建筑电气设计中的绿色节能技术措施任振东

建筑电气设计中的绿色节能技术措施任振东

陕西凌云电器集团有限公司陕西宝鸡721006

摘要:建筑电气设计中合理运用绿色节能技术,改善传统设计技术的不足,提升建筑材料使用效率,为类似研究提供借鉴。文中以电气设计为对象,分析绿色节能技术的应用。

关键词:电气设计;绿色节能;技术措施

建筑工程,作为实践现代化经济建设背景下各行各业可持续发展道路的关键,其建设使用过程易受设施运行与市场环境多元化问题影响,而增加电能损耗。为此,相关建设者应对建筑电气设计中绿色节能技术措施的运用原则进行分析,以技术措施能够符合当前建筑行业快速发展建设需求。

1绿色节能技术应用原则

1.1经济性

建筑节能设计环节是非常重要的,要求在进行建筑设计过程中,需要将节能环保理念科学应用到各环节设计之内,以达到有效降低建筑能耗以及投资成本的目标。为实现这一点,在对绿色节能技术进行应用过程中,不仅要对设备以及材料展开科学选择,将节能环保性材料以及设备作为首选,同时还要做足充分准备,应通过科学设计降低在线路以及管道等方面的损耗,以对建筑施工绿色健康化发展形成有效带动。

1.2适用性

设计人员应明确,所有建筑设计都是为后续用户居住体验进行服务的,在进行电气系统设计时,需要按照不破坏居民居住体验原则,对电气部分展开科学设计,应保证所有设计都能与建筑使用功能相符合,整体设计方案要具有较强的适用性。设计人员需要按照用户实际需求科学展开各部分设计,以在不影响建筑使用功能的前提下,做好电气方案设计与优化。

1.3节能性

随着社会对于不可再生能源保护意识的不断增强,各种新型、可再生能源开始在社会各领域得到广泛应用,所以在对绿色节能化技术进行应用过程中,应保证整体技术应用节能性,要通过对各种新能源以及新型技术的合理运用,制定出可行性较高的设计优化方案,以对建筑物电气部分能耗形成有效管控,保证各项节能措施运用质量,达到预期节能环保目标。

2绿色节能技术在建筑电气设计中的具体应用

2.1 变压器设计

其一是变压器负载的设计,需综合考察变压器的容量、额定功率等指标,通常变压器的负载率应保持在额定功率的70%-85%左右,当其负载超出该范围时虽然可以一定程度上提高变压器的运行效率,但同时也会加大变压器损耗,进而导致变压器出现磨损问题,削弱其使用寿命;当变压器承受的负载低于70%时,虽然可以降低变压器运行损耗,但也会影响到其正常运行效率。

其二是节能型变压器的选择,基于绿色节能理念应将变压器损耗控制在电气系统损耗总值的25%以内,优先选取节能型变压器以降低其运行损耗,以S11、S13为代表的油浸式变压器与高质量硅钢片变压器便凭借其高导磁与节能功能收获了较高的应用价值,在降低电能消耗方面发挥了显著的现实功用。

其三是变压器应用数量的设置,通常当建筑电气系统集中于同一节点处时,极易出现供电容量过大的问题,对此便需要针对供电负荷进行均匀分配,在可控范围内优先选取大容量变压器以降低能源消耗,并针对变压器数量进行合理设置,达到节能环保的目标。

2.2 动力系统设计

其一是选用高效电动机,例如Y系列、Y2系列等,这类电动机相较于其他类型而言耗电量能减少约25%,其运行效率约能提高5%,实现耗电量的有效降低,同时这类电动机还能够依据气候变化特点进行负载、空载损耗的调节,在冬季降低实际损耗状态,以此提高电动机的功率与实际运行效率。其二是针对电动机的负荷特性进行优化设计,综合考虑电动机的运行环境与负荷特性等影响因素,确保其负荷特性与运行需求相匹配,防止产生大材小用的问题。其三是就地补偿模式的设计,结合供电距离、电动机容量等因素,针对供电距离较远的大容量电动机采用无功率就地补偿模式,在此需注意针对单独的电动机补偿装置应进行实际容量的控制,避免因电动机容量过大导致其在运行过程中产生自励磁过电压现象,保障电动机的低能耗、安全运行。

2.3照明系统设计

基于绿色节能理念进行建筑的照明系统设计,在此可先选取几种常用光源并针对其光效率、节能效果进行对比分析,其中白炽灯的光效率为8.75-14.6W,荧光灯的光效率为35-50W、节能率为75%-83%,高压钠灯的光效率为54.9-117.1W、节能率为75%-87%,金属卤化物灯的光效率为66.7-102.8W、节能率为80%-86%。通过观察几种常用照明光源的光效率与节能率可以发现,高压钠灯、金属卤化物灯的光效率要显著高于荧光灯和白炽灯,节能效果也明显更好。因此设计人员在进行照明系统设计时,应优先选取光利用率较高、光通量维持率较高的灯具,在保障夜间光照效果、考虑工程建设成本的基础上适当增加LED、太阳能等节能灯的应用比例,尽量减少白炽灯的使用;在进行室外公共场所照明设计时,应广泛运用光控、声控、时间控制与人体感应系统,例如采用照明与空调一体化的灯具,保障照明系统在特定条件下可实现自动关闭,既能够满足用户的基本照明要求,同时还能够有效降低照明系统的运行能耗,从而践行绿色节能设计目标。

3案例分析

以某建筑工程为例,其供电系统的设计工作开展从整体角度出发,即根据系统建设的实际情况与特点将电能损耗控制在最小程度。对于照明电路的节能设计,先要保证照明这一基础功能。而后,再将电路中电能的最大利用率充分发挥出来。如,在设计选择照明方式时,应将自然光充分利用起来,以此强化电能节约环保效果。具体来说,就是将自然光与人工照明进行和谐有效的统一控制。对于光源与附件功能的设计,应科学选择光源与单配附件。

节能型电感镇流器具有能耗低、使用寿命长以及运行可靠性等优势。故而,建筑电气设计人员应将其作为首选。在确定照明装置与照明方式时,应根据工程建设的实际照明需求,确定具有适用性的节能型开关。本工程电气线路的损耗控制,将功率损耗、电路负载以及长度作为重点设计优化对象。即采用较短的线路来提高线路的利用效率。具体来说,线路应按照直线原则进行设置,以符合长度最小节能设施要求。此外,对于导线截面积的选择,应根据现场运行环境来进行调整改进。如实际运行环境为较长路线,应在满足电流与电压情况下,将导线截面积确定为1~2级的。在布置电气用房过程中,应从整体角度出发,以减少线路使用。

空调系统,作为占建筑整个能耗60%的电气设施,其在设计控制过程,应保证建筑结构设计宽敞的前提下,规避过大凹凸问题现象。对于外部结构,也可以选择方形与圆形建筑,并严格控制门窗数量来满足建筑室内环境的照明需求。为降低空调制冷负荷影响,应减少窗户面积。对于降低维护结构的传热性能需求,应科学合理选择建筑材料来进一步降低空调系统运行所带来的能源消耗影响。

对于动力设备的节能措施运用,应将降低电动机无用功率与电能损耗,来提高电动机运行控制的效率。作为建筑结构中的重要动力设备,电梯,其产生能耗占总电能消耗的1/3左右。为此,设计人员应选择节能型电动机,来提高电动机效率。此过程,应将建筑工程的自身情况作为综合设计考量对象,即提高电动机荷载与容量的合理性。对于电动机启动与控制过程产生较大能耗的问题,相关人员应尽可能介绍启动与制动次数,来控制电梯速度。如此,就可在很大程度上降低建筑电气设施的能源消耗量,进而使绿色节能环保措施的运用起到事半功倍作用。

结语

将绿色节能技术科学运用到电气设计各个环节之中,确保该项技术所具优势能够在动力设备以及供配电系统等设计中得到全面发挥,进而实现理想化电气系统设计模式,确保建筑电气系统运行效果能够达到最优,以为建筑使用提供可靠电气方面支持。

参考文献:

[1]王义,闫飞.绿色节能技术在建筑电气设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2018(34):50.

[2]徐超.在建筑电气设计中的绿色节能技术措施[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2018(10):141-142.

[3]李子壮.住宅小区建筑电气设计中的有效节能策略分析[J].山东工业技术,2018(18):225.

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