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試論建筑電氣節(jié)能科技
摘 要: 這幾年來(lái)，國(guó)家黨中央國(guó)務(wù)院非常關(guān)注能源節(jié)約問(wèn)題，連續(xù)出臺(tái)一些節(jié)約能源的政策、相關(guān)文件，節(jié)約能源逐漸變成每一位公民的責(zé)任和義務(wù)。本文針對(duì)建筑電氣規(guī)劃中潛在的常有問(wèn)題，討論電氣設(shè)計(jì)節(jié)能的有關(guān)策略。
關(guān)鍵詞:建筑電氣;節(jié)能;TT系統(tǒng);控制系統(tǒng)
中圖分類(lèi)號(hào)：TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104(2013)
當(dāng)下全世界范圍內(nèi)都出現(xiàn)能源缺少的問(wèn)題。我們國(guó)家是一個(gè)能源損耗的大國(guó)，每一年都要從外國(guó)引進(jìn)大量的石油及天然氣能源等，我們國(guó)家人均能源是非常缺少的，達(dá)不到國(guó)家平均水準(zhǔn)的一半，再加上我們國(guó)家的能源利用狀況非常差，大概約為30%。我們國(guó)家建筑面積能源損耗與發(fā)達(dá)國(guó)家相比為其2--3倍，為此可以得知，節(jié)能的任務(wù)是非常巨大的。節(jié)能事業(yè)關(guān)系到科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及所需環(huán)節(jié)的能源矛盾，是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速進(jìn)步的一個(gè)關(guān)鍵性方面。
1 建筑設(shè)計(jì)常出現(xiàn)的矛盾
1.1 TT系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)問(wèn)題
大家都知道，室外照明燈具裝在室外，需要承載很多方面的因素的影響，譬如，風(fēng)吹、日曬、雨淋等， 非常容易使得使燈具受機(jī)械損傷和絕緣下降而造成事故的出現(xiàn)，它暴露于公共場(chǎng)所， 又無(wú)等電位聯(lián)結(jié)， 增大了電擊死亡的危險(xiǎn)性。當(dāng)采用一系統(tǒng)供電時(shí)，因所有燈具的金屬外殼都是通過(guò)線互相連通的，當(dāng)某個(gè)燈具發(fā)生接地故障時(shí)，其故障電壓沿線傳至其它燈具上，在戶外無(wú)等電位聯(lián)結(jié)而導(dǎo)致電擊危險(xiǎn)。故室外照明常采用竹接地系統(tǒng)， 為戶外燈具專(zhuān)門(mén)設(shè)置接地極， 引出單獨(dú)的線接燈具的金屬外殼，以避免由線引來(lái)別處的故障電壓。許多設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)往往不進(jìn)行靈敏度校驗(yàn)，低壓斷路器在線路發(fā)生接地故障時(shí)拒絕動(dòng)作時(shí)有發(fā)生，為了提高低壓斷路器的靈敏度系數(shù)，所以室外照明線路在采用TT配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)為電源線路裝設(shè)漏電保護(hù)器作接地故障保護(hù)。
1.2 負(fù)荷計(jì)算問(wèn)題
JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》，(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《民規(guī)》)3.4.2.3條規(guī)定用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少， 各臺(tái)設(shè)備容量相差懸殊時(shí)， 宜采用二項(xiàng)式法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算， 一般用于支干線和配電屏箱的負(fù)荷計(jì)算。
1.3 用電設(shè)備接地問(wèn)題
《民規(guī)》14.1.3條：用電設(shè)備的接地一般可區(qū)分為保護(hù)性接地和功能性接地。保護(hù)性接地又可分為接地和接零兩種型式。許多設(shè)計(jì)者在作功能性接地設(shè)計(jì)時(shí)， 往往忽略接地線截面問(wèn)題。例如成列配電柜PE母排接地線截面不應(yīng)小于其PE母排截面。
1.4 漏電開(kāi)關(guān)極數(shù)選擇問(wèn)題
漏電開(kāi)關(guān)極數(shù)選定應(yīng)遵循下列原則：第一、單相220V電源供電的電氣設(shè)備應(yīng)選用二極二線式或單極二線式漏電保護(hù)器;第二、三相三線式380V電源供電的電氣設(shè)備， 應(yīng)選用三極式漏電保護(hù)器;第三、三相四線式380V電源供電的電氣設(shè)備， 或單相設(shè)備與三相設(shè)備共用的電路， 應(yīng)選用三極四線式、四極四線式漏電保護(hù)器。
1.5 住宅插座選擇問(wèn)題
GB50368-2005《住宅建筑規(guī)范》第8.5.5條：住宅套內(nèi)的電源插座與照明， 應(yīng)分路配電。安裝在1.8m及以下的插座均應(yīng)采用安全型插座。許多設(shè)計(jì)者在居室設(shè)計(jì)時(shí)都采用了安全型插座， 但設(shè)在廚房的插座當(dāng)高度為108m及以下時(shí)卻采用了普通防濺型插座， 此現(xiàn)象應(yīng)引起注意。
2 電氣節(jié)能的方法
2.1 充分利用天然光源
照明節(jié)能工程中的一個(gè)較為主要的內(nèi)容是如何充分利用天然光源。隨著人們對(duì)能源和環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，建筑物中如何充分利用天然光源來(lái)節(jié)約照明用電已引起廣泛重視。天然光源是取之不盡、用之不竭的能源。在照明節(jié)能的實(shí)施工程中，應(yīng)當(dāng)充分加以利用，制定建筑物的采光標(biāo)準(zhǔn)，確定采光方式，將采光和照明有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。白天盡可能地利用天然光源，使建筑物內(nèi)獲得穩(wěn)定的光照條件。同時(shí)，室內(nèi)引入陽(yáng)光，既能大大節(jié)約照明能耗，亦有助于提高室內(nèi)溫度，對(duì)于降低建筑能耗也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.2 目前應(yīng)用的方法主要有:①導(dǎo)光管法。②采光擱板。③反射高窗。④ 棱鏡窗。
2.2 高效的照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
照明控制是照明設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的內(nèi)容，是照明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的一部分，與燈具、光源一樣是照明節(jié)能實(shí)施中不可缺少的。主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1) 能營(yíng)造良好的光環(huán)境。通過(guò)控制光環(huán)境來(lái)劃分空間，同一空間中可創(chuàng)造出不同的環(huán)境氛圍，體現(xiàn)了照明環(huán)境的舒適性。(2) 可節(jié)能。使用者需要時(shí)才開(kāi)啟照明，盡可能減少不必要的開(kāi)燈時(shí)間、數(shù)量和過(guò)高的照度，以有利于照明的節(jié)能。雖然我國(guó)現(xiàn)有的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒(méi)有照明控制的具體內(nèi)容，對(duì)照明控制也沒(méi)有給予應(yīng)有的重視，但工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到它的重要性。
2.3 科學(xué)合理地利用太陽(yáng)能照明技術(shù)與產(chǎn)品
其一、太陽(yáng)能是無(wú)處不有、取之不盡、用之不竭的清潔能源。太陽(yáng)能照明技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用，可節(jié)省資源，減少?gòu)U氣排放，減少對(duì)地球資源的使用和破壞，保護(hù)地球環(huán)境?？茖W(xué)合理地利用太陽(yáng)能照明在節(jié)能、環(huán)保方面具有重大的意義。其二、 太陽(yáng)能照明技術(shù)通常利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，將入射的太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，提供給照明負(fù)荷.
2.4 建筑電氣設(shè)備的節(jié)能
①空調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容包括: a.冷凍水與冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化控制;b.冰蓄冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制，現(xiàn)行的冰蓄冷控制技術(shù)還很不成熟，冰蓄冷控制策略仍需作深入研究，尤其是在蓄冰裝置優(yōu)先方式下的融冰策略的研究，對(duì)于提高冰蓄冷系統(tǒng)的能源利用效率，促進(jìn)冰蓄冷技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用具有決定性的意義; c.熱交換系統(tǒng)溫差與流量的優(yōu)化控制; d.變風(fēng)量系統(tǒng)等控制技術(shù)。②給排水系統(tǒng)的優(yōu)化控制。③電動(dòng)機(jī)。包括電動(dòng)機(jī)的正確選型、調(diào)速方法、基于負(fù)載檢測(cè)的臺(tái)數(shù)控制。④電梯。包括電梯的合理選型(如速度、載重量、調(diào)速方式等) 、停層計(jì)劃及群控策略。⑤電動(dòng)門(mén)窗。包括門(mén)窗的節(jié)能控制、遮陽(yáng)系統(tǒng)的自動(dòng)控制等。
2.5 能源的綜合利用
2.5.1 太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)?！?a href='http://www.yishupeixun.net/fwn/cuoshi/' target='_blank'>措施》規(guī)定了太陽(yáng)能光伏電源系統(tǒng)的適用環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、電池技術(shù)要求、逆變器的技術(shù)指標(biāo)、控制系統(tǒng)技術(shù)要求等技術(shù)原則。(2) 冰蓄冷系統(tǒng)。提出了冰蓄冷系統(tǒng)的常用控制策略及系統(tǒng)配置。
另外，一些其他節(jié)能方法還可以利用：①減少變壓器的功率損耗，合理選擇變壓器的負(fù)載率。②減少線路能量損耗。在一個(gè)工程中，線路縱橫交錯(cuò)，使用的導(dǎo)線及電纜不計(jì)其數(shù)， 所以在線路上消耗的有功功率相當(dāng)大， 必須減少線路能耗。③提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。一是變壓器無(wú)功功率損耗很多， 應(yīng)考慮在一次側(cè)裝設(shè)靜電電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償;二是目前的建筑設(shè)計(jì)絕大部分采用二次集中補(bǔ)償。④減少照明系統(tǒng)光能損失。其一，電氣設(shè)計(jì)要與建筑設(shè)計(jì)配合。其二，要合理選擇照明器具。最后是合理選擇照明的配光曲線以提高照明利用系數(shù)。
3 結(jié)束語(yǔ)
我們國(guó)家進(jìn)入世貿(mào)組織以后，在建筑電氣節(jié)能規(guī)劃空間上面臨很多當(dāng)面的挑戰(zhàn)，由于外國(guó)的規(guī)劃單位在設(shè)計(jì)當(dāng)中非常關(guān)注環(huán)境保護(hù)及能源節(jié)約，假設(shè)我們?cè)谝?guī)劃中不注意能源節(jié)約，就有可能被淘汰。然而節(jié)電能工作關(guān)乎的范圍是比較寬泛的，從發(fā)電廠出發(fā)到線路末端的用戶都應(yīng)該高效地使用電能以減少損失。針對(duì)設(shè)計(jì)工作人員來(lái)講，是需要科學(xué)運(yùn)用器械，合理制定供電電壓等級(jí)以及運(yùn)用新原料、新科技等。建筑電氣節(jié)能規(guī)劃潛能是非常大的，應(yīng)該細(xì)心準(zhǔn)備規(guī)劃策略，挑選高效能節(jié)能設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，沿用節(jié)能準(zhǔn)則有效規(guī)劃。為人們供應(yīng)健康、舒服、安全的居住環(huán)境，與此同時(shí)，又能夠切實(shí)實(shí)行節(jié)能的策略，這是每一位規(guī)劃工作者需要兼顧到的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
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