張 輝
(福建六建集團有限公司, 福建 福州 350014)
隨著我國經濟的快速發展,建筑行業成為我國的熱門行業。隨其而來的是資源的巨大消耗,無論是建筑施工過程,還是建筑投入使用后的維護,都要耗費大量的資源,電力電能資源的消耗量排在前列。到了21世紀,人民的生活發展都離不開電能的使用,從日常的照明,制作飯菜食物,到追求高質量的生活,比如空調的使用,電腦等高耗能設備的長時間開機,這些現象說明人們的生活不能沒有電能[1]。然而電能資源畢竟有限,節能環保迫在眉睫。
國家也一直提倡科學發展觀,節能減排原則,實現社會可持續發展。經過開展節能活動,發現建筑工程對能源的消耗最為嚴重,并且近年來有持續攀升的趨勢。為了改變這種情況,我國倡導建筑節能技術,希望能夠把生態和經濟平衡起來,建筑節能不僅保護生態環境,還能為我國的經濟建設,社會發展提供支持。本文將從建筑電氣節能的以下四大措施展開介紹。
變壓器是配電系統的基礎設備,而且變壓器本身就會消耗大量的電能,因此降低變壓器的能耗對電氣節能具有首要意義。根據以下原則采取節能措施:
2.1 在變壓器的選擇方面,宜選用低噪音、低損耗、高效能的產品。變壓器損耗主要分
為空載損耗與負載損耗兩大個方面。
①空載損耗由鐵芯的渦流損耗及漏磁損耗組成(常稱鐵損),要降低鐵損,宜采用選用高硅含量的優質硅鋼片作為導磁材料,并且選擇夾緊結構比較先進的鐵芯結構。
②對于負載損耗是由負載電流產生的漏磁和經過導體產生的電阻損耗的累加損耗(常稱銅損),降低銅損宜選擇無氧銅芯來增大繞組的電導率,并采取磁屏蔽措施降低附加耗能。
2.2 在變壓器容量以及數量方面,根據電力負荷運轉時間變化來選擇合理分配每個變壓器的負荷,充分考慮經常性負載系數、故障、后期維修等因素。
多個變壓器容量的大小要科學搭配,假設設備處于長期負載系數較小的環境,可以選擇容量較小的變壓器,沒必要過大,導致線路截面過大,進而增加線路的損耗。
2.3 當變電站的用電設備產生高次諧波的時候,選擇降低變壓器的運行溫度,進而減少高次諧波值,以達成平衡三相負荷的目的。
光污染和大量光源浪費是我國環境危機的一個重點部分,我國很多高層建筑制作會運用大量的光源照明,有些起到照明作用,而有些只起到裝飾作用,很大數量的裝飾性光源沒有任何用處,由此造成了巨大的能源浪費。由此,通過控制光源可以有效控制電能的污染與浪費。
3.1 施工前,利用深化設計對照明燈具重新合理布置。根據節能標準、規范,按照不同使用場合對照度、照明功率密度、視覺要求等不同的要求,調整燈具位置,并提交設計院審核確認。
①在可以有自然光進入的地方,盡可能選擇自然光。一些靠窗的走廊,視野廣闊的門廳等,可以使用一些低能耗燈具和自然光代替普通光源,房間或場所設有兩列或多列燈具時,應將所控燈列與側窗平行,有利于利用自然光。由此減少對電能的消耗。
②在BIM深化設計中,直接采用BIM建模,各建筑分隔中繪制照明光源。比如對寬闊公共空間區域,采用直接照明的方案,而對有氛圍要求的格局地方,宜設置局部炫光照明。直觀評判觀感,合理調整燈具位置,選擇燈具款式,避免部分區域燈具布置過密或款式不合適導致電能浪費。
3.2 選擇具有高效性的燈具及附件。燈具盡量選擇節能減排的進行使用,其中配光也要合理科學,盡可能選擇質量好,壽命可使用周期長,光效以及顯色度都尚佳的的燈具[2]。燈具及其附屬裝置進場時,應對其技術性能參數按節能規范要求進行見證取樣送檢。
① 使用太陽能燈具進行節能。太陽能燈具雖然成本較貴,但是長時間算下來太陽能燈具能節省下來的電能還是很可觀的。
②選擇具有高效性電氣附件以及節能燈,在確保可以滿足日常照明使用的同時,還能節省電能[3]。比如電感鎮流器等燈具附近,其還具有容易維護安裝,方便換件修繕等等優點。電感鎮流器可以通過降低電壓的損耗進而減少電路的電功率,既能節能減排,又能優化生活條件。
3.3 其他照明措施的改進。增加智能控制系統,與使用的業主溝通,根據其日常照明使用時間段來調控,做到需要的時段常開,不需要的時段常閉。
在高層建筑之中,電力電纜、電線、母線槽等電力線路要經過每個房間,必定要錯綜復雜的敷設,而電力線路都有一定的電阻,電能經過電阻變成了熱量揮發出去,如果長時間的經過電線定然會消耗許多的電能。為此,需要對電力線路進行節能把控制。
4.1 照明系統設計以及深化過程中,除了對燈具進行調整,還要考慮電力線路的耗電情況。
①根據電力線路機械的長度和發熱情況,以選擇耗電低的線路為原則進行設計[4]。盡量選擇低壓線路的截面以降低能耗。選擇電阻率較小的材料作為電線線路,電阻率越小,所消耗的電能也越小。
②設置低壓配電室位置盡量靠近負荷中心,以此縮短所有電纜、母線的長度。
③線路材質方面,有條件的情況下采用有節能作用的新工藝電纜。一般情況,建筑電氣以 VV 電纜與 YJV 電纜居多,兩種有不同的絕緣層,但是同樣截面的YJV 電纜比 VV 電纜載流量高 15~20%,因此在設計階段宜選用 YJV電纜。其生產電纜中銅的占比少,減少能耗的同時也減少了銅本身的消耗[5]。
4.2 施工過程中,做好對電線電纜的質量控制。
①深化設計過程中優化各回路的距離,減少電纜、電線的浪費進而減少能耗。
②為加強對電纜、電線的質量控制,進場后必須對其導體電阻值進行見證取樣送檢。檢驗為同廠家各種規格總數的10%,且不少于2個規格;取樣送檢時,相同材料、截面的導體和相同芯數視為同一規格,可任選其一。
空調系統一直都是一個消耗電能較大的系統,并且其專業機房往往是建筑中空間最大的。往往因自動化控制不夠合理,產生大量電能被白白浪費的現象,有著很大的節能空間。
故此,在施工過程中,空調設備安裝部門應該與電氣施工部門、弱電部門進行工作的協調銜接。充分發揮設備監控BA系統對空調機組(新風機組、組合式空調機組)、冷卻塔、冷熱源(制冷主機、鍋爐設備)、水泵(冷凍泵、冷卻泵、熱水泵、補水泵)、末端設備(風機盤管、風口)等設備的監控,在保證環境舒適、保證一定的室內溫度和濕度的前提下,盡可能減少機組的運行,以節約能源。施工之后,還可以對電力設備的運作方式進行優化,比如對機電設備的啟動,停運,工作優化,變風系統控制以及冬夏水泵分設控制等等方案。大處著眼,小處著手,做好細節的節能減排工作。
建筑電氣的節能在我國城市化發展中占有舉足輕重的地位。而如何實現建筑電氣工程中的節能要求,實現建筑電氣高效、穩定的進步,目前還有很大的空間待發掘。為了做好這項工作,就要明確控制要點,對各項電氣設備進行節能化的優化,達到節能環保的功效。本文主要對建筑電氣施工中的節能措施進行討論,希望借此機會能給建筑電氣節能領域的發展提供一些參考資料和依據。