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建筑电气节能设计研究

2020-08-16李洪星

装饰装修天地 2020年15期
关键词:节能设计建筑电气策略

李洪星

摘    要:现如今,我国经济飞速发展,城市化建设脚步越来越快,为建筑行业发展提供了更多机遇,电气设备种类与数量也在不断增加,电气设备的设计与安装为建筑工程施工带来了庞大的工作量,同时也为建筑带来了巨大的能耗。而能源短缺和环境污染是21世纪全球各国的关注点,在这一背景下,绿色建筑电气节能设计的概念应势产生,成为建筑电气设计人员关注的重点,更是新时期建筑行业发展的趋势。绿色建筑将环保理念融入到建筑工程施工中,实现建筑项目的节能环保,而电气节能则是通过对传统电气技术进行完善和改革,实现建筑电气的环保、节能和绿色发展。电气节能是建筑节能领域的重要组成部分,电能损耗占据建筑耗能比例巨大,通过合理的电气节能设计施工,可以减少损耗,实现建筑物资源的最大程度合理化应用,为居住者提供舒适、经济、节能、环保、健康的生存环境,具有良好的社会经济和环保效益。

关键词:建筑电气;节能设计;策略

1  引言

近年来,国家提倡绿色发展可持续发展理念,这对电力能源消耗与日俱增的电力行业发展有更高要求。这也使电气节能技术与电力新能源的发展应用得到全面推广普及,逐渐被广大群众认可接受。从现实角度出发电气节能技术与电力新能源的开发研制及应用各阶段所涉及的专业知识较多,任意环节出现问题都会造成最终电气节能技术及电力新能源开发应用效果无法达到预期的现象发生。

2  建筑电气节能设计原则

电气节能是建筑工作中的重要组成部分,电气设计人员在设计过程中应从适用性、安全性、可靠性及经济性多方面综合考虑,通过合理设计及优化运行方案减少不必要的能源损耗。

3  建筑电气节能设计策略

3.1  照明系统节能设计

(1)选取高节能效果灯具。在灯具选取上,应优先选取LED作为光源,相较于同等亮度的白炽灯可节约近80%的耗电量。在镇流器选取上,倘若选用T8荧光灯作为灯具,搭配低损耗电子镇流器后可使实际LDP下降20%、照明安装功率下降9%。在灯具布置上,应注重加强对投射方向、光照均匀度等指标的控制,为照明装置后续维修与安全提供保障。在房间内部插座的设置上,以该工程某一房间为例,由于其房间面积较小,因此选取在房间内设置2个二三联安装插座,注重确保插座壳体为阻燃性工程塑料材质,杜绝采用普通塑料或金属材料。

(2)智能照明控制系统设计。基于电子感应技术与调压技术进行智能照明控制系统设计,确保实现对整体建筑中各区域的供电情况做到全面掌握,并实现电路电流值的自动化调节,以此实现提高功率因数、增强节能效果的作用。在此可引入i-bus智能照明控制系统,该系统基于国际通用EIB/KNX标准,采用总线网络拓扑结构,其通讯速率可达到10Mbit,利用线路耦合器实现对支线信号的过滤,有效增加干线速率,配合IP局域网接口实现数据传递;i-bus系统的开关控制模块能够实现对灯光回路运行状态的检测与故障预警,提供光控制、中央控制、温度控制、AV控制系统信号监视等功能。以该建筑工程项目为例,基于i-bus系统进行办公区域的智能照明控制系统设计,选取吸顶探测器安装在办公区域内,利用探测器感应移动信号,实现对灯光与风机盘管电源的控制,可在工作时间内自动开启照明灯、启动空调系统,在休息时间依照预先设置好的顺序依次进行灯光、空调系统的关闭。在会议室智能控制面板的设计上,利用控制面板实现对灯光系统等用电模块的手动控制,利用温控面板实现对空调系统的自动控制;依托吸顶式移动探测器获取感应信号,结合环境照度要求、照明空间位置实现对开灯数量的自动化控制,在满足日常会议照度需求的同时,有效发挥节能降耗作用。

(3)充分利用自然光。照明的最佳光源是太阳光。太阳光是免费的,不需电力,也不造成污染。有研究表明,在写字楼里,如果有太阳光的话,员工情绪会更好,工作效率会更高;在医院,住在靠近窗户附近的病人康复得会更快。因此,充分利用自然光是建筑节能设计的重要环节。目前,有些玻璃可对光谱进行选择,引入太阳光的同时还保持光照的舒适性。另有一些创新的技术,如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将太阳光引入大楼内部。对灯具布置,将所控灯列与侧窗平行,根据日照强弱进行灯具控制也是照明节能的有效手段。

3.2  供配电系统节能设计

(1)在供配电系统的运行过程中,应该充分遵循简单且稳定的基本原则,相同电压等级的供电系统,其变配电级数应该控制在2级以内。在供电电压的确定过程中,同样应该明确它的标准和范围,充分遵循节能降耗的要求,综合性提升它的节能环保成效。在普通场合中,随电压的不断升高,损耗明显减小。(2)在建筑工程电气系统施工过程中,应该优化配电室的位置。在实践过程中,人们可能不太注重配电室的位置,也没有将配电室与负荷中心有效联动起来。为充分降低能源消耗,为实现电能资源的节约,在设置配电室的过程中,应该尽可能靠近负荷中心,以此来减少线路铺设的范围以及长度,尽可能降低不必要的电能资源损耗。同时,在供电网络的配置过程中,还应该充分尊重网络化的配置原则,以科学全面的布局方案等来提升供电网络的整体布局成效。比如在供电网络的布局过程中,应该将有效供电半径限制在200m以内。实践证明,若线路铺设的较长,那么在电能资源的传输过程中,极容易因线路自身的问题或者线路发热等出现电能损耗,因此,有必要对电能资源的损耗进行明确的优化。(3)在建筑工程电气系统的建设过程中,变压器是非常重要的元件。若变压器的型号或者变压器的等级不高等,会影响着节能降耗的整体成效。在实践过程中,应该优化变压器的选择。在选择变压器的过程中,应该优化变压器的型号、规格、容量、能力等关键要素,以此来精准挑选科学合适的变压器。此外,在建筑工程电气系统的建设过程中,还应该充分保证供配电系统具有良好的功率因数。

3.3  电动机节能

动力系统能耗在建筑电气中是主要能耗之一,而电动机的能耗是动力系统能耗中的主要能耗,因此在运用建筑电气节能技术时,应当从降低电动机的电能损耗这一方面入手来降低能源的消耗。由于风机和水泵耗电量与机组转速的三次方成正比。设备是根据生产中可能出现的最大负荷条件,即最大流量进行选择的。而设计的最大流量往往比实际生产需要的流量要大得多。因此通常通过调节风门或阀门来控制,结果在风门或阀门上造成很大的节流损耗。如果选用调速电机,则当需要的流量减小时,电动机的转速可随着降低,这样消耗的能量会显著减少。对于电梯节能方面,可采用再生电能回馈技术,利用变频器交—直—交的工作原理,将机械能产生的交流电转化为直流电,并利用电能回馈器将直流电电能回馈至交流电网,供附近其他用电设备使用,以达到省电的目的。单台电梯应当选择具有集选控制和闲时停的操作设备,并且还要对电梯内的灯光进行自动化的控制。如电梯轿厢无人自动关灯技术。当多台电梯集中排列时,应当按照相关的规定程序来集中的调度和控制群控功能,精确调控减少等待时间、电梯就近停靠、控制减少电梯运行次数及台数,从而提高运输效率,达到节能的目的。

4  结语

在建筑工程施工过程中,电气系统是非常核心的系统。整体优化电气系统的运行成效,不断提升电气系统的节能环保效益,应该积极采用科学的节能降耗技术措施,综合性提升电气系统的节能环保效益。

参考文献:

[1] 宋薇.试论建筑电气设计中的节能措施[J].科技与企业,2016(1):101~102.

[2] 赵辰.建筑工程电气系统节能降耗技术措施探讨[J].住宅与房地产,2015(S1):15.

[3] 王玉宽,李铭雨.市政电气节能设计措施分析[J].黑龙江科技信息,2016(19):57.

[4] 盛同平.建筑電气节能设计及绿色建筑电气技术探究[J].建材与装饰,2019(3):90~91.

[5] 杨永刚.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术[J].节能,2019(6):8~9.

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