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摘要:我国的人均资源较少,各类能源贫乏,能源利用效率较低,为了实现长久发展,节能减排成为必经之路。绿色建筑的目的是通过建筑自身的基本功能,在合理利用外界自然条件的作用下,实现资源最小消耗,达到节能、绿色、环保的目的。绿色建筑的电气设计,作为建筑设计的专项之一,能源节约为其基本设计思路。
关键词:绿色建筑;电气设计
引言
绿色建筑是为人们提供健康、安全、舒适的环境,在建筑全生命周期中实现高效率,最大化利用资源及最小化影响环境的建筑物。这个理论包括的绿色建筑几个重要因素,其中每个方面都和建筑电气设计密切相关。现代建筑电气技术综合应用建筑电气的设备制造、工程设计、实施及电工、电子、信息技术与控制形成一条成熟的产业链。
一、绿色建筑的特征
(1)宜于人类健康的特征。建筑本身必须对人的身体与心理健康有益。如建筑采光良好,阳光充分,有利于消灭细菌;建筑通风状况优秀就可使室内空气质量更好;要确保建筑装饰材料的辐射、污染不能超标等。健康也有其他层面的意义,其代指建筑物能自然和谐融洽,契合为一体。绿色建筑要做到把对自然环境的不良影响降到最低,尽量减少粉尘、二氧化碳、固体污染物等的制造与排放,以降低对环境、大气、生物等影响。
(2)保证舒适是绿色建筑的重要特征。如合理的温度与湿度。在心理方面,既要确保家庭成员生活所必须的安全与隐私,又要满足人与人之间的交往、人与自然交流等两方面需要。
(3)追求高效是绿色建筑的第三个特征。高效是在其整个使用寿命中,尽量提高其资源利用效率,尤其是要降低不可再生的原材料与资源的耗费,同时要积极选用清洁能源与可再生资源,争取以低成本、少污染来赢取较大的经济效益与社会价值。
二、绿色建筑电气设计基本原则
2.1考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高消耗投资,增加运行费用。而是应让增加的部分投资,能在几年或较短时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
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2.2满足建筑物的功能
即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅工艺照明及电力用电等。
2.3节省无谓消耗的能量
首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低。因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。民用建筑的节能潜力很大,应在设计中精心考虑。但在选用节能的新设备上,应具体了解其原理、性能、效果,从技术、经济上进行比较后,再选定节能设备,以达到真正节能的目的。
三、绿色建筑电气设计分析
3.1电机
在绿色建筑电气设计中,由于电机是感性负载,电机能带来滞后的无功率电流,通过高压和低压线路输送到电气设备的端尾。会加大整个输送过程中和变压器功率的消耗等。对电机的设计需要增强供电配电网络的功率,使在系统实际运行中能对设备进行就地的补偿,在供电配电网络中加入电容器柜,采取集中无功补偿的方法。电机的主要运行特征是通过负载波动的大小,影响运行中的效率。电机效率越高,其功率因数也越高。在电机稳定运行中,在电机轻载时,其效率会有所减低的,会浪费较多电能。在进行空载运行中,电机的实际功率因数一般会降到0.3以下。对节能设计的一个重要方面是采取合理的电机容量,最大可能的避免电机空载及轻载情况。进一步提高电机的效率。因为电机全压启动的电流是额定的电流的7倍左右,其对电网刺激非常强烈。如果能在使用中使变频调速,在低频启动电机时启动电流就可以降低很多,就会减少很多损耗。
3.2供电配电系统
(1)供电配电系统应尽最大可能简单安全。同一个电压的配电级数不宜超过三级,要尽量避免变电级数太多而导致的电能的消损。变电配电所应尽量接近负荷的中心,对供电网络进行合理的分布。尽可能降低线路电压所产生的损耗,增强供电网络的供电质量,提高供配电系统的经济效益。(2)应选择合适的变压器的容量和级别。对变压器负载率方面,较为适合的0.7到0.85左右。在这个范围内能适应负荷的变化,并能让变压器处于一个较为优秀的运行状态。还应选择节能型的变压器,降低变压器的空载的消耗及空载电流。在同等传输的情况下,如果电压越高,损耗也会越少。因此在实际设计中需要平衡变压器在不相同的负荷下的铁损及铜损,合理选择电压。
3.3照明设计
在绿色建筑的电气设计中,对照明系统的设计,首先应满足室内的照明的要求。要确保室内的照明合理,显色度适宜,使视觉上非常舒适。在此基础上,还应尽量做到节能。在对照明进行设计时,应做到以下两点:(1)对室内照明的设计应该以适用和舒适为标准,卧室的光源应以暖色光为主,客厅和功能性大厅应以提高光源照度为主,确保活动的视觉清晰。通过对光源照明的不同的要求,能尽量避免能源的浪费。(2)由于建筑物各房间的功能有所不同,所需求的光源也不同。因此,当一种光源无法得到满足时,应两种或多种光源进行混光来实现照明。
3.4电磁干扰抑制
绿色建筑最主要的一个特征就是安全和健康。也是在对绿色建筑进行设计时的设计理念。由于人们生活水平的不断提高,对建筑物的健康和安全已不再局限于建筑的结构。由于在生活中,使用大量非线性设备而导致谐波污染和电磁的干扰,不仅会增加系统的电耗,还会引发用电系统发生火灾的风险。通过对电路的合理设计、采用滤波器及进行合理的接地能抑制导电性电磁的干扰。辐射性电磁的干扰主要是通过空气中的电磁场进行传播。通常在设计电子设备的外壳和箱体时,选择合理的屏蔽材料和合理布置设备的线路,接地线,并采用科学的接地技术能减少辐射性电磁的干扰。电磁屏蔽是最为常用的电磁干扰抑制的技术,阻止交变电和磁场的相互影响。在使用传统屏蔽方法的同时,可考虑使用新型的屏蔽材料,像屏蔽混凝土和屏蔽涂料等。进行屏蔽时应注意电缆的连接,屏蔽电缆的屏蔽层一定要将芯线完整的覆盖,电缆两端的连接器外壳应该与电缆安装的屏蔽机箱作360°搭接。
结束语
绿色建筑电气的节能设计作为新时期国家开展能源节约工作的关键环节,在我国发展中发挥着重要影响。国家只有努力实现对绿色建筑电气的节能设计,才能真正持续健康地达到对我国人民用电需求的满足。电气设计工作人员必须加大对电气节能设计的研究,努力探寻新的有效措施以推动绿色建筑电气节能工作的顺利实施。
参考文献
[1]曾卓.绿色建筑电气设计的探讨[J].智能建筑电气技术.2010(02)
[2]李玮.绿色建筑中的电气设计[J].江苏建筑.2010(02)
[3]富烨.浅谈健康住宅的电气设计[J]. 山西建筑. 2011(21)
论文作者:王亚男
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/2
标签:建筑论文; 节能论文; 电机论文; 屏蔽论文; 电气设计论文; 变压器论文; 光源论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;