昆明新正东阳建筑工程设计有限公司 云南昆明 650000
摘要:我国建筑行业的快速发展推动我国其它行业发展迅速。随着我国以生态和谐为核心的环境建设工作的不断推进,绿色、环保、节能逐渐成为社会倡导的生活方式,降低自然资源的损耗、提升资源利用率,成为资源可持续发展的重要要求。随着环保节能理念的推进,现代化的节能理念开始融入建筑行业,特别在建筑电气设计方面,节能已经成为社会和行业的共同目标。
关键词:建筑电气设计;节能措施
引言
科学技术的快速发展使我国建筑行业发展中迅速。电气设计是根据规范要求,确定电源、负荷等级和容量,并对供配电系统接线图、线路、照明系统、动力系统、接地系统进行设计,使其与电源端、用户端实现功能匹配。现代建设电气设计除重视上述内容外,额外强调节能技术的运用,降低建筑能耗,契合节约型社会建设要求。
1建筑电气节能设计原则
1.满足建筑使用功能在建筑工程中采用节能电气系统,是对当前建筑形式的补充和优化,因此,在进行建筑节能电气系统设计工作时,需要满足建筑使用的需要。建筑使用的需要,主要包含建筑走廊和消防通道的畅通、采光采暖需求、通风需求、活动空间的需求等,因此,在电气节能设计时,为了保障建筑的使用功能不被破坏,应当尽可能减少对原先传统建筑结构进行改造,在节能电气设备的引用时,应当首先考虑对传统设备的替换,而非增添新设备,确保建筑使用面积不受电气节能设计的影响。2.减少无效的能源损耗在建筑工程中,除使用者人为的电能损耗外,其他无效的电能浪费,是造成建筑整体能耗上升的重要因素,据统计,常规住宅小区,因无效电能损耗造成的能源浪费,占用电总量的30%左右,因此,如何减少无效的能源损耗,成为电气节能设计的重点,同时减少无效的能源损耗也是建筑电气节能设计的重要原则。目前较为熟知的建筑电能无效损耗有线路电阻损耗、用电器无效工作造成的能源损耗、消防监控等长期值守的用电器能耗过高造成的能源损耗等。3.满足电气系统的实用性电气系统的首要功能是满足使用者的日常用电需求,电气系统的组成包含电路系统、用电器、传感器等,其中和常规使用者直接接触的有电路系统和用电器两类。在电气节能设计工作中,设计者会创新性地采用智能化电气设备,但这些设备或与使用者的日常使用行为和使用习惯相违背,虽实现了节约电能的功效,但是却造成了使用者日常生活的不便,因此,在进行建筑电气节能设计时,需要重点考虑使用者的实际使用习惯和使用需求,应当体现电气系统的实用性原则,不应为了实现节能而牺牲使用者的使用便利性。
2建筑电气设计节能措施
2.1照明部分的节能设计
在建筑电气设计中照明设计是其中极为重要的部分,其会直接影响到建筑功能的发挥。而且照明设计也会对电气节能带来较大的影响。因此在具体进行照明设计时,需要重点关注供配电系统和电气线路的设计,并根据建筑的使用需求,遵循经济性、节能性和实用性等原则,严格按照具体的标准和要求进行科学设计,为了保证照明设备和输电线路类型选择的合理性,最大限度地降低电能损耗。在建筑电能消耗中,照明设备消耗占据较大的比例,因此合理选择照明设备至关重要,同时还要重视自然光的应用,从而达到节能降耗的目的。由于传统白炽灯存在发光效率低及电能损耗高的问题,因此在具体设计时,尽量选择节能灯或是LED灯,在满足光线要求的基础上,还具有较好的经济适用性,可以达到降损降耗的目标。通过对用电设备和供电方式进行科学设计,采用合理的照明线路,可以达到良好的降损效果,实现节能减排的目标。
2.2明确规定电气系统的要求
在设计电气系统的过程中,只有合理分析电气工程的施工,才能满足电气系统的安全性和使用性,此外,相关管理人员应明确规定电气系统的设计要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如在对住宅区或商业区设计的过程中,由于两者间的用电量和电气系统差异很大,故在实际设计的过程中,相关人员首先须根据其实际情况进行科学合理的设计,各种布线与其他用途的管道最小距离要符合要求。在保证电气系统的质量和功能都符合相关标准的情况下,也应对电气系统的经济实用性做出控制,尽量的保证其电气系统为低成本髙质量,同时,电气系统在实际施工的过程中,相关人员也有应电气工程所使用材料的质量做出控制,尽量减少一些可避免的支出。此外,强烈要求施工人员应严格按照相关施工标准和规范进行施工,并要加强对施工现场的管理工作,避免因个别施工人员的违规操作,而影响到整个电气设计的最终效果。
2.3太阳能应用
太阳能应用的基本原理为光电转化,其主要工作设备为光伏发电设备,利用太阳电池板、控制器和逆变器构成总体设备,借助半导体的光电转化效应进行电能的转化。太阳能电池板在光照条件下,可将电子吸收,使其成为光电子、形成电流。在电气设计中,利用太阳能实现节能,需要重视半导体材料的选取,一般单晶硅的生产转化率为17.5%,多晶硅的生产转化率为16%,砷化镓的生产转化率为23%,但价格较高,无法普及。以单晶硅应用为例,某建筑为多层建筑,电气设计采用常规模式,为保证节能效果,额外应用太阳能设备。建筑占地面积369.3m2,处于北纬41°40′,东经117°20′,太阳照射的入射角相对较小,应用单晶硅设备的面积应在20~25m2左右,与地面水平角为30°~33°左右。因发电总量有限,无需单独设置大容量蓄电池,完成光电转化后的电能直接存储于小容量设备中。上午电池板倾角为30°,中午为33°,下午为30°,非阴雨天气持续工作10h的情况下,可产生电能11~15kWh,满足40L水加热的需求,减少建筑用于冷水加热的能耗12~18kWh。
2.4减少用电器使用量
在建筑电气节能设计工作中,降低电能损耗的最为直接也是有效的措施是减少用电器的使用量,以常规写字楼建筑为例,除了用户室内用电设备和公共区域必要的消防、安保监控设备不可随意减少外,对于公共区域的空调、灯光等设备,可以酌情减少,如公共区域灯光设备,可以采用电气设计与建筑设计相结合的方式,通过设计天井、通光孔等方式,实现外部光源的补充,从而降低建筑内部对人造光源的需求量,实现减少照明设备使用量的目的。除此以外,额外的楼宇外部装饰灯光也可以酌情减少,以实现建筑整体节能的目标。
2.5有功补偿应用
有功补偿技术的应用由来已久,建筑电气设计中,有功补偿主要针对一些用电总量较大、持续时间长的用户。如商民两用建筑的中央空调,夏季、冬季需要持续作业,能耗较大。在实际工作中,要求在用电一端设备具有一定蓄电能力的设备,常规作业状态下,设备的作业依托电力系统的电能,建筑收集的太阳能、剩余电能等,均通过蓄电设备存储。在设备次日的工作中,直接启动蓄电设备,作为辅助,一方面保持电压稳定,避免因电能消耗快速增加导致用电波动,另一方面补偿的电能也能降低中央空调对电力系统电能的需求,从而实现节能。
结语
随着社会发展带来的资源消耗量不断上升,以及人们绿色环保理念的不断加强,节能环保已经成为社会和人民的共同需要。在与人们生活密切相关的建筑行业中,降低建筑电能消耗,是响应绿色环保理念的重要方式。
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论文作者:崔林涛
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/14
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