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绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用

2019-09-10姚一超

中国电气工程学报 2019年20期
关键词:绿色节能技术民用建筑电气设计

姚一超

摘要:随着智能建筑的蓬勃发展,各类多元化电力设备逐步延伸到日常生活領域,这也在一定程度上提高了人们对建筑电气设计的要求。为此,将绿色节能技术应用到建筑电气工程设计中,可切实降低电气系统能耗,缓解环境污染问题,推进生态文明的全面建设。

关键词:民用建筑;电气设计;绿色节能技术

一、绿色施工管理概述

绿色施工管理是在原有的基础上的另一种新管理方式,它要求施工单位应建立完整的工程管理的各种机制,并制定管理制度与管理目标。施工中实时监管工程施工情况,确保工程质量可靠,确保施工安全。绿色施工管理应明确各部门的管理职责,要有效的对工程组织管理、工程规划管理、工程施工管理、工程评价管理以及施工人员的人身安全与健康管理并将其真正落到实处。严格按照标准、规范进行施工,积极应用先进的施工技术,运用新的“绿色”材料,有效的降低能源的损耗,实现对生态环境的保护。通过绿色施工管理,减少建筑动作过程中对环境造成的污染,从而可以更好的保护生态环境。建设人类和生态环境和谐共存的的家园,保证经济增长与大自然生态环境的共同发展。绿色施工在民用建筑电气施工管理中具有很好发展性,在国内外能源、资源严重紧张的大背景下,提倡绿色建筑施工,能够节省土地资源,提高土地使用效率。不断更新管理理念,创新施工管理方法,在建筑施工中加入绿色施工管理,应用绿色施工技术,能够提高施工效率,保证施工进度,充分合理使用施工材料,节约材料资源。绿色施工给工程建设注入新鲜活力,加强绿色施工管理,控制水的使用减少资源浪费,控制废弃物排放,减少空气污染,有利于保护环境,保持生态平衡,有利于促进建筑业稳步健康的发展。

二、绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用原则

1、适用性。民用建筑的电气设计工作中,无论采用何种设计技术和设计方法,都必须要遵循适用性的基本原则。适用性的原则指的是在建筑的电气设计过程中,要求其设计的内容和相关设备的使用必须要能够满足人们的使用需要,要在保证电气系统功能性的基础上,充分发挥出各种设备的功能,对电气系统的功能进行进一步的提升。另外,适用型的原则还要求建筑电气设计的过程中,设计人员选择的各种电气设备要能够与人们的日常生活相适应,比如灯具,其照明度和色温需要调节至最适合的范围,提高人们的生活舒适度。

2、经济性。民用建筑的服务对象是基层群众,所以建筑电气设计人员要最大限度的控制能源损耗,降低投资成本,力求减轻国家的经济负担。一方面,应当优化节能设备配置,高效应用节能材料,促进行业的可持续发展;另一方面,需优化设计方案,控制线路损耗,保证工程经济效益的最大化。

3、节能环保性。当下,现代科技发展迅猛,以太阳能技术为代表的各类节能环保技术层出不穷,在这样的背景下,将绿色节能技术融合到建筑电气工程设计领域具有实际意义。

三、绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用策略

1、空调系统节能技术。建筑工程中冷热源系统是空调系统中的重要组成部分,其能够实现温度的自动调节功能。以商业建筑为例,其空调系统具有负载要求较大特点,即最大冷负荷为7000kW,最大热负荷为5000kW。当前,空调系统中冷冻水系统、冷却塔系统以及冷却水系统,是通过预先编排顺序来满足建筑工程的供冷和供暖需求的。电气技术人员要对系统运行现场的设计问题进行分析,以控制系统的工作状态趋于稳定,这种人工的节能控制方法并不能有效实现空调系统运行的节能性目标。为此,电气节能技术人员应通过设置电子自动化系统来进行集中控制与检测,以及时启停不同的装置设备。此外集中控制与检测系统还应具备工作状态的累积分析,以保证系统运行的时间平衡,从而避免设备不必要的工作状态出现。

2、照明系统的节能设计。在现代建筑设计过程中,照明系统做为重要的配套设施,合理的设计不仅能够满足现代个性化的要求,也能够实现一定的节能措施,对居住环境也有着一定的美化作用。在设计的过程中,应充分考虑到自然光的辅助照明,在白天尽量使用自然光照明,根据民用建筑的设计特点,因此自然光就能够基本满足建筑的设计要求。只需要根据要求,在一定程度上需要结合门窗的位置进行电气设计,并在灯具的选择过程中,需要使用高效光源,也需要有照明器反射面等,特别是在客厅,厨房,餐厅这些地方照明功率的目标值不应大于5W/m2。在民用建筑的电气设计中,如大小商场,学校等,需要根据实际的布局进行照明器具的合理设计,可以使用多控开关进行适当的分组控制,根据不同情况,选择合适照明范围,对于教室的照明不仅满足整体的照明,对于局部的光照也要尽可能的达到舒适的目的,保障学生在阅读的时候能够得到优质的体验。并选择LED技术的冷光源灯,并结合相应的面光源技术达到节能的目的。该类型的灯具光通亮,低光衰,率高显色性,使用寿命长。相较于传统的节能灯更加适用于如今的电气节能设计。

3、优化配置变压器,设定电压参数,优选节能环保型变压设备。在优选调配变压器时,应当根据设备的规格及系统运载负荷强度,设定电压参数,争取最大限度的控制电能损耗。根据相关理论验证可知,变压器供电电压与配套电器设备的电损耗率成反比例关系。针对民用建筑来说,最小供电电压值应不小于220v,最大供电电压值应不大于10KV。在选定民用建筑电压等级时,要在确保电压值符合要求的基础上,尽可能的提高电压等级。另外,选定变压器类型及规格也是建筑电气节能设计的关键内容之一。对于节能变压器来说,应当优选非晶合金材料,从而降低能耗,减轻噪音污染。在确定民用建筑电压器配置数量时,需综合考量项目建设资金储备及供电需求等多方面因素,若变压器配置过多,则会造成资源的过度损耗;若变压器配置不足,则无法满足供电需求。基于变压器需要保持长期高强度作业状态,为此,就应尽可能的减小变压器设备的荷载,并根据季节性用电量差异,有针对性的调整供电电压,最大限度的降低电量损耗。

4、优化动力系统。在民用建筑的设计工作中,电气设计就是其中的核心设计,电气设计能够为建筑各功能的实现提供动力。而建筑的电气设计系统本身也具有动力系统,这里主要指的是发电机等设备,这些设备在运行的过程中也会产生极大的能耗,因此必须要对其进行优化。在建筑的电气动力系统设计过程中,绿色节能技术的应用要求技术人员必须要对电动机进行优化,尽量选择绿色、环保和高效的电动机,在保证电动机的相关参数可以满足建筑电气系统基本运行需要的基础上,尽量降低损耗。民用建筑的电气系统比较复杂,一些电机设备在运行的过程中,由于远离供电点,所以运行时需要消耗更多的电能,这是设计人员可以采用无功功率就地补偿装置进行补偿。一些电动机在使用的过程中可能会出现空载的现象,造成无端的电能损耗,这时就需要电动机具有自动控制功能,采购更加先进的电动机,使其能够对运行状态进行实时调整。

结语

随着社会的进步和科学技术的发展,环境问题成为大家关注的热点,而节能是目前最直接有效的措施之一。在民用建筑电气领域,如何将施工技术与绿色节能技术相结合,以提高工程项目的节能效果,使人力、物力、财力等资源进行配置,成为现阶段建筑施工安装的关键问题。

参考文献

[1]张斌.节能环保技术在建筑中的应用研究[J].现代商贸工业,2018,39(36):182-183.

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