。  另外，一些其他节能方法还可以利用：(1)减少变压器的功率损耗，合理选择变压器的负载率。(2)减少线路能量损耗。在一个工程中，线路纵横交错，使用的导线及电缆不计其数， 所以在线路上消耗的有功功率相当大， 必须减少线路能耗。(3)提高系统的功率因数。一是变压器无功功率损耗很多，应考虑在一次侧装设静电电容器进行无功补偿；二是目前的建筑设计绝大部分采用二次集中补偿。  3.结语  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。而节电节能工作牵涉的面又十分广泛，从发电厂开始到线路末端的用户都应该高效地使用电能以减少损失。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。建筑电气节能设计潜力很大，应精心考虑设计方案， 选择高效节能设备，应用先进的设计技术，按照节能标准合理设计。　[科]  【参考文献】  ［１］陈众励,赵济安,等.建筑电气节能技术综述[j].楼宇自动化,2007.4.  ［２］朱英.建筑电气节能设计方法[j].科技信息化,2007.2.  ［３］任元会.提高认识实施标准推进建筑照明节电[j].建筑电气,2005.3.