建筑電氣節(jié)能減排措施及光伏新能源運(yùn)用
充分利用自然接地體做建筑物的防雷與接地系統(tǒng)，需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算的參差分布系統(tǒng)的引用，綠色照明和智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用都是實(shí)現(xiàn)建筑物節(jié)能、減排、低碳、環(huán)保、綠色的有效措施，值得設(shè)計(jì)師學(xué)習(xí)和推廣，而太陽能光伏建筑一體化也將成為人類居住建筑的又一發(fā)展趨勢(shì)。那么，下面是由小編為大家分享有關(guān)于能源減排相關(guān)知識(shí)，歡迎大家閱讀瀏覽。
1 前言
“世界可持續(xù)發(fā)展工商理事會(huì)”發(fā)布報(bào)告稱，目前全世界建筑物能源消耗占全社會(huì)能源消耗總量的40%，是工業(yè)能耗的1.5倍。要實(shí)現(xiàn)“全球氣候目標(biāo)”，建筑物能耗是最為關(guān)鍵的因素，這份名為《行業(yè)轉(zhuǎn)型：建筑物能源效率》的報(bào)告認(rèn)為：至2050年，使建筑物的能源使用量減少60%是實(shí)現(xiàn)“全球氣候目標(biāo)”的關(guān)鍵。通過大規(guī)模運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，到2050年建筑物可節(jié)約的能源總量相當(dāng)于全球運(yùn)輸業(yè)目前所使用的能源總量。報(bào)告以巴西、中國、歐洲、印度、日本和美國為研究對(duì)象，指出這六個(gè)地區(qū)的GDP占全球總量的約50%，消耗了全球近三分之二的主要能源。將既有建筑改造成高能效建筑，報(bào)告中的六個(gè)地區(qū)一年共需4000億美元。
節(jié)能和減排，兩項(xiàng)約束性指標(biāo)已成為衡量經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要條件。以下的幾種優(yōu)化設(shè)計(jì)，在不增加設(shè)計(jì)、施工人員工作量的同時(shí)，有效的節(jié)省材料，減少工程量并提高了工程項(xiàng)目的安全可靠性，例如利用高層建筑自身鋼筋網(wǎng)做防雷接地裝置、需要系數(shù)法的負(fù)荷計(jì)算調(diào)整以及高效光源、節(jié)能燈具及附件的推廣運(yùn)用等。這僅僅是建筑電氣一個(gè)專業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排改造的很小一部分，所以建筑物節(jié)能減排、降耗低碳改造的潛力是很大的。
2 建筑電氣節(jié)能減排優(yōu)化設(shè)計(jì)點(diǎn)滴
(1)利用建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)建立更安全的防雷接地系統(tǒng)
1)高層建筑占地面積不大，一般為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，將屋面、各層結(jié)構(gòu)板、墻體、柱、梁板和基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)通過焊接或綁扎，形成眾多閉合的電氣通路(即法拉第籠)，可確保人身安全，避免接地故障引起的電器設(shè)備損壞和火災(zāi)。即使建筑物頂部遭雷擊，其內(nèi)、外連通結(jié)構(gòu)的垂直導(dǎo)體電位也很小，不會(huì)超過允許的接觸電壓范圍。
2)高層建筑內(nèi)電氣系統(tǒng)繁多，如配電、動(dòng)力、照明、電子信息系統(tǒng)等，采用聯(lián)合接地可使接地系統(tǒng)涉及到建筑物各個(gè)角落，系統(tǒng)更統(tǒng)一，不僅省去了多個(gè)接地系統(tǒng)不易管理、維護(hù)的麻煩，還可以滿足接地系統(tǒng)低電阻值的要求。
聯(lián)合接地系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)歸納起來有以下幾點(diǎn)：
①充分利用自然接地體，如水暖管、中低壓鎧裝電纜的鎧裝和基礎(chǔ)鋼筋等。人在建筑物中，其站立處距基礎(chǔ)鋼筋L≤5m，則可與建筑物構(gòu)成“等電位面”，此時(shí)R(接地電阻)≤0.5Ω，至建筑物外電壓衰減曲線為“漏斗型”，衰減緩慢，所以不必再在室外設(shè)置均壓環(huán)和獨(dú)立人工接地體，節(jié)省了大量的金屬材料和施工工程量，并且基礎(chǔ)鋼筋是與建筑物同壽命的。
②封閉的基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)是環(huán)形自然接地體，散流面積大，各個(gè)部分均可承擔(dān)接地作用，提高了接地可靠性，其電阻值較其它接地方式更小，并且各處阻值基本相同。
③與配電系統(tǒng)結(jié)合，可快速切斷電源、消除間接電擊和接觸電壓，便于泄放接地故障電流。
高層建筑聯(lián)合接地的優(yōu)勢(shì)更為突出，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
①接地電阻值更小，由于高層建筑基礎(chǔ)和地面梁板鋼筋甚多并連接成為電氣通路，即便在土壤電阻率較高的地區(qū)，也可保證接地電阻R≤1Ω，經(jīng)過大量工程驗(yàn)證，一般高層建筑的聯(lián)合接地電阻值均達(dá)不到0.3Ω.
②聯(lián)合接地可為建筑物內(nèi)各電氣系統(tǒng)及電子設(shè)備提供基準(zhǔn)電位，可消除系統(tǒng)接地由阻抗電磁耦合產(chǎn)生的干擾，也可避免電磁場和地電位差(ΔU)對(duì)各信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生干擾。一些系統(tǒng)需要更可靠的基準(zhǔn)電位，如信息系統(tǒng)(低電壓、小電流)，那么在設(shè)計(jì)中可利用基礎(chǔ)鋼筋焊接成封閉的環(huán)形接地體，也可在基礎(chǔ)鋼筋上再敷設(shè)一條40×4mm的熱鍍鋅扁鋼作為專用封閉的環(huán)形接地體。
③當(dāng)建筑遭受雷擊時(shí)，由鋼筋網(wǎng)構(gòu)成的法拉第籠，不僅能保證建筑物內(nèi)人和電器設(shè)備的安全，還能保證各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行安全。
④高層建筑的屋面、墻體、柱、樓板、地面和基礎(chǔ)配置的鋼筋甚多，形成總截面很大的電氣通路，故障電流或雷電流都不可能使其熔斷，熱穩(wěn)定性極強(qiáng)。
3)高層建筑聯(lián)合接地的設(shè)置原則
高層建筑物內(nèi)各系統(tǒng)的接地應(yīng)按下列原則連接后，再與基礎(chǔ)鋼筋連接。
①保護(hù)接地與配電動(dòng)力的系統(tǒng)接地兩者連接。
②信息系統(tǒng)接地、電氣設(shè)備接地、計(jì)算機(jī)機(jī)柜接地、計(jì)算機(jī)線路濾波器接地等連接;
③計(jì)算機(jī)信號(hào)接地、醫(yī)療設(shè)備接地、通信(電子設(shè)備)接地等連接;
④防雷裝置接地必須單獨(dú)與基礎(chǔ)鋼筋焊接接地;
⑤聯(lián)合接地與建筑物內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，可導(dǎo)電金屬固件連接要求R≤0.5Ω。
4)完善等電位聯(lián)結(jié)
高層建筑物內(nèi)除各系統(tǒng)接地外，還應(yīng)將PE、PEN干線、總水管、煤氣管(應(yīng)征得煤氣公司同意)、暖氣管、空調(diào)管道等金屬管道及可導(dǎo)電金屬部件等進(jìn)行總等電位聯(lián)結(jié)。
①人會(huì)經(jīng)常接觸的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，如樓梯的金屬扶手、電梯的金屬門框、鋁合金窗框、玻璃幕墻、衛(wèi)生間所有金屬部件(如金屬掛衣鉤、金屬卷紙盒)、吊頂內(nèi)各種金屬管道、吊桿、電纜橋架的金屬可導(dǎo)電部分，以及包括過墻處金屬橋架底面斷開部分的跨接等。
②高層建筑每個(gè)樓層應(yīng)做等電位面，每層面積較大時(shí)，至少每個(gè)防火分區(qū)應(yīng)設(shè)一個(gè)等電位接地端子板，每個(gè)端子板與墻或柱內(nèi)鋼筋至少保證兩處牢固連接，且與樓層地面鋼筋網(wǎng)連成地面等電位面。特殊區(qū)域如機(jī)房、消防中心等也應(yīng)設(shè)置等電位面。
③保證屋面接閃器接地的可靠連接。
5)防雷與接地小結(jié)
利用混凝土內(nèi)鋼筋網(wǎng)建立的聯(lián)合接地及等電位聯(lián)結(jié)體系，在確保人身和設(shè)備安全的同時(shí)，也可防止接地故障引發(fā)的火災(zāi)。在一些鹽堿土質(zhì)地區(qū)，如采用直接敷設(shè)的人工接地裝置，過幾年就會(huì)銹蝕損壞，使建筑物失去接地保護(hù)。因接地體深埋于地下，人們對(duì)損壞情況不了解，直到出現(xiàn)故障才會(huì)意識(shí)到，因此更危險(xiǎn)。利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)做接地體，使用年限與建筑物相同，還節(jié)約了大量的鋼材，是低碳經(jīng)濟(jì)的可行之路。
(2)民用需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算的問題及解決措施
1)需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算偏大的由來
民用建筑施工圖設(shè)計(jì)階段負(fù)荷計(jì)算的需要系數(shù)法，因計(jì)算簡便故而被廣泛采用。負(fù)荷計(jì)算是否合理，直接影響到變壓器、母線、電纜和中低壓電氣設(shè)備的選擇。需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算涉及概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多門學(xué)科，因此在工程項(xiàng)目中調(diào)整系數(shù)是比較難掌握的。國內(nèi)現(xiàn)行的需要系數(shù)引自國外資料，與我國的實(shí)際情況有所偏差。需要系數(shù)已在我國沿用了數(shù)十年，從未進(jìn)行過調(diào)整和修改，原國家各部委的系數(shù)數(shù)據(jù)也不盡相同，現(xiàn)有的一些系數(shù)數(shù)據(jù)表格也明確標(biāo)注了“供參考數(shù)值偏大”。需要系數(shù)分做低限值和上限值，設(shè)計(jì)中一般都取上限值而忽略了下限值，選中間值的基本沒有，這是負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)偏大的又一個(gè)原因。
2)需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算缺少參差分布系數(shù)(Kcf)
在確定降壓站、配變電所的變壓器、主母線、電纜干線及中、低配電設(shè)備時(shí)，除需要系數(shù)(Kx)、同期使用系數(shù)(KΣ)之外，還應(yīng)考慮最大負(fù)荷的參差分布系數(shù)(Kcf)。下面就負(fù)荷計(jì)算中的系數(shù)作其本介紹。
需要系數(shù)Kx、同期系數(shù)KΣ、參差分布系數(shù)Kcf的定義：
需要系數(shù)Kx：由于一臺(tái)配電箱(柜)，一條配電干線，一臺(tái)配電變壓器的低壓側(cè)接有許多不同類型、不同工作制的用電設(shè)備，因此在負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)將各種類型的用電設(shè)備乘以小于1的系數(shù)。這個(gè)系數(shù)就稱為用電設(shè)備的需要系數(shù)。
在實(shí)踐中，多臺(tái)設(shè)備基本上不會(huì)同時(shí)工作，即便是同時(shí)工作，也不會(huì)同時(shí)工作在額定負(fù)荷下，因此Kx的值不是一成不變的。
同期系數(shù)KΣ反映的是：由同一電源點(diǎn)供(配)電的各個(gè)下級(jí)配電所或回路之間用電的參差性和出現(xiàn)最大負(fù)荷的不同時(shí)性特征。KΣ分為有功負(fù)荷同期系數(shù)KΣP和無功負(fù)荷同期系數(shù)KΣQ，一般KΣP≤KΣQ.
參差分布系數(shù)Kcf是確定配變電所和主母線用電參差最大負(fù)荷的分布系數(shù)。Kcf的取值范圍一般為0.8~0.9，一般來說，民用建筑的面積及用電負(fù)荷越大、用電點(diǎn)分布越廣、自動(dòng)化和智能化程度越高、選用節(jié)電產(chǎn)品越多，則應(yīng)取系數(shù)的下限值，相反就要選用上限值。
需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算取值過大，使選擇的各種電氣設(shè)備和裝置、主開關(guān)、應(yīng)急電源(如柴油發(fā)電機(jī)、UPS、EPS等)容量就要相應(yīng)增大，主母線、電纜截面相應(yīng)增大，造成有色金屬的浪費(fèi)，不僅不符合節(jié)能減排的國策，還增加了投資。當(dāng)然，系數(shù)的調(diào)整要與項(xiàng)目特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃相配合，要與項(xiàng)目實(shí)際用電情況和發(fā)展裕量相得益彰。
3)典型案例
案例1：某銀行中心支行高層金融大廈(集中空調(diào))，在設(shè)計(jì)階段，經(jīng)需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算，選用了6臺(tái)1000kVA的銅芯環(huán)氧樹脂全澆鑄干式變壓器(附帶風(fēng)冷和溫度控制器)。自97年投入運(yùn)行以來實(shí)際只投入4臺(tái)變壓器，另2臺(tái)處于拉閘冷備狀態(tài)。近期，該大廈經(jīng)節(jié)能減排改造，包括照明系統(tǒng)(光源、燈具和附件的更換，燈光智能控制)、風(fēng)機(jī)盤管樓控模塊自動(dòng)控制、電熱水器控制、電梯增設(shè)能量回饋裝置等，使得全年節(jié)電約56萬度，節(jié)約電費(fèi)近42萬元。根據(jù)節(jié)能降耗改造后實(shí)際數(shù)據(jù)的采集和計(jì)算復(fù)核、反饋，驗(yàn)證了參差分布系數(shù)存在的合理性。
案例2：某建筑設(shè)計(jì)研究院18層業(yè)務(wù)樓，面積12000m2，1987年竣工時(shí)經(jīng)需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算，設(shè)置了兩臺(tái)400kVA銅芯全澆鑄干式變壓器，一臺(tái)工作一臺(tái)冷備，之后小區(qū)又興建了兩幢高層住宅樓(184戶)、4幢多層住宅樓和地下車庫，均由該業(yè)務(wù)樓配變電室供電，業(yè)務(wù)大樓改造后增加了空調(diào)系統(tǒng)，直至2004年才將兩臺(tái)400kVA變壓器更換為兩臺(tái)630kVA變壓器，仍然一工作，一冷備。由此可見，現(xiàn)行的民用建筑需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算結(jié)果確實(shí)偏大很多，與當(dāng)今土木工程節(jié)能減排降耗不符。希望主管部門組織專人考察和調(diào)研，取得科學(xué)合理的系數(shù)盡早推廣使用，避免造成不必要的浪費(fèi)。
(3)LED新型光源的應(yīng)用
近幾年，不少省市由于氣候原因引起電力匱乏而拉閘限電，很多工廠被迫減產(chǎn)、停產(chǎn)。我國照明用電量占總用電量的約12%，因而對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能改造迫在眉睫，對(duì)緩解我國能源供應(yīng)，保障能源供給安全具有重要的戰(zhàn)略意義。以11W高效節(jié)能熒光燈取代60W白熾燈為例，亮度提高20%，節(jié)電80%，若全國采用12億只光源，一年可節(jié)電約800億度，相當(dāng)于三峽水電站一年所發(fā)的電量。據(jù)測(cè)算，節(jié)約1億度電就相當(dāng)于節(jié)約了4.04萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可減少CO2排放量10.64萬噸，SO2排放量0.09萬噸。我國實(shí)施綠色照明工程以來，高效節(jié)能光源和裝置占有率不斷提高，國內(nèi)銷量迅猛增漲，獲得“中國節(jié)能產(chǎn)品”認(rèn)證的廠商多達(dá)600多家。
光源的發(fā)展經(jīng)歷了熱輻射光源、氣體放電光源、節(jié)能氣體放電光源和LED半導(dǎo)體光源四個(gè)階段，節(jié)能的電光源已成為當(dāng)今世界照明的主流。LED屬冷光源，產(chǎn)生熱量少，輻射集中在可見光范圍內(nèi)，產(chǎn)生的電磁輻射微乎其微，由于使用直流5V電源，故不會(huì)產(chǎn)生50Hz交流頻閃和蜂鳴。白光LED半導(dǎo)體固體照明光，自20世紀(jì)90年代中期問世以來，在建筑照明領(lǐng)域迅速發(fā)展，是21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的光源，具有低電壓、低能耗、高光效、高可靠性、長壽命、免維護(hù)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。LED光源可制成不同形狀的各種建筑燈具，因用其制造的燈具多將LED封閉在樹脂中，故堅(jiān)固耐用、抗振動(dòng)和撞擊。白光LED光源已成為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一代表性產(chǎn)品，也是照明領(lǐng)域的又一次革命，將成綠色環(huán)保、高效節(jié)能、低碳照明系統(tǒng)的新生力量，對(duì)改善人類生存環(huán)境，提高生活質(zhì)量做出重大貢獻(xiàn)，必將和節(jié)能變壓器、節(jié)能電動(dòng)機(jī)、永磁式交流接觸器、永磁式真空斷路器、變頻器等高節(jié)能產(chǎn)品載入我國建筑電氣節(jié)能的史冊(cè)。
(4)智能照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
1)建筑照明首先應(yīng)充分利用自然光。大開間的場所，照明燈具應(yīng)順著窗戶平行敷設(shè)并且分區(qū)控制，并根據(jù)現(xiàn)成情況，還應(yīng)適當(dāng)增加控制開關(guān)。
2)建筑物公共場所的照明宜采取集中遙控的管理方式，并配備自動(dòng)調(diào)光裝置。
3)照明系統(tǒng)可采用定時(shí)、調(diào)光、光電控制和聲光控制開關(guān)，以進(jìn)一步節(jié)能，但節(jié)能的同時(shí)還應(yīng)在應(yīng)急狀態(tài)下強(qiáng)行點(diǎn)亮。
4)智能照明控制系統(tǒng)
隨著智能建筑的興起和普及，也帶動(dòng)了智能照明技術(shù)的發(fā)展，得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及現(xiàn)場總線技術(shù)的成熟，智能照明控制系統(tǒng)具有數(shù)字化分布式的特點(diǎn)和良好的兼容性，同時(shí)它還是一種有效的節(jié)能管理方式，控制系統(tǒng)可按時(shí)間和環(huán)境的要求，對(duì)照明燈具進(jìn)行預(yù)設(shè)和管理，不僅節(jié)約了電能，而且延長了光源壽命。
3 太陽能光伏建筑一體化是土木工程今后的發(fā)展方向
進(jìn)入21世紀(jì)的人類社會(huì)正面臨著能源短缺和生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染的局面。逐步改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展可再生能源，走可持續(xù)發(fā)展的道路，已成為世界各國十分關(guān)注的重大問題。太陽能是理想的潔凈能源，不僅零碳，還取之不盡用之不竭。隨著能源危機(jī)的進(jìn)一步加劇，新型綠色能源開發(fā)和利用再次引起了世界的關(guān)注，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，太陽能轉(zhuǎn)化成光能的效率大幅提升，發(fā)展光伏發(fā)電的大好時(shí)機(jī)已經(jīng)到來。
光伏建筑一體化是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念，簡單地講就是將太陽能光伏發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合方式的不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合，這種方式是將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支撐作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成，這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分，如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)取Ｓ捎诠夥疥嚺c建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，并節(jié)省電站輸配電網(wǎng)的投資，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式，因而倍受關(guān)注。
大尺度的彩色光伏模塊可替代室外裝飾材料，也可作為建筑物玻璃幕墻，從而降低建筑物的整體造價(jià)。戶用光伏發(fā)電系統(tǒng)的獨(dú)立光發(fā)電站，除保證建筑物自身用電外，還可實(shí)現(xiàn)向配電網(wǎng)供電，以緩解高峰電力需求。安裝在屋頂和墻面上的光伏陣列直接吸收陽光熱量，降低屋頂和墻面溫度，也可改善室內(nèi)環(huán)境。
鑒于光伏建筑的眾多優(yōu)點(diǎn)，國際能源署(IEA)已將光伏建筑一體化作為光伏推廣應(yīng)用的主要目標(biāo)和任務(wù)，美國、日本等許多國家制訂了屋頂光伏計(jì)劃。近幾年，我國光伏建筑一體化系統(tǒng)也取得彌足發(fā)展，“九五”期間深圳、北京分別成功建成17kWp、7kWp光伏發(fā)電屋頂并實(shí)現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電。華能湖南湘祁水電站主廠房100.8kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及京東方8代線廠房3000kWp光伏發(fā)電項(xiàng)目等都在緊鑼密鼓的籌備中。20世紀(jì)90年代，新疆地區(qū)曾在鐵路系統(tǒng)的車站、偏遠(yuǎn)的電信基站等采用了光伏發(fā)電系統(tǒng)，達(dá)坂城市區(qū)的路燈也采用了光伏發(fā)電與城市電網(wǎng)互補(bǔ)的運(yùn)行方式，但由于造價(jià)過高，在以后的民用建筑中很少被采用。光電轉(zhuǎn)化效率低和成本高是制約光伏建筑一體化發(fā)展的主要原因，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這兩種不利因素基本上已被解決，而現(xiàn)在急需轉(zhuǎn)變的是大多數(shù)人對(duì)光伏發(fā)電的一些陳舊觀點(diǎn)。
因?yàn)殛P(guān)于太陽能發(fā)電、光伏建筑一體化的書籍和可參考資料很少，很多建筑師對(duì)光伏建筑一體化的概念不清(認(rèn)為是發(fā)電專業(yè)和建筑電氣專業(yè)的事情)，甚至聞所未聞，因而心存芥蒂。目前，國家和行業(yè)相關(guān)部門還沒有正式出臺(tái)關(guān)于光伏建筑一體化的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)和安裝圖集，這也使設(shè)計(jì)師沒有設(shè)計(jì)依據(jù)可遵循。所以，光伏建筑一體化的推動(dòng)應(yīng)從加強(qiáng)對(duì)各級(jí)政府、企事業(yè)單位和建筑領(lǐng)域等宣傳力度做起，國家還應(yīng)對(duì)光伏建筑給予一定的激勵(lì)政策，這對(duì)保證國家能源安全和供給也是同等重要的。
太陽能光伏發(fā)電設(shè)計(jì)的基本原則：
(1)可參照?qǐng)?zhí)行的電氣設(shè)計(jì)施工規(guī)范有《10kV及以下配電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50053-1994)、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50041-2009)、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ16-2008)、《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50303-2002)等。
(2)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的相關(guān)問題
a.凡帶電部分均應(yīng)絕緣不允許裸露，室外使用的線纜應(yīng)為戶外型;
b.光伏組件應(yīng)在方陣附近設(shè)有保護(hù)開關(guān)，具有短路、過流保護(hù)和過電壓保護(hù)功能;
c.組件安裝時(shí)使用的絕緣導(dǎo)體應(yīng)采用2.5mm2及以上的銅芯導(dǎo)體，并遵守連線和穿線規(guī)格;
d.室內(nèi)外電氣安裝應(yīng)執(zhí)行《建筑電氣工程施工圖施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50303-2002);
e.導(dǎo)線應(yīng)使用端子排連接，連接端子處應(yīng)有適當(dāng)?shù)膽?yīng)力釋放功能;
f.光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)不接地，交流側(cè)必須接地，可使用固定框架作為接地線，并與建筑物接地網(wǎng)連結(jié)。
(3)居住建筑太陽能發(fā)電工程的指導(dǎo)思想
目前，居住建筑的光伏發(fā)電系統(tǒng)均由生產(chǎn)公司生產(chǎn)制造、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和維護(hù)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體設(shè)備應(yīng)包括太陽能光伏陣列、直流匯流箱、逆變器、監(jiān)控系統(tǒng)、交流配電等。建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣專業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)共同確定并解決光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備在屋頂、墻面上安裝的最佳位置，利用空間通風(fēng)降溫，考慮支撐柱與屋面下墻體柱的連接、系統(tǒng)配電和管道敷設(shè)具體位置、接地支架設(shè)計(jì)等問題，還須對(duì)安裝屋面裝載物抗風(fēng)、抗雨雪能力，排水管合理布置以及屋面防滲水、屋面傾斜度或坡度(獲得最佳的日照和工作效率)等諸多問題綜合統(tǒng)籌。光伏發(fā)電系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)置SPD、漏電保護(hù)等保護(hù)，電池板的放置處應(yīng)盡量避開建筑物、構(gòu)筑物陰影。
側(cè)墻安裝的光伏電池板框架也應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)，防側(cè)擊雷危害，配電系統(tǒng)同樣應(yīng)設(shè)置SPD、漏電保護(hù)并且接地。屋頂、側(cè)墻安裝的光電池框架和其它裝置均應(yīng)預(yù)埋鐵件，不得使用射釘固定。
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