摘要:能源的紧缺是现在全国乃至全世界都在关注的一个话题,尤其在中国,能源方面的平均利用率是日本的六倍多,美国的三倍多。
我国的建筑能耗占全国总能耗的26.7%,高居全国榜首,而电气能耗是建筑能耗的主要组成部分,因此建筑电气方面的节能研究刻不容缓。
文章主要从建筑电气的节能分析与研究入手,主要探讨的是电能的节约、合理的供配电系统的选用、选择合理的节能设备这三方面,使得在不影响其功能的前提下,尽可能的提升能源利用率,达到建筑电气节能的效果。
关键词:建筑电气节约能源节能设备供配电系统Abstract: The entire country and the world is focusing on a topic that the storage of energy is badly needed, especially in China, the energy of average utilization rate is six times more than Japan, is more than three times in the United States. Our country's building energy consumption accounts for 26.7% of the total energy consumption in China and the country. And electrical energy consumption is the main part of building energy consumption .So building electrical energy saving research is urgently needed.This article mainly contract to the analysis and study of building electric, focuses on the energy savings, selection and reasonable supply and distribution system, a reasonable choice of energy-saving equipment, so that does not affect its function under the premise, as far as possible enhance energy efficiency, achieve the construction of electrical energy-saving effect.Key words: building electrical; energy saving energy; saving equipment; power supply; distribution system第一章绪论1.1课题研究的背景及目的11.2课题研究相关问题的发展现状1.2.1国外有关建筑电气节能的研究现状1.2.2国内关于建筑电气节能的研究现状1.2.3国内外关于建筑电气安全方面的研究现状第二章建筑电气的节能分析与研究2.1电能的节约措施2.2合理的供配电系统的选用2.3选择合理的节能设备第三章建筑电气的安全与维护3.1生活中的建筑电气安全防范措施3.2住宅电气的安全设计3.3供配电系统的设计第四章结论与展望第一章绪论1.1课题研究的背景及目的:随着国民经济高速发展,能源资源紧缺是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题。
当前,我国正处于大量消耗自然资源、原材料以支撑经济高速增长的工业化时期,能源对经济增长的约束作用已经开始显现,节能成为关系到我国国计民生的大事。
建筑行业的发展牵动着我国经济发展的大动脉。
从 1992 年起,GDP 开始成为我国地方政府考核和国民经济核算的核心指标[1]。
二十多年来,我国的 GDP 水平迅猛发展,人们生活水平也得到了较大提高。
必须认识到,经济和社会建设发展的同时,带来了巨大的能源问题和环境破坏。
我国的能源消耗量大,利用率低[2]。
如今,唯 GDP 论政绩的考核机制已退出历史的舞台。
以高能耗获得高 GDP 的方式,已经在中国行不通。
节约能源势在必行。
建筑行业的兴起,带动了其他行业的迅猛发展。
电能是建筑耗能的重要组成部分,其消耗量非常巨大。
做好建筑节能,特别是建筑电气节能,显得尤为重要[3]我国拥有13亿人口,是一个能源消耗大国。
随着经济的高速发展,我们面临城镇化这个经济社会发展的必然过程,近年来,我国不断加大对城市市政公用基础设施的投资力度,我国城市人口不断增长,2007 年,我国设市城市建成区面积达到3.5万 km²,每年还以十几亿平方米的速度递增[4]。
目前,我国城市化水平还远远低于西方发达国家,我国城市建筑发展的潜力还会很大。
而随着人们对于生活质量,居住办公环境要求的提高,新建建筑已变为高耗能建筑。
做好建筑节能降耗的工作,已经成为我国发展战略的一部分,对于实现“十一五”节能降耗的目标具有重要的积极作用。
由于建筑电气节能包罗万象,比较复杂,而建筑电气节能技术相对于暖通空调的节能研究和应用要滞后许多,系统性不强,往往只是用节能产品代替整个电气系统的节能,不够变通,不足以适用于各类建筑物,所以我们有必要对建筑电气节能技术进行进一步的研究。
在用电安全方面,我国的用电安全理论研究和实际应用的发展是比较缓慢的,使我国与世界发达国家的差距较大。
20世纪70年代中期,我国人均占有的发电量仅200KWh,而每年平均触电死亡人数近6000人,大约每用电0.25~0.3×108KWh触电死亡一人,与发达国家同期的用电水平相差几十倍。
因此我国的触电事故的现状是比较严重的。
据相关部门统计,1980年以前,我国工况企业单位触电死亡人数占因公死亡人数的6%~8%,排在第六位;进入2-世纪80年代,触电事故比例呈增加趋势;1980年,触电死亡人数占因公死亡人数的10%以上,排在第四位;而1993年,触电事故死亡人数上升到职工伤亡事故的第三位。
在建筑行业和农村,触电事故还要更严重一些。
1.2课题研究相关问题的发展现状:电能作为人类最重要的二次能源之一,也是建筑中最主要的能源。
建筑中,不论是照明插座系统,还是其他动力类用电设备等,都需要使用电能才可以工作。
对不同类型的能源进行电气能耗分析,或对不同类型的用电设备进行能耗分析,都有重要意义。
下面是对各类建筑能耗的对比统计[5]:1.2.1国外有关建筑电气节能的研究现状发达国家,例如美国、日本、德国,他们的住宅与一般公共建筑(除采暖外)的能耗对比反映出越发达的国家,一般公共建筑的能耗越高。
而我国的建筑能耗分布中,虽然住宅建筑所占面积最大,几乎是公共建筑的二倍,但是在能耗方面基本相同。
虽然我国农民人口占大多数,但是在建筑能耗方面并没有明显高于城镇。
美国能源信息机构(EIA)自1979年以来每4年进行一次商用建筑物能耗调研(CBECS),目的是提供美国商用建筑物能源消耗和支出的统计数据及这些建筑物的相关能源特性信息;日本的建筑能耗占据全社会能耗的约27%。
作为一个主要依存国外石油能源进口的国家,在经历了1974,1979年的两次石油危机后,节能技术开发和相关的节能法规建设都得到很大发展;在越南、印度、菲律宾等发展中国家,住宅建筑能源主要用于饮食和热水供应。
且随着经济的发展,住宅建筑使用的能源正从古老的燃料向现代燃料转变。
Papakostas 根据在希腊的研究结果,指出家用能耗的特点决定于家庭人口的构成情况、居住人员的行为特点、家用电器产品的使用特点等[6]。
1.2.2国内关于建筑电气节能的研究现状世界各国建筑单位面积年能耗比较(kWh/m2.年)表1.1我国的建筑能源消耗分类和现状(2010年)我国的建筑节能工作与发达国家相比起步较晚,直到1986年,才由建设部颁布了第一部旨在推动建筑节能工作的行业法规:《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),节能率要求30%。
1995年12月,建设部又颁布了第二个节能标准《民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)》(JGJ26-95),节能率要求50%。
1993年又出台了一部规范旅游旅馆建筑节能设计的《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》(GB50189-93)。
1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》,是指导全国节能的大法,也是中国建筑节能土作的立法依据,对建筑节能工作具有重大的指导意义。
保守估计大型公共建筑在运行管理方面至少存在 30%~40%的节能潜力:由图 2可知,我国目前大型公共建筑约有 5 亿平方米,每年耗电约 900 亿度,按照节能 40%计算,每年仅大型公共建筑一项就可节电 360 亿度,约合 400 万吨标准煤,从而减少约900 万吨二氧化碳的排放量。
调查显示:采用智能监控系统,达到最佳的控制需求,又能达到节能 10%-20%的效果;另外,除了采用高效的系统、设备之外,很重要的一方面就是日常运行维护,减少浪费,达到节能的目的。
第二章建筑电气的节能分析与研究2.1电能的节约措施(1)对建筑电气系统进行优化设计设计单位应要求设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。
另外,系统在确定设计方案时,要按照“以人为本"的设计思路,做任何项目设计之前,都要深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况,根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。
及时掌握各种节能新技术的原理,并在设计中适当采用可获得巨大的经济效益和社会效益。
政府有关职能部门也应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查,对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建设[7]。
2.2合理选用供配电系统供配电系统可根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计,做到系统尽量简单可靠,操作方便。
在工程设计中,变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径和减少线路损耗。
实际上对多数用户来讲,至少从有色金属消耗量及线路功率损失这两个原则出发选择变电所的位置,得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降耗及设备维护管理等方面产生直接的经济效益[8][9]。
我国《电力法》规定:“电力生产与电网运行应当遵循安全、可靠、优质、经济的原则。
电网运行应连续、稳定,保证供电可靠性。
”又规定:“国家对电力供应和使用,实行安全用电、计划用电的管理原则。