摘要:绿色建筑电气的合理设计可以给人们带来前所未有的舒适、健康、便捷,并在此基础上减少电能的损耗,减少不可再生能源以及土地资源的使用,更好的满足人们对建筑电气的需求。在未来,绿色建筑的需求会越来越多,社会对低碳环保的要求也会越来越高,希望后续会有更多更好的绿色建筑电气设计为人们健康便捷的生活提供优质保证。
关键词:绿色建筑;电气设计;节能措施
引言
绿色建筑电气设计不仅是关乎建筑成本的工作,更是关乎节能环保的大举措。目前我国建筑电气节能设计还有非常大的发展空间,相关工作者需要对此多加上心,严格按照相关标准进行设计。
1绿色建筑电气设计的重要性
当前我国正面临着能源资源严重浪费的问题,随着经济的不断发展,各企业为了提高自身的竞争力,也逐渐增加了对能源资源的利用,这就导致我国资源严重短缺的现象发生,这种能源资源短缺和浪费的现象,不仅会造成严重的环境破坏,还为社会的进一步发展造成了阻碍,不利于社会的正常运行。在建筑工程设计阶段,主要的能源消耗都在电气系统中,在传统的建筑电气设计中,相关设计人员没有注意到电气节能设计的重要性,只采用常规的,并且只根据经验来进行电气系统的设计,在投入到建设工程中时,却发现能源资源消耗量极大,但一直无法改变。随着人们生活水平的不断提高,现如今每家每户拥有的高功率大型电器也越来越多,再加上建筑中的照明系统、动力系统以及各种弱电系统,导致了电能消耗越来越多,因此节能电气的应用对于减少电能消耗具有重要的意义。
2绿色建筑电气设计的原则
2.1适用性原则
绿色建筑电气设计应与建筑功能、建筑环境相匹配,满足建筑的各项用电需求,这就是建筑电气设计的适用性原则。在满足负荷容量以及电能质量的前提下,对电气设计进行优化,从而做到合理高效的利用电能。
2.2经济性原则
在建筑电气设计中,还需要考虑的就是经济效益。设计师不能盲目追求节能效果,不考虑建设投资费用,所以在选择电气设备、材料时,必须严格按照经济、合理、科学的原则,从而实现电气系统的节能运行,使建筑在全生命周期内经济性最优。
2.3节能性原则
电气设备的损耗应当作为节能设计关键,包括输电线路额外损耗以及变压器功率损耗等,通过制定科学合理的节能措施,实现建筑电能损耗的减少,这就是建筑电气设计的节能性原则。
3绿色建筑电气设计的措施
3.1设计合理的供配电系统
在进行绿色建筑电气设计时,我们应该根据建筑用电容量以及用电分布等条件,综合考虑供配电系统的设计,努力设计出最优的供配电系统。在绿色建筑供配电系统设计中,应该做到以下几点:第一,准确统计建筑各区域的用电容量,根据实际用电分布,确定变配电室、电气竖井的具体位置;变配电室、电气竖井应尽量放置在电气负荷中心处,以避免由于线路过长造成的电能损耗;第二,合理使用无功补偿设备,提高功率因数,减小系统的无功功率,即可减少无功功率在线路传输中的电能损耗;第三,在相同的供电线路上输送电能,当供电电压增大时,电能的损耗相对减少,但是线路有自身可以承受的电压限制,因此,在设计中需要平衡输电效率和线路承载能力,合理选择供电电压;第四,尽量减少变配电级数,同一电压等级不宜多于两级配电级数。
3.2合理选择变压器
通过对建筑电气项目的研究发现,合理选择变压器类型、容量以及台数,可以优化建设投资成本,减少后期运行的电能损耗;在选用变压器时,为了有效降低变压器的电能损耗,应尽可能选用节能型变压器,并且使变压器工作在适宜的负载率范围内;当变压器工作在合适的负载率范围时,可以延长变压器的使用寿命,减少变压器的维护成本。
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3.3合理设计供电线路
在供电线路的设计过程中,应该按照“减少线路整体损耗”的原则进行设计。要减少线路电能损耗,可以从以下几方面考虑:第一,电流在流通供电线路时,由于线路自身的阻抗,会损耗部分电能,因此在满足线路载流量、电压损失、热稳定性等指标的前提下,尽可能选择阻抗较小的电线、电缆等;第二,导线的阻抗与导线的截面积成反比关系,所以在一些线路较长的情况下,可以适当扩大导线的横截面,使线路的节能性、经济性最优;第三,导线的阻抗与导线的截面积成正比关系,在设计线缆路由时,应尽可能减小线缆敷设长度。
3.4电动机节能设计
通过对多个建筑项目设计方案进行分析后发现,建筑内动力系统的动力来源主要是电动机,所以降低电动机的电能损耗,提高电动机的使用效率就尤为重要。第一,根据建筑工程的实际情况,合理选用新型高效的电动机,提高电动机的使用效率。第二,在规范允许的范围内,采用变频控制方式控制电动机,也可达到节能的目的。第三,使用软启动器控制电动机的启动,可以减小电动机的启动电流,减少电动机启动对电网的冲击。
3.5照明系统设计
在人们生产生活中已经无处能离开照明系统,照明系统给人们带来了无尽的便利,但是照明系统也消耗了大量的电能,据统计,照明系统耗电量约占建筑总用电量的10%~20%。所以在绿色建筑电气设计时,照明系统也应遵循绿色设计理念。照明系统设计过程中,应该做到以下几点:第一,合理使用自然光。在照明系统设计时,将自然光与电气照明系统结合使用,可有效提高照明质量并降低电气照明的电能消耗。例如,在地下车库设计时,可以使用导光管采光系统为车库提供白天的照明,将会大大的减少电能消耗。第二,使用高效、节能的光源。随着科学技术的不断进步,高效、节能的光源不断被研制出来,并被应用到人们的生产生活当中。例如,目前LED灯的发光效率就可以达到100lm/W,远超其它类型光源,大量LED灯的使用将成为绿色照明的主流。第三,灯具控制方法的优化。在楼梯间、走道等区域采用声光控延时开关或红外感应延时开关,可以有效减少不必要照明的电能消耗;还可根据建筑物的不同功能分区,不同照度要求采用分区控制的方式,在有条件的工程中亦可采用智能照明系统。
3.6建筑设备自动控制系统设计
空调系统为人们舒适的生活提供了保证,但是也消耗了大量的电能,据统计,空调系统用电量占建筑总用电量的50%左右。建筑设备自动控制系统不仅可以提供给人们更舒适的生活环境,也是监测、控制空调系统电能消耗的关键。例如,在办公等性质的建筑物内设置建筑设备自动控制系统,通过前端传感器感应出该房间是否有人员存在,来决定该房间空调的运行状态,减少因人员不在房间而空调运行带来的电能消耗。
3.7能源监测系统设计
能源监测系统是指对建筑物内的电力、燃气、热力等能源用量进行监测的系统。建筑能源消耗情况比较复杂,应该对空调系统、照明系统、动力系统进行分项计量。对能源用量进行监测有利于发现建筑各类系统的能耗分布情况,对不合理之处提出改进措施,从而有效减少能源的消耗。
3.8太阳能光伏发电系统
随着科学技术的不断发展,太阳能光伏发电技术也越来越成熟。在建筑电气设计时可以根据建筑自身条件以及该地区的日照情况,合理选用太阳能光伏发电系统。例如,在建筑物屋顶放置太阳能发电板,可为建筑提供一定的电能。
结束语
在节能意识日益普及的今天,建筑电气设计中,对节能技术的应用已经是必然趋势。因此,建筑电气设计者应该在实际设计过程中,严格遵守建筑电气设计的基本原则,并在此基础上,从供配电系统的节能设计、照明系统的节能设计、线路损耗的节能设计、电动机的节能设计以及变压器的节能设计等方面出发,节约建筑可能耗费的能源,最终为我国的可持续发展作出贡献。
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论文作者:张勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签:建筑论文; 电能论文; 系统论文; 节能论文; 电气设计论文; 电动机论文; 线路论文; 《基层建设》2019年第2期论文;