建筑电气设计中节能技术的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-09-21
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建筑电气设计中节能技术的应用

阎军

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摘要:基于绿色节能的建筑电气设计,是指在设计过程中,设计人员将传统的电力设计进行科学调控,应用全新的技术及绿色材料以达到节能降耗的目标,进而有效控制建筑工程的电力损耗,提升电力系统的整体运作效率,达成全面管控成本的目标的过程。目前,我国建筑电力损耗体量在逐年攀升,因此加强建筑电气的节能设计显得尤为关键。由此看来,建筑电气节能设计对建筑领域乃至我国经济的长期发展有着重要的意义。

关键词:节能减排;建筑电气设计;节能措施

中图分类号:TU85

文献标识码:A

引言

当前,能源供给与人们日益增长的能源需要矛盾正在加剧,这也促进了全球节能减排的快速发展,如何研发出高效节能的技术手段已成为世界各国科研团队突破的重点。电能作为能源主要消耗品已成为关系到能源可持续发展的重要问题,如何有效节能减排在建筑能源系统是一个刻不容缓的课题。针对这种严峻情况,我国相关部门也通过并实施了一系列行业标准,以促进建筑电气节能设计的发展。我国建筑能源消耗还在不断增加,如何提高节能设计符合国家能源节能减排大环境,也影响到未来建筑行业的发展方向。因此,为了有效落实建筑电气节能设计,促进电气节能效果的提高,设计人员应该对电气节能的基础概念展开详细分析,并对其有效措施进行深入研究,这样才能真正达到节能减排的目的。

1建筑电气节能设计需要遵循的准则

1.1经济高效准则

在具体施工运作阶段,如果相关设计人员应用绿色节能理念开展建筑电气设计作业,那么施工单位需要额外投入相应的成本。此时,设计人员需要对投入成本进行科学估算,尽可能规避超支情况。与传统施工技术相比,建筑电气设计需要更为合理地应用节能技术,以实现成本控制和规避经济损失的目的。

1.2适用性准则

在设计过程中,设计人员应结合电气设施的具体应用情况,切实做好绿色建筑电气节能的改造与规划。例如,在商场等公共建筑场所中,因为其用电负荷相对较高,所以设计人员需要综合考量建筑的电力供应情况以及负荷层级,遵循适用性准则,科学调配供电系统,发挥建筑电气工程的最大价值。

1.3节能性准则

节约资源是建筑电气工程节能的核心目标之一。现阶段,随着资源匮乏问题的越发尖锐,许多国家都在大力推进节能环保工作,特别是在建筑电气工程领域。因此,设计人员需要基于对总体项目的把控,开展建筑工程电气规划作业,旨在满足整体建筑的建设需求,全力规避资源损耗。在电气设计过程中,设计人员需要提前对高层建筑的日常电力能源进行调研,以精准地把控各个环节的电力应用情况,进而达到有效控制电力损耗的目的。

2建筑电气设计中节能技术的应用策略

2.1照明节能设计

对于照明系统的节能设计,设计人员要注意选择易于清洁、时间易于控制的灯具。有条件时,设计人员可选用新能源灯具(如太阳能灯具等)、智能控制灯具来达到省电的目的。在具有天然采光条件或适合安装天然采光设施的区域,设计人员可通过合理利用天然采光来实现节能目标。另外,在实际工作中,设计人员应对天然采光和人工照明进行综合利用。在天然采光条件良好的楼梯间和廊道等区域,设计人员可通过使用照明控制器或时间控制器来实现照明控制的自动化。此外,设计人员还可以根据采光情况和建筑使用条件,采取分区、分组控制及调节照度等措施来控制照度。设计人员应在天然采光的区域安装独立的照明控制系统,并且确保照明控制系统在自然采光充足时,能够自动关闭相应的灯具或降低照度,从而避免造成能源的浪费。对于走廊、楼梯间、门厅、电梯厅、停车库等场所,设计人员应根据照明需求采用就地感应控制系统以及装有红外、雷达、声波等探测器的自动控制装置,以此来实现节能控制。不同分区应采取不同的照明控制措施,照明灯具应与采光窗平行。对于大型公共建筑的公共照明区域,设计人员可根据建筑空间形式和空间功能进行分区分组控制及调节照度。当空间无人时,降低照度可以实现节能目标。由于医院病房楼、中小学校及宿舍、幼儿园、老年公寓、旅馆等场所在灯光明暗转换期间易发生踏空等安全事故,因此不宜采用就地感应控制系统,可以采用安装集中控制或智能控制系统来保证场所安全。建筑室外景观照明系统应针对平时、一般节日及重大节日采用不同的控制模式,以实现景观照明的统一管理。设计人员应根据各地区的实际情况来确定不同控制模式下的开灯数量和开关灯时间。此外,设计人员还可通过控制光照度、调整开关灯时间等措施来实现路灯节能。

2.2电力系统节能设计

在建筑供配电系统设计过程中,变配电室应靠近负荷中心,且远离住户、教室等需要防电磁干扰的位置。变压器应采用新型的低能耗干式变压器,电力系统应采用无功功率补偿装置。设计人员应合理计算负荷电流,根据载流量合理选用导线,导线均采用铜芯电线、电缆。照明系统应采用三相五线的配线方式,使用电负荷均衡,以减小零点漂移。另外,三相不平衡电流应小于平均电流的±15%。在进行负荷计算时,如果功率因数未达到要求,那么设计人员应设置无功补偿装置。当功率因数低于规定要求时,设计人员除需要在变电所内的变压器低压侧设置集中无功补偿装置外,还需要对电容量较大且负荷平稳的用电设备及气体放电灯进行单独补偿。另外,对于三相不平衡或单相负荷较多的供配电系统,设计人员可采用分相无功自动补偿装置来实现供电节能。当用电负荷较大时,独立设置的变压器可以退出运行,以减少变压器的空载损耗和负载损耗,达到节能的目的。

2.3围护栏节能设计

在建筑设计工作中,设计人员不可以用高能耗的设备来增强建筑围护结构的性能。因此,在开展节能设计工作时,设计人员必须合理设计建筑的围护结构,以避免气温变化影响居民的日常生活或增加能源消耗。在这种情况下,设计人员可利用围护结构对建筑进行保温,以降低采暖设施及空调的能耗。另外,选择合适的屋顶建材能有效地改变建筑对外部自然光的吸收率,有利于减少外部温度对室内的影响,降低室内的各种能耗,从而达到节约能源和保护环境的目的。

2.4电动机节能设计

水泵、风机等能耗较大的设备在建筑中使用比较普遍,当这些设备需要调速时,设计人员应采用成熟的变频技术。在现场安装电容器,可以有效降低线路损耗以及轻负荷和无负荷工况下电动机的能耗。另外,设计人员应对水泵、风机以及电热设备采取自动节能控制措施,以使其更好地适应负荷的变化,从而提高电机的综合效能,达到节能目的。同时,对于一些其他机电设备,设计人员也应采取针对性的节能控制措施,从而确保设备在无人使用时暂时停机。

2.5电梯节能设计

在建筑中,电梯是重要的用电设备。当多台电梯同时运行时,设计人员应采取群控措施,最大限度地减少等候时间以及电梯运行次数,从而实现节能目标。当电梯轿厢内一段时间无预置指令时,电梯主要是通过关闭部分轿厢照明设备来实现节能的。此外,自动扶梯、自动人行步道应具备空载时暂停或低速运转的功能。

结束语

综上所述,在建筑电气设计过程中,开展有针对性的节能规划是推动建筑工程实现节能减排的重要举措。因此,为了更好地在建筑工程电气设计中应用绿色节能技术,设计人员需要充分结合建筑工程项目的具体需求,开展有针对性的设计工作,以全面保障建筑电气的节能效果,助力建筑工程行业良性发展。

参考文献

[1]白建龙.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用分析[J].建材与装饰,2018(04).

[2]邬晓波.试分析绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用[J].四川水泥,2019(05).

[3]钟坤.关于绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用路径试析[J].陶瓷,2021(02).