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照明节能和供配电系统节能设计的讨论

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近年来国家大力推动建筑节能的工作,也推出了相应的法律法规,逐步强化了建筑节能设计的管理和审查,建筑电气的节能设计也得到重视,电气的设计人员在设计中也采取相应的设计和措施,采用先进的技术和材料,以达到电气节能的目的。目前电气节能主要内容有:供配电系统的节能及降低不必要的损耗、电气照明节能、建筑电气设备节能、计量和管理、能源的综合利用等。当然建筑电气的节能的内容还有很多,涉及暖通、给排水、建筑等专业,是一个系统的工程,需要各专业的密切配合。

近年来国家大力推动建筑节能的工作,也推出了相应的法律法规,逐步强化了建筑节能设计的管理和审查,建筑电气节能设计也得到重视,电气的设计人员在设计中也采取相应的设计和措施,采用先进的技术和材料,以达到电气节能的目的。目前电气节能主要内容有:供配电系统的节能及降低不必要的损耗、电气照明节能、建筑电气设备节能、计量和管理、能源的综合利用等。当然建筑电气的节能的内容还有很多,涉及暖通给排水、建筑等专业,是一个系统的工程,需要各专业的密切配合。
供配电系统的节能:首先谈一下电压损失和线路损耗。在现行的电气设计中,为了控制投资,导线截面的选定有时比较小,虽然满足了计算电流和设计的要求,但有时却忽略了电压降和线路损耗。根据本人的工作经验,导线的选择应得到重视,在满足设计的计算电流和规范保护的要求,还应校核电压损失。根据电压损失的计算△U(%)=1.73(R×cosθ+X×sinθ)I×L/(10×Un),其中R:电阻(Ω/Km),X:感抗(Ω/Km),Un:额定电压,cosθ:功率因数。现在建筑的的规模比较大,线路比较长,有时会大于规范供电半径的要求。如果导线选用的过小(虽然满足设计的计算要求),就会使电压损失大于规范的要求±5%,同时损耗也比较大。因此,导线的选择还是应该校验的。供配电系统的节能不能仅局限于导线,要求供配电系统的结构进行合理的分配(如对于季节性用电较大的负荷宜单独设置供配电系统);设计时应针对建筑的特点调研其用电负荷及负荷的负荷的分布,用电的峰谷、时间等规律,合理计算容量,避免大马拉小车,选用节能、环保的变压器,合理分配负荷,尽可能使变压器运行在经济状态,减少不必要的损耗。民用建筑的单相负荷比较多,系统的配电设计中应尽可能使三相平衡。合理布置变配室的位置,尽量位于负荷中心,减少线路的长度,降低损耗和有色金属的使用。
照明节能设计:现在设计中比较重视照明节能。灯具的设计、选型,照度和功率密度,基本能满足《建筑照明设计标准》的要求。但按照现行的照度和功率密度的要求,有些情况设计时达到要求有一定的难度。在大空间和距高比比较大时,在现有功率密度下,达到照度要求比较困难。现在设计仅在照度和功率密度提出要求,很少对照度进行复核。根据照度的计算Eav=F×N×U×K/(A×Ko),其中:F为灯具光通量,N为灯具数量,U为利用系数,K为灯具的效率,A为房间面积,Ko为灯具维护系数。复核照度的计算就有一定的难度,因为根据最大距高比和室空比去查表确定灯具的利用系数,光通量的确定(不同的产品出入比较大),一次设计中的顶棚反射系数和墙面反射系数等确定有一定的难度,照度的复核计算比较困难,不同的人员计算会有一定的出入。因为建筑通常还有二次装修设计,设计水平也不一样,很难对照度和功率密度有严格控制(装修设计灯具普遍偏多,审查和监管不是很到位)。因此,设计中应对照度、功率密度、灯具选型提出明确的要求,二次设计也应密切配合。尤其是灯具的选型,因为灯具的节能是立竿见影的,如T8的节能可达10%,T5比T8节能效果更好,紧凑荧光灯比普通灯具的寿命长,节能效果好;高压钠灯替代高压汞灯,可节能约37%,金卤灯替代高压汞灯,可节能约30%。灯具的控制方式也是节能的重要措施,灯具应采用灵活、分级、分区的控制方式;如一个开关控制的灯具不宜超过4个,靠窗的灯具宜单独控制,比必要时可关闭,也不影响其他灯具的照明。有条件的建筑可采用技术更先进的控制方式,例如采用智能模块、传感器和智能开关,使用总线控制(如本人设计的曲江文化大厦,照明采用I-BUS总线控制)。
建筑节能是多专业配合的系统的工程,建筑电气节能是其中的一部分,电气的节能也需要各专业积极配合。同时制定更完善的、具有可操作性的评价和监督体系,使设计、施工、监理、验收的各环节都能落实到位,推动电气节能工作的开展。
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