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摘要:随着人们环保意识与居住质量要求的提升,智能建筑楼宇的电气节能设计已经成为未来建筑发展的重要趋势。本文通过对智能建筑楼宇当前电气节能设计的现状进行分析,阐述了智能建筑楼宇电气节能设计的基本原则,并从空调系统、照明系统、供配电系统三个方面论述了智能建筑楼宇电气节能设计的措施与方案,以提升电气能源的使用效率与合理调配,从而有效节约电气能源耗费,达到节能降耗的效果,最终实现经济效益与环境效益的协调统一。
关键词:智能化建筑电气;节能设计;分析
引言
在对建筑电气进行设计时,最需要注意的地方和其根本目的就是既要确保建筑必备的各项功能的实现,又要满足设计和建筑的安全需求,随着人们物质生活水平的提升,人们对环境保护、节约能源、降低成本、增加效率等问题越来越关注,当然,建筑电气节能设计作为比较流行的趋势也受到了人们的广泛关注,其也正在成为社会关注的焦点和建筑电气设计者们开发和探索的重要课题。文章结合建筑电气设计,并将其实践作为出发点,通过探讨、分析建筑电气中供配电系统、配电线路、变压器、照明设施等设备,充分挖掘出节能的潜力,再结合一些目前已有的研究、论文等提出具有可操作性的方法,希望可给后续建筑电气的发展和研究提供参考和帮助。
1、智能建筑楼宇电气节能的设计原则
电气节能设计应当能够满足智能建筑楼宇的使用功能。满足智能建筑楼宇的使用功能是电气节能设计的首要前提。因此,电气节能设计应当在秉承节能环保理念与满足智能建筑楼宇生活办公需求的基础上,对智能建筑楼宇中需要电气能源消耗的系统设备进行科学的分析与合理有效的改造,从而使其能够对电气能源进行合理调配与充分使用,避免了电气能源的浪费。在改造过程中,切忌以牺牲使用功能来提升节能环保的效果,从而造成适得其反的效果。
电气节能设计应当符合经济需求,有效降低成本。电气节能设计的目的不仅在于提升对电气能源的利用率,降低对电气能源的浪费,还在于通过科学合理的手段,在环保节约的同时,实现对系统设备使用寿命的延长与故障次数的减少,从而有效提升其经济效益,降低维修或更换设备的成本。在进行电气节能设计的过程中,应重视对智能建筑楼宇的合理经济投资与节能设计,使其符合最佳的经济性能。
2、智能建筑楼宇电气节能的设计方案
2.1、合理优化供配电线路系统
在配电线路的连接下,使供配电系统与负荷中心之间有机的结合起来了。但供配电系统依然存在不足之处,其中之一就是电能损耗过大。所以在设计供配电系统时,线路分配问题需要重点商议,尽量减少配电线路之间的连接,减少供应线路,达到降低损耗的目的。合理的优化供电系统的线路问题,主要有以下几方面的措施。
合理的选择线路的材质考虑到每一种金属都存在电阻率,线路的损耗与线路的电阻率有很直接的关系。所以在选择线路的材料时,我们应当本着经济适用的原则,尽量选择电阻率较小的材料作为传输介质。如此一来,而铜芯导线就达到了我们的要求。
减少线路的距离线路越多越长,线路的损耗就越大。换句话说,线路的损耗和线路的长度有很大的关系。所以,在设计供配电系统时,尽量避免使用配电线路连接,以达到减少线路的目的,使供配电系统直接与负荷中心相邻。例如变压配电系统应该靠近电力负荷中心,以减少配电线路的使用,来达到减少线路的损耗。另外,许多高层房屋建筑总是出现支线沿着干线倒送电能的恶劣现象,造成大量的电能损耗,所以在设计时,应该为每个竖井提供量身定做的干线,达到减少可能产生倒送电能的支线问题。
2.2、照明方式
对于建筑电气设计中的节能措施实施,还应当选择合理的照明方式及节能型的产品,以达到理想的节能目的。首先要对照明开关的安装位置,开关数量及控制方式进行合理的选择,以达到节电的效果,照明控制方式有很多,例如集中控制,分区控制,分组控制,声控控制等。对于具体控制方式的选择可以结合当地的实际情况,如分区控制灯光、增加开关点、采用可调性开关或者采用节能型开关等,在确保其使用方便的前提下达到充分的节能效果。
例如对于楼道或楼梯的照明,一般采用感应式自动控制发光二极管,如果是宾馆或者酒店的客房,则可以采用节能控制型总开关。另外对于电气设计,还应当充分考虑自然光与人工装照明的相结合,以降低照明所造成的电能损耗。
2.3、供配电系统的电气节能设计
供配电系统的节能设计,能够在实现人性化服务的基础上,有效提升智能建筑楼宇的经济性。首先,在设计供配电系统的过程中,应对建筑楼宇的用电等级、总负荷等进行精准的计算,从而设置与之相匹配的供配电系统容量,制定出合理可行的供配电方案,从源头上实现对供配电系统的电气节能设计。在选择变电站与配电站的地址时,应尽量将其布置在负荷中心的位置,从而有效降低在输送过程中的电能能量损失。同时选择合理的主接线方案,从经济性与可靠性两方面入手,根据智能建筑楼宇的实际情况与用电负荷等具体需求,来选择最合适的变压器容量,制定有效的配电方案,从而有效提高供配电系统的工作效率与运行功率,实现对电气能源的节约功能。第三,由于智能建筑楼宇往往供电需求极大,因此,通常配有多台变压器。对于这种供配电系统,在调度方式上,则应该采用多台变压器并列运行的方法,通过对用电负荷的计算自动调整相应的供配电方案,在确保变压器实现最优工况的同时,有效提升供配电系统的调度灵活性与供电可靠性。
2.4、灯具照明以及其设备的节能设计
建筑的电气节能设计在建筑的照明方面应当首先符合建筑物的光照需求,还必须达到建筑物照明的最佳显色指数和色温以及能照度,最后要考虑到人们居住的卫生度与舒适性,保证建筑物内的运输通道的可以顺畅运行等。在保证不降低建筑物视觉要求和照明光感度的前提下,尽量努力改善照明系统中光能的无端浪费,从而最大程度上的提高光能的利用率。建筑设计中通常的光能节能措施大致分以下几种:(1)使用低能耗光源器件,如电子镇流器、变压器等,公共场所的荧光灯最好选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯应使用电子镇流器,气体放电灯应该优先选用电子触发器;(2)加强对自然光的采集能力,使照明设备能够多角度地进行光能的呈现,增大门窗尺寸,使自然光源能够不断进入,将导光管、灯具的内部多棱采光设置、光电效应等方法进行灵活运用;(3)不断进行高效光源的提供,减少白炽灯的数量,增加LED冷光源,并且保证在进行大功率电气设备的使用设计时,确认同一建筑空间内不存在有大功率消耗的其他设备,使供配电系统能够保证不因用电量过大而出现危险事件。
2.5、选用交流变频调速装置
在我国,节约电能最常用的措施就是推广交流电机的调速节电技术。通过变频调速装置的使用,就算电机在运行的过程中负载持续下降,也会对转速自行进行调节,从而适应负载的变化。这样做既能保证电机在轻载时运作效率的提升,也能达到节能的效果。当前,由大功率晶体管(GTR)、绝缘门双极晶体管(IGBT)、门极可关断开关(GTO)、普通晶闸管等电力电子器件组合而成的静止变频器在异步电动机的调速中已有着较广泛的使用。当然,在设计时,还是要依据变频的种类以及需要调速的电机设备来选取选合适的变频调速装置。
结束语
综上所述,在对建筑电气进行设计时,采用的技能设计措施和方法不仅要满足技术方面的功能需要,还要让整个建筑物在电气设计时具有一定的经济合理性和先进性,契合建筑物节能环保的需求,满足可持续发展的要求。
参考文献
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