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摘要:改革开放以来,我国经济发展迅速,建设项目急剧增加。这些工程引起的环境和资源保护问题越来越受到人们的重视。文章对建筑电气设计中的节能现状进行了总结,并对建筑电气设计中的节能要求进行了分析,提出了具体的节能措施,从而更好的降低建筑电气能耗。
关键词:建筑电气;节能措施;能耗
1电气技术在节能建筑应用中的意义
1)随着我国经济的快速发展,传统能源消费量巨大,环境受到了不可逆转的破坏。电能属于二次能源,其主要来源是火力发电。随着工业的发展,对电能的需求日益增加,我国电能储备不足。基于此国情,节能减排成为了我国建设的重要口号。在如今,建筑节能设计正在成为一种趋势,符合新时代的需求,其社会与经济效益潜力巨大。
2)建筑节能是一项系统工程,必须由国家制定相关政策及方案措施。各级政府也要切实贯彻国家政策,引导有关单位和人员实现建筑节能目标。明确的政策规定既有督促作用,也可提高建筑行业对于节能的重视,更可以通过激励性质的措施提高相关行业人员积极性。政府相关部门按照国家制定的大方针,组织专家推出实际合理的建筑节能标准方案。除此之外,各级监管部门、建筑开发商、住户以及电气设计师还需要相互配合,共同树立起节能的基本观念,共同遵守国家的有关规定,这样才能真正贯彻执行各项节能措施。
2建筑电气设计中节能的原则
2.1满足建筑的需要
在建筑用电设计中,不仅需要对电器进行节能控制,还需要对其能否满足建筑施工的需要进行控制。否则容易导致工程失败,施工时间长,资源浪费,成本增加。所以,在建筑电气节能时,要做到满足工程施工的基本需要,比如,能够确保建筑施工设备的正常运行、通道的日常照明等(举例说明:现在很多住宅或商业项目地下车库照明,有的照度过高,造成灯具数量过多及电能浪费;有的照度过低,车主停车难以找到停车位及出口,容易造成车辆堵塞及事故等。)
2.2节能环保,优化资源利用的原则
节能环保并合理利用资源是建筑电气节能设计的基本指导原则。通过对电气系统能量损耗来源及数值进行分析计算,对于可避免的能量损耗采取针对性的措施。除此之外,电气设计应考虑如何充分利用有限的能源,优化资源配比,提高利用效能。
2.3避免能源损耗
建筑电气节能的主要目的是节约资源,实现资源的可持续利用。因此,在建筑电气节能设计中,有必要对整个工程有一个全面的了解和掌握,然后进行建筑电气的设计,这样才能设计出符合整个工程施工需要的节能方案,避免资源损耗,降低成本,提高企业的经济效益,促进我国建筑和节能事业的发展。同时,也需要注意其他方面的电力使用,因为变压器的功率以及内部线路的损耗所造成的损耗,因配电房到末端供电距离过长造成的线路损耗,因开闭所至配电房的距离过长造成的高压电缆损耗等。针对这些方面的问题革新电力控制技术,避免造成资源浪费。
3建筑电气设计的节能技术
3.1建筑供配电系统的节能技术
变电所与负荷中心的距离应尽量缩短。根据供配电系统的容量,考虑到各负荷中心的位置及其负荷,综合多种因素建立数学模型,得到供配电系统的最佳位置,降低输电线过程中的电阻损失。对于多负荷中心应根据季节性负荷变化合理选择合适性能指标的变压器,在不同时段根据不同负荷量合理投切变压器,避免轻载运行等情况,提高功率因数。操作人员也应注意操作规范,如必须等到电容放电后再进行充电操作,同时对于单相负荷供电的配电系统应保证供电电压的不平衡度。
3.2建筑物的照明节能设计
照明是建筑电气设计中不可缺少的功能。然而,由于公共场所照明面积大,照明节能也是建筑电气节能设计的热点。按最新的《建筑照明设计标准》(GB50034—2013),降低了原标准规定的照明功率密度限值,补充了图书馆、会展、金融、交通等多类公共建筑的照明功率密度限值,同时更严格地限制了白炽灯的使用范围,补充和完善了照明节能的控制技术。建筑电气照明设计中,选定照明功率密度限值的目标值进行设计,已达到节能控制。照明部分的节能必须满足生活中对光照度的要求,建筑照明节能可以从以下几个方面进行:(1)建筑在设计时一定要充分考虑自然采光,尽量减少人工照明如利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明,有条件时利用太阳能作为照明光源;(2)建筑物照明设计时广泛采用节能灯泡或LED灯,以降低能源消耗;(3)合理根据光照度这一条件根据不同功能划分选用不同功率的照明设备,已达到最佳的照明效果;(4)结合实际情况对一些公共场合的照明设备加装智能控制装置,如声控、光控或者震动控制设备。
3.3应用新能源技术
为了有效缓解当今世界能源危机,用新的清洁能源取代传统能源是不可逆转的趋势。太阳能就是新能源的典型代表,随着技术瓶颈的突破,太阳能与风能等新能源的运用愈加广泛。建筑电气设计中可以合理应用太阳能光伏发电系统,如住宅照明、工厂照明等场景。而对于太阳能光伏发电系统的设计主要考虑当地光辐射量、日照时间、用电量大小、用电时段等因素。此种系统模式还可考虑雷电雨雪等天气进行科学电气设计,增加其质量设计。
3.4电动机的节能设计
正如我们所知,在建筑电气中,电动机有着较大的功率,因此也更容易产生能源消耗。所以在建筑电气设计中,必须对电动机进行节能设计。第一,可以采用变频调速器,通过利用变频的优势,使电动机自主的进行作业。第二,采取不间断的操控方式,积极的调整电压,而当作业状态正常时,应该采用全压的运转方式。第三,选择良好的动力来源,确保电动机的正常运行。
3.5变压器的节能设计
变压器可以调节和控制整个施工过程中的能耗,但变压器本身需要更多的能源,容易产生能耗。因此,在建筑电气设计过程中,变压器的节能设计也是必不可少的。主要应该从以下两个方面着手:第一,合理选择变压器,应该选择容量合理或者产生能耗较低的变压器。第二,改变变压器内部的运作形式,提升变压器的运行效率,这一过程也正是提高能源利用效率的过程,因此也有利于减少不必要的能源消耗。
3.6风机水泵的节能方法
选择效率较高的风机水泵。随着科学技术不断进步,国产风机和水泵类型越来越多,效率也明显提升,应将其推广应用到建筑电气设计中;根据工况进行风机水泵等设备型号、额定值的选择,确保其运行状态达到最佳,运行效率达到最高;通过调速控制流量,以免出现过多节流损失。当前在流量控制上,一般采用阀门或者挡板,即通过人为操作的方式降低流量,这种方法不够经济合理,因此可以对原动机转速进行调整,代替人工操作的方式控制流量;对管网进行合理设计,以此降低管道阻力。在电力输送管网设计过程中,设计师应仔细计算管径、管道走向等,确保管道内壁光滑无杂物,从而减少功率损失;将复合材料涂刷在管网及叶轮表面,使其与金属粘接更牢固。在叶轮及管道内部涂刷复合材料,能够减小管道、叶轮及流体摩擦系数,同样可以实现损耗的降低;将叶轮直径控制在合理范围内。如果风机与水泵的额定值超出所需风压、流量时,可以将叶轮直径适当减小,以此降低风机和水泵输入功率,减少能源消耗量;对入口处的导向叶片进行调节。在调节离心式、轴流式风机水泵时,这种方法较为常用。对入口处的导向叶片进行调节,可实现流量与压力曲线的改变,相较于阀门或者挡板的调节方式,该方法轴功率较低。
结束语
综上所述,经济的发展带动了建筑行业发展。现阶段,建筑工程数量和规模有了较大提升,其能源消耗量也越来越大,已经影响到社会经济的可持续发展。在这种情况下,必须加强建筑节能设计,尤其是建筑电气节能设计。加强设计优化,利用先进技术降低电能消耗,能够大大缓解我国能源供需矛盾,有效达成建筑节能目标。
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