现代建筑电气节能设计思考

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马腾飞

济南中融置业发展有限公司

摘要

随着社会的不断发展,建筑工程中用电设备的种类及用电量均在不断增加,电气节能已成为绿色建筑概念中的重要组成部分。在建筑工程建设中,电气设计是极为重要的内容,目前,绿色与环保的理念已经广泛深入到了我国的各行各业里面。其中,建筑电气设计中如何有效应用节能策略成为了当前设计工程师研究的课题。为了有效实现建筑电气节能,需要从建筑应用的功能及效果等多方面进行考量,通过科学选择建筑电气节能设计方案,才能确保在后期使用过程中的节能环保。该文重点阐述建筑电气节能设计的原则,并指出建筑电气节能设计优化,促使我国建筑领域健康、稳定发展。


关键词

建筑电气;节能设计

正文


引言

现阶段,在建筑电气设计中应用节能绿色技术可以从根本上降低建设成本,提高建设项目的环保效率。在未来建筑的发展中绿色节能技术必然会继续得到应用。全球资源的利用带动着经济的迅速发展,近年来各种能源日渐紧缺,人们也逐渐注重对能源的保护和可持续发展。随着中国社会经济的发展,中国的城市建筑工程也在逐渐增多,其中电气能源在建筑工程中消耗较多,如何实现电气节能技术并将其广泛应用在建筑领域,是低碳时代建筑电气技术的研究重点。中国对电气节能技术的研究起步较晚,在建筑工程中,电能浪费的现象尤为突出,所以,学习电气节能技术,在建筑工程中构建科学的电气节能系统,是当代电气工程人员需要掌握的技能。

1现代建筑电气节能设计原则

1.1实际需求性

在开展建筑电气节能设计时,需要紧密结合建筑实际需求,同时满足建筑功能层面的需求与实际需要。建筑电气应用的本质是为了改善人们的生活质量,为人们的生活带来更高的便利性。所以,在进行建筑电气节能设计过程中应当充分意识到这点,最大程度满足建筑应用中人们的实际生活需求,比如说公共区域照明、电路稳定供应和管道顺畅等,此外达到基本应用功能之后,还应当要注重制作工艺上的改进,最大程度提高外观的美观度。从建筑电气节能技术层面来看,满足实际需求是必须达到的要求,任何其他相关要求都必须建立在实际需求基础之上才能够彰显出自身的意义与价值。对建筑进行有效管控,不断提高能源的利用率,贯彻落实节能降耗理念,尽可能地避免对环境产生不良影响。然而要特别留意的是,切不可以因噎废食,为了能够实现节能环保的目的,对建筑电气给予十分苛刻的管控,这必然会影响到建筑领域的进一步发展。

1.2经济适用性

经济适用性是在建筑节能设计过程中,特别重视建筑物的经济性以及适用性,从而保障建筑工程能够获得良好的经济效益。现阶段,随着科学技术水平的不断提高,市面上出现了不同类型的先进设备与先进技术,然而在具体选用时,在确保其满足使用需求的基础之上,还应当考虑到成本因素,使用性价比高的新技术与新设备。根据我国实际情况及建筑工程使用者的确切需求,合理使用电气技术与设备。

1.3功能性原则

电气设计是建设工程不可分割的一部分,其运行情况直接决定工程能否顺利进行。然而,在实践中,内外部环境往往会对设计过程造成影响。因此,必须及时建立建筑电气工程的规范性工作,在提高建筑物电气设计的可靠性方面发挥着越来越大的作用。其功能比建筑电气设备更加多样化。工程师需要对建筑电气设备的功能和效益有广泛的了解。因此,在使用绿色节能技术时,必须考虑功能原则,最大限度地发挥电气设计在建筑项目开发中的科学作用。

1.4注重节能环保

节能环保在建筑电气节能设计中非常重要。设计人员对电力系统进行合理的设计,可以有效减少能源消耗,保护环境。设计人员要在保证建筑电气安全运行的前提下对其进行优化,进而达到减少能源消耗的目的。因此,设计人员应采用更加先进的控制技术,选择低能耗、对环境影响不大的电气设备,以实现建筑电气设计的节能环保目标。

2现代建筑电气节能设计现状

2.1电气设计不合理

在工程项目的建设过程中需要连续的电力供应。电能是整个工程项目中不可缺少的基础能源,但现有部分电气设备已无法满足当前用户的需求,难以响应国家节能减排的政策,更难以实现能源可持续发展。此外,许多老旧的高能耗电气设备需更换成节能设备,其质量也达不到行业安全标准,潜藏安全隐患,影响人们日常生活,甚至威胁到人身安全。同时,许多单位对电能损耗没有足够的重视,节能意识薄弱,造成不必要的能源浪费,有效控制建筑物中电气设备的节能非常重要。因此,从电气设计开始,运用有效的节能技术就意味着顺应节能减排的基调,缓解国内能源危机的现状,确保真正实现碳达峰、碳中和的宏伟目标。

2.2节能技术不完善

建筑电气设计与施工中相关的节能技术应用有待进一步的完善。目前,建筑电气设计与施工中电气节能还存在比较多的问题:例如,由于电气节能技术不完善而使得建筑电气设计与安装中的电气节能效率低下。其次,节能技术不完善还体现在诸如电气负荷的计算不科学和用电数据的记录不全面等问题上。与此同时,电气节能技术不完善也体现在建筑设计的照明度与选择的照明光源不合理和许多设计人员偏爱较大的变压器所带来的能源消耗无端增加。并且由于我国很多建筑仍旧缺乏对于室内电器设备与照明工具有详细的节能要求,这些技术上的落后导致了我国建筑电气节能还有很大的完善提升空间。

3现代建筑电气节能设计优化

3.1照明节能设计

对于照明系统的节能设计,设计人员要注意选择易于清洁、时间易于控制的灯具。有条件时,设计人员可选用新能源灯具(如太阳能灯具等)、智能控制灯具来达到省电的目的。在具有天然采光条件或适合安装天然采光设施的区域,设计人员可通过合理利用天然采光来实现节能目标。另外,在实际工作中,设计人员应对天然采光和人工照明进行综合利用。在天然采光条件良好的楼梯间和廊道等区域,设计人员可通过使用照明控制器或时间控制器来实现照明控制的自动化。此外,设计人员还可以根据采光情况和建筑使用条件,采取分区、分组控制及调节照度等措施来控制照度。设计人员应在天然采光的区域安装独立的照明控制系统,并且确保照明控制系统在自然采光充足时,能够自动关闭相应的灯具或降低照度,从而避免造成能源的浪费。对于走廊、楼梯间、门厅、电梯厅、停车库等场所,设计人员应根据照明需求采用就地感应控制系统以及装有红外、雷达、声波等探测器的自动控制装置,以此来实现节能控制。不同分区应采取不同的照明控制措施,照明灯具应与采光窗平行。对于大型公共建筑的公共照明区域,设计人员可根据建筑空间形式和空间功能进行分区分组控制及调节照度。

3.2电力系统节能设计

在建筑供配电系统设计过程中,变配电室应靠近负荷中心,且远离住户、教室等需要防电磁干扰的位置。变压器应采用新型的低能耗干式变压器,电力系统应采用无功功率补偿装置。设计人员应合理计算负荷电流,根据载流量合理选用导线,导线均采用铜芯电线、电缆。照明系统应采用三相五线的配线方式,使用电负荷均衡,以减小零点漂移。另外,三相不平衡电流应小于平均电流的±15%。在进行负荷计算时,如果功率因数未达到要求,那么设计人员应设置无功补偿装置。当功率因数低于规定要求时,设计人员除需要在变电所内的变压器低压侧设置集中无功补偿装置外,还需要对电容量较大且负荷平稳的用电设备及气体放电灯进行单独补偿。另外,对于三相不平衡或单相负荷较多的供配电系统,设计人员可采用分相无功自动补偿装置来实现供电节能。当用电负荷较大时,独立设置的变压器可以退出运行,以减少变压器的空载损耗和负载损耗,达到节能的目的。

3.3充分利用太阳能光伏发电系统

面对资源、能源短缺的现状,充分利用可再生的清洁新型能源:太阳光伏发电系统可有效缓解目前的能源危机。通过光伏发电系统的设计应用,不仅可以有效地降低建筑物的能耗与资源,促进“碳达峰、碳中和”环保理念与目标的贯彻实行,而且对人们的生存环境也可以起到良好的保护的作用,同时也正在走进我们千家万户,大大降低了人们的生活用电成本,也进一步改善了我国社会的能源结构。

3.4合理使用变频器

随着人们对环境保护的日益重视,许多电气装置消耗大量资源并对环境造成严重破坏。因此,必须提高电气工程的质量和效率,在电气设备设计中秉持环保理念,利用变频技术有效推广绿色能源,提高电气设备设计效率,从而有效支持环保活动。变频器具有自动控制功能,能够有效节省人力和物力。首先要确保逆变器运行环境的温度和湿度符合要求,控制逆变器安装现场的灰尘量,并指定维护人员定期检查内部结构,发现问题立即进行修理。如果逆变器在运行过程中发出警报,工作人员应及时对发生警报的原因进行分析与推测。在处理完故障后,变频器就可以重新投入运行。

结束语

当前,能源供给与人们日益增长的能源需要矛盾正在加剧,这也促进了全球节能减排的快速发展,如何研发出高效节能的技术手段已成为世界各国科研团队突破的重点。电能作为能源主要消耗品已成为关系到能源可持续发展的重要问题,如何有效节能减排在建筑能源系统是一个刻不容缓的课题。针对这种严峻情况,我国相关部门也通过并实施了一系列行业标准,以促进建筑电气节能设计的发展。我国建筑能源消耗还在不断增加,如何提高节能设计符合国家能源节能减排大环境,也影响到未来建筑行业的发展方向。因此,为了有效落实建筑电气节能设计,促进电气节能效果的提高,设计人员应该对电气节能的基础概念展开详细分析,并对其有效措施进行深入研究,这样才能真正达到节能减排的目的。

参考文献

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