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電氣系統(tǒng)是建筑工程中的重要部分,其設(shè)計的合理性會影響建筑能耗,影響到人們的生活質(zhì)量。建筑電氣系統(tǒng)較為復(fù)雜,在施工中與其他專業(yè)交叉,如設(shè)計不當(dāng)會影響建筑工程的建設(shè)質(zhì)量。本文分析了建筑電氣節(jié)能及供配電線路設(shè)計的要點(diǎn),提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施,提高供配電線路設(shè)計的合理性。隨著建筑行業(yè)快速發(fā)展,建筑工程逐漸向智能化方向發(fā)展,建筑電氣系統(tǒng)中配電線路設(shè)計是否合理與建筑能耗緊密聯(lián)系。進(jìn)行設(shè)計時需結(jié)合電氣系統(tǒng),滿足多專業(yè)交叉施工,進(jìn)一步完善供配電線路的設(shè)計,將設(shè)計理念與實(shí)際情況相融合,提高線路設(shè)計的科學(xué)性、合理性。
建筑電氣配電線路設(shè)計原則
建筑電氣配電線路設(shè)計應(yīng)遵守經(jīng)濟(jì)實(shí)用性,功能性及高效性原則。建筑電氣工程的供配電線路設(shè)計需考慮節(jié)能問題,但建筑電氣資金投入應(yīng)注重其經(jīng)濟(jì)效益,如在節(jié)能設(shè)備未得到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益,則失去了電氣工程的建設(shè)的實(shí)際意義。要實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源原則,需重點(diǎn)考慮建筑電氣的施工成本等經(jīng)濟(jì)實(shí)用性問題。對建筑的綜合性效益進(jìn)行評估時選擇科學(xué)的方案。
建筑電氣節(jié)能設(shè)計技術(shù)
1.供配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)采取有效的節(jié)能措施。合理確定變電所(站、室)的位置、電壓等級,以及系統(tǒng)的接線方式,按實(shí)際需要配置無功補(bǔ)償及諧波抑制裝置,合理選擇節(jié)能型電氣設(shè)備。
2.變壓器節(jié)能技術(shù)高牌號電工鋼帶大量應(yīng)用,變壓器單位重量空載損耗迅速降低。變壓器負(fù)載損耗主要為負(fù)載電流通過繞組的損耗,負(fù)載電流引起的漏電磁通是渦流損耗產(chǎn)生的原因。選用低磁滯損耗和低渦流損耗的材料和工藝的變壓器是降低變壓器能耗的主要方式,如選用非晶合金鐵芯的變壓器。
3.供配電線路節(jié)能技術(shù)供配電線路主要特點(diǎn)是長度大,型號多,供配電線路通過電流時會產(chǎn)生電能損耗,2014年,全國輸送配電線路損耗值高達(dá)4X1011kWh。因供電線路的節(jié)能主要從導(dǎo)體長度,材料、導(dǎo)體截面積等方面分析。減少供電線路長度主要將供電變壓器靠近負(fù)荷中心布置,縮短線路距離。在符合經(jīng)濟(jì)性的要求下,應(yīng)采用導(dǎo)體截面積適當(dāng)加大的銅導(dǎo)體。以往我國工程建設(shè)較注重初期投資控制,反映在工程設(shè)計中是僅靠載流量選擇電纜截面,降低初期電纜購置成本,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國對工程建設(shè)更加注重長遠(yuǎn)的合理性。按經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)體截面積的方法受到重視。經(jīng)濟(jì)電流選擇導(dǎo)體截面積時要計算電纜的總擁有費(fèi)用,總擁有費(fèi)用包括電纜經(jīng)濟(jì)壽命期內(nèi)的運(yùn)行費(fèi)用和電纜的初始投資,使電纜總擁有費(fèi)用最小的的電纜截面所對應(yīng)的工作電流密度稱為電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度。用此法選擇電纜截面積,先求出電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度,一般為已有經(jīng)濟(jì)電流曲線圖查的。再用最大負(fù)荷電流除以經(jīng)濟(jì)電流密度值得到最佳的經(jīng)濟(jì)截面,取一個臨近電纜的標(biāo)稱面積。
4.照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)國際照明委員會提出照明系統(tǒng)節(jié)能原則包括根據(jù)工作視覺決定照明水平、采用眩光值在規(guī)定范圍內(nèi)的高效率燈具、人工照明與天然光結(jié)合等。照明系統(tǒng)的節(jié)能不僅是單純追求高效低價,是應(yīng)提高整個照明系統(tǒng)的能效。《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了工業(yè)與民用建筑的照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值,《室外作業(yè)場地照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了室外作業(yè)場地的照明設(shè)計值標(biāo)準(zhǔn)。《城市夜景照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了城市景物的夜景照明標(biāo)準(zhǔn)值。合理確定照明方式,正確采用一般照明、分區(qū)照明、和混合照明的應(yīng)用。嚴(yán)格執(zhí)行照明功率密度限制,實(shí)際設(shè)計中必須盡量減小功率密度值達(dá)到節(jié)能的目的。選擇高效光源,LED照明燈具與三基色直管熒光燈,金屬鹵化物等相比具有壽命長等特點(diǎn),但其光線不夠柔和,隨著技術(shù)的進(jìn)步,白光LED燈研制成功,其應(yīng)用將逐漸擴(kuò)大。
5.電梯系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)現(xiàn)代建筑中電梯大量使用為人們帶來了很大的方便,但電梯能耗占總能耗的2.5%左右。采用高節(jié)能的電氣控制方案是電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能的主要手段。常用的方案有改變驅(qū)動電機(jī)容量,應(yīng)用電梯回饋技術(shù)等。利用變頻調(diào)速控制方式需使電機(jī)拖拽系統(tǒng)達(dá)到動態(tài)平衡。選擇適合使用情況的電機(jī),保持最佳運(yùn)轉(zhuǎn)工況。運(yùn)行中電梯存在輕載上行與重載下行的特殊運(yùn)行狀態(tài),一般采用投入制動電阻,此方式雖結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,但消耗部分能源,導(dǎo)致電梯機(jī)房過熱,造成極大的浪費(fèi)。很多廠家通過電能逆變技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為通用電能,此技術(shù)尚存在諧波等問題,其理論節(jié)能效率在35%左右。
建筑供配電線路設(shè)計
建筑用電呈現(xiàn)逐漸增加趨勢,對供配電線路進(jìn)行設(shè)計時,做好電器分類是建筑供配電線路設(shè)計的首要前提。不同類型電器具備的具體功能不同,供配電系統(tǒng)中會出現(xiàn)部分大功率電器不能正常工作的現(xiàn)象,應(yīng)對電氣類進(jìn)行明確的劃分,更加深入的了解其具體性能。充分利用實(shí)現(xiàn)各種電器的功能。避免對供配電線路設(shè)計因電器性能不同出現(xiàn)安全隱患。對建筑電氣的供配電線路進(jìn)行設(shè)計時,導(dǎo)線合理選擇十分重要,因電器性能不同,選擇導(dǎo)線時存在較明顯的差別,對導(dǎo)線材料有嚴(yán)格的要求。供配電線路設(shè)計中應(yīng)做好相應(yīng)的安全保護(hù)措施,目前常用的導(dǎo)線為鋁線與銅線,選擇前應(yīng)對其有深入的了解,在橫截面相同的情況下兩種導(dǎo)線也有較大差別,銅導(dǎo)線較鋁導(dǎo)線具有安全性與高性能的優(yōu)勢,銅導(dǎo)線較鋁導(dǎo)線價格昂貴,從綜合方面考慮,選擇導(dǎo)線應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用電器功能性進(jìn)行判斷。建筑樓內(nèi)各室負(fù)荷不同,儀器設(shè)備所需保護(hù)的要求不同,需采用上下級電氣保護(hù)系統(tǒng),在配電室,各室均裝設(shè)保護(hù)元件,如各樓層及有大功率電器的實(shí)驗(yàn)室因負(fù)載大,發(fā)生大電流短路時,必須采用熔斷器分?jǐn)唷R话闱闆r下僅需在各室裝設(shè)帶漏電保護(hù)空氣開關(guān)即可。供電母線以地埋方式輸入,應(yīng)根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況進(jìn)行合理的供電,對建筑電氣供配電線路進(jìn)行設(shè)計時避免出現(xiàn)線路間相互影響的情況,否則會產(chǎn)生諧波影響電器的正常工作,對可能出現(xiàn)的問題應(yīng)做好相應(yīng)的預(yù)防措施。在建筑設(shè)計中用電量較大的附近區(qū)域設(shè)立專門的配電室。供配電線路安裝設(shè)計完成后,健全完善建筑電氣保護(hù)系統(tǒng),對不同樓層裝好相應(yīng)的保護(hù)元件。弱電線路易受強(qiáng)電線路的電磁感染,影響正常使用。必須合理布線,避免布線系統(tǒng)相互干擾。對建筑電氣配電線路進(jìn)行設(shè)計時,應(yīng)充分考慮雷電等自然災(zāi)害,做好相應(yīng)的防雷設(shè)計,為避免雷電天氣帶來的影響,深入分析雷電導(dǎo)入地表工作,根在相關(guān)建筑物上方設(shè)置避雷線.極大的減少雷電帶來的強(qiáng)大電壓刺激,分流可降低電位的輸送,避雷線的實(shí)際使用可降低對建筑供配電線路的損壞幾率,避雷線安裝后進(jìn)行避雷器的安裝,為其安全性提供深層保障,避免對供配電線路造成影響。做好最后防御措施安裝自動跳閘裝置,遭受雷電襲擊時斷開供配電線路運(yùn)行,使供配電線路能正常運(yùn)行。
結(jié)語
建筑電氣類型多,不同部分的供電需求有很大的差別,設(shè)計建筑電氣中的供配電線路應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,選擇科學(xué)的線路設(shè)計方案。提高建筑電氣供配電線路設(shè)計的科學(xué)性。
作者:戴月杰 單位:青島日新園林工程有限公司