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浅述建筑电气设计中节能技术的应用

谷晶晶 于倩
  
安家(建筑与工程)
2022年13期
中国建筑西南设计研究院有限公司济南分公司 山东 济南 250000 山东同信同和建筑设计咨询有限公司 山东 济南 250000

摘要:近年来,经济快速发展,建筑行业发展迅速,使得建筑行业呈现出良好的发展态势,尤其在人居建筑方面,各种新型的住宅小区兴起,其中绿色节能建筑就是典型代表。基于此,在对住宅小区进行电气设计时,要将节能设计作为重点。文章在分析建筑电气设计时,从建筑电气基本特征和设计原则出发,进一步探究实现建筑电气节能设计的具体策略,以供参考。

关键词:建筑;电气设计;节能技术;应用

引言

电气设计必须灵活运用节能环保技术,以进一步保证工程建筑处于可靠运行状态,合理节约资源,降低能耗。在今后的电气设计全过程中,要坚持节能环保的标准,做好电气设计的各个阶段。只有这样,才能达到更理想的环保节能效果,营造良好的自然环境和氛围。

1建筑电气设计特点

电气设计作为建筑设计中的一个重要组成部分,前期既要根据整个建筑的概况进行可靠分析,确定电气系统的设计原则,另外要深入对电气设计的电力、照明、消防、防雷及智能化进行分析,因此目前建筑电气设计很复杂。建筑电气工程的是建筑行业的一部分,对功能、安全和便利性要求很高,其原有结构更加复杂,涉及设计、安装和施工的不同方面,需要根据建筑工程合理设计电气结构功能,做到系统结构的优化。从建筑电气设计的实际需要出发,根据建筑电气工程项目的设计核心确定电气工程项目的主要目标,设计充分体现安全、成熟和诚信的高质量电气工程。

2建筑电气设计中节能技术的应用

2.1建筑照明系统设计

严格遵循《建筑照明设计标准》中的相关要求,规范建筑工程中的照明设计,以实现舒适、高效、安全、益于环保的目标。光源需选用紧凑型荧光灯、三基色节能荧光灯以及LED灯等高效的节能光源,同时还需保证光源附件的优质性能以及低损耗等特点,例如,电子变压器、电感镇流器等。对灯具的控制途径也应进行优化,可选择增设照明开关、灯光分区控制以及智能照明控制系统等实现绿色理念。在建筑内的通道、楼梯等区域可设置声光控延时开关、触摸式延时开关以及红外式延时开关等。应对灯具的安装方法进行调整和优化,保证灯具高度、位置以及悬挂方式的科学与合理,防止建筑内的用户受到不良光线影响。另外,还应加强对天然光能的有效开发和应用,应保证各功能区采光系数或采光窗面积比符合《建筑采光设计标准》规定,建议在条件允许的情况下可选择反光装置及导光装置将天然光引入室内。

2.2变压器节能设计

①科学核定变压器负载。变压器合理选型,设计人员要在前期做好建筑电气系统的评估,在选择变压器时,应以某一个具体的电网容量、电网额定功率等多项基本指标,确保选择的变压器符合可靠运行和节能运行要求。按照理论标准,按变压器自身额定功率的70%~80%来核定变压器的负载率。若变压器负载率超过上述百分比范围,虽然也能够正常运行,但可能会导致变压器损耗急剧上升,此时,变压器的寿命将显著缩短。若变压器负载率低于70%,则其整体运行效率将显著降低,同时会导致整体电网运行不稳定。因此,必须按照标准值范围进行负载率的核定,确保变压器功率适宜。②选择节能型变压器设备。现阶段,随着电气行业的发展,各种低损耗、低噪声的变压器开始被应用到住宅小区建筑电气系统中,且这些节能型变压器的应用也更为普遍。根据相关统计结果可知,在住宅小区电能损耗中,变压器损耗在整体系统损耗中的占比为25%,基于此,要着力选择节能效益较为明显的变压器设备。选择的变压器能效值不应低于现行国家标准的要求。目前使用最多的是满足节能评价值要求的SCB13型干式变压器。

2.3利用清洁能源

在设计电气设备时,还应注意绿色能源的应用。绿色能源的应用是电气设计的一个重要发展前景。绿色能源的关键包括地热能、风能和太阳能。参与设计方案的人员应充分利用绿色能源,减少电能消耗。例如,在电气设计中,可以应用太阳能发电和配电系统,合理提高环保节能的实际效果。根据光伏效应的利用,可以将太阳能发电转化为电能,从而使电能可以源源不断地供给工程建筑。太阳能发电设备的关键包括太阳能电池板、蓄电池及其蓄电池充电模块、充放电模块等。在电气设计中,太阳能发电可灵活运用于加热炉系统软件和沸水系统。同时,在具体的设计方案中,合理使用绿色能源,保证设计方案的环保节能。

2.4智能化监控系统设计

对于建筑电气系统节能设计而言,设计人员还要对电气系统的运行状态进行监控,以了解电气系统的节能状态,合理配置智能化监控系统。现阶段,部分小区为获得更好的日照条件,在布局上存在较大差异,基于此,在安装智能监控系统时,应根据实际情况对其进行设置。应尽量选择覆盖能力强的监控设备,并尽量减少监控设备的设置数量,通过合理配置监控系统实现对电气设备等的全面、实时监控。同时,设计人员要充分应用通信技术和传感器技术,对小区内外部环境进行全面监测,及时发现能耗较高的设备,并进行位置标记和数值记录,然后进行原因分析,针对性地对其进行调整。监控人员可利用移动终端对电气系统进行远程控制,并在物联网技术的支持下,将各个电气设备的能耗监测线路进行集成,全面实现各个电气设备之间的有序联动,真正实现电气系统节能控制的有效衔接。

2.5采用科学的节能方法

电气设计中的能耗是建筑设计中能耗的重要组成部分,需要对电气节能设计进行全面研究,以了解电路损耗的潜在问题。电路是电气设计的核心,必须根据相关设计标准和要求进行优化和改进,以最大限度地减少电气系统运行过程中的电路损耗。此外,为了强调在电力设施中使用变频技术,有必要避免内部断电,根据整个项目的实际需要科学选择变压器的功率和数量,并确保电力系统的改进和优化。

2.6引进可再生能源

目前,太阳能、风能以及水能等均为典型的可再生能源,而可再生能源作为一种取之不尽、用之不竭的资源,对其进行充分利用可有效实现资源节约。现阶段我国已经有多个项目实现了太阳能光伏发电系统、太阳能热水系统及地源热泵热水系统的建设和应用。如在对某建筑的设计中,在屋面设置的太阳能光伏电池板,安装面积约400m²,系统装机容量55kW,年发电量约6万kWh,占整个建筑年耗电量的4%左右,在该建筑的电气工程中实现了太阳能向电能的转换,证实了将可再生能源转化为电能在建筑内使用的可行性,该方法能够实现资源的节约,降低废气的排放量,对于生态环境的保护工作有着重要的意义。

2.7加强建筑物电气设计管理

设计人员应保持密切联系与合作,并为结构规划和电路设计采用综合讨论标准;在实地研究和设计中,需要设立分组,以提高总体效率,并收集大量样本进行研究;在建筑物电气设计的模拟阶段,应强调建筑物电气设计的实际适用性,同时考虑到对所有环境方面和因素的影响;对综合控制设计的分析以及对多层面指标的评估和评价不能仅限于效率研究。

结语

建筑电气设计关系到居住者的人身安全,同时关系到国家能源损耗量,因而在对其进行设计时,要以节能设计为重点。在具体设计过程中,设计人员要了解住宅小区建筑电气设计需求,并把握基本设计原则,科学合理地进行设计,同时要借助智能化监控系统实现对能源损耗的实时监控,实现建筑电气的高效节能。

参考文献

[1]张敏.住宅小区建筑电气设计及节能措施[J].工程技术研究,2020,5(13):208-209.

[2]李炳华,周彬,岳云涛,等.浅谈建筑电气设计的能效评价指标[J].电气应用,2014,33(10):35-40.

[3]闫斌.住宅小区建筑电气设计及节能措施研究[J].住宅与房地产,2020(9):71.

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