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浅谈建筑电气设计中的节能技术分析

袁凤杰
  
安家(建筑与工程)
2022年19期
天津市美兴建筑设计事务所 天津 300061

摘要:伴随能源依赖程度的提升,资源总量进入短缺状态。对此,如何发挥好节能技术的效果就显得尤为关键,也是目前社会发展中的必然趋势。建筑领域中能源消耗巨大,所以节能工作就更为重要。虽然目前电气节能体系已经渗透到电气生产的各个环节之中,但如何从细节上进行深度优化仍是关键问题,对系统整体运行有着深远影响。因此为了更好地发挥建筑电气节能功效,就要做好预期的方案设计,优化资源布局,采用更加先进的节能方案,保证节能效果达到预期需求。

关键词:建筑电气设计 ;节能技术 ;设计技术 ;应用

1 引言

能源作为社会发展过程中必不可少的要素,直接关系到未来发展趋势和发展方向,由于经济前进脚步不断加快,人口总量稳步上涨,能源依赖程度也在迅速提升,各个国家都面临能源紧缺的考验。我国也不例外,已经步入到能源短缺时期,尤其是房地产领域的突飞猛进,越来越多的建筑被开发,这就导致空调等电器使用率的进一步上升。面对这一情况,如何优化建筑电气节能就成为重点所在。本文就针对建筑电气系统的发展情况展开分析,探究如何更好地应用节能技术,解决好目前所面临的困难,为建筑领域发展奠定稳固基础。

2 建筑电气节能设计意义

经济稳步发展势必无法脱离能源,两者相互影响,相互制约。经济发展必然要将能源消耗作为基础,同时只有合理布局能源,才能提高能源利用率,真正实现可持续发展要求,以此来推进经济的整体发展。如果不加控制地消耗资源,就会加重能源短缺问题,进而影响到经济发展。所以如何更好地实现节能目标就成为目前发展中的主要研究方向。做好电气系统的节能设计,能够显著提高能源转化率,缓解电力资源紧张的压力,不但可以带动经济水平更快更稳地前行,还能为社会生产提供保障 ;电气节能设计应当融入到建筑电气的各个环节之中,并且还可以有效调度项目设备,达到能源合理分配目标。这样既能满足环保要求,也能为科技发展注入活力,推动经济效益和社会效益的同步前行。

3 建筑电气节能设计要求

3.1 节能建筑物实际经济效益

从建筑电气节能发展来看,技术人员要将实际需求同经济目标相结合,围绕经济效益做好节能方案设计,确保建筑电气系统不仅能达到节能目标,还能为企业创造最大化的经济收益,为国内建筑电气领域的稳步发展奠定基础。从实际设计环节来说,不能只将关注点放在节能方案的数据指标上,还需要充分考量成本投入,综合评定方案的合理性。由此来说,承担建筑电气方案设计的工作人员在完成具体工作过程中,应充分考量各项因素,选取最优材料,保证建筑电气系统整体资金分配的合理度。从建筑方面来讲,应当保证电能稳定度、用户舒适感以及运行效率等指标达到标准,首先要保证基础的照明系统符合设计需求,且各项运行参数均能满足规定,同时建筑质量和内部环境直接关系到用户是否具有良好的生活环境,因此也需要重点考量。为保证建筑楼梯和通道布局合理,要选取最佳路径方案。对于部分特殊建筑来说,还要为其提供专属设计,例如酒店环境中应当进一步完善电力运行管理系统。

3.2 节能能量消耗

建筑电气的节能方案应当根据能源消耗情况综合分析,确保建筑电气系统运行时,能够消除不必要的额外能耗,提高能源使用率,将节能理念真正落实到位。实际设计电气节能方案过程中,要充分考量不同阶段的电气消耗度,全面掌握电气装置的各项参数性能,对电气装置运行中出现的冗余环节进行优化。例如选用合理方案尽量优化电能输送过程中的额外耗损,或对老化线路进行改善,提高线路效率。不仅如此,还需要采用高效的光控技术,提升照明系统性能,达到降低能耗的目标。

3.3环境保护先进性原则

开展建筑电气系统的节能设计,需要紧紧围绕综合效用和转化率两个标准展开,同时结合环境要求、经济效益和技术水平等方面构建起行之有效的设计方案。通过对各项参数精确测定,选取最佳设备和控制体系,在不加大成本投入的基础上尽可能优化节能性能。

3.4 节能建筑物功能

对于建筑电气节能方案来说,技术人员最应当考量的因素就是如何完成设备的电能安全,只有确保建筑电气设备稳定可靠,才可以发挥出预期效用,为用户提供舒适的体验环境。此外,还应当全面测定建筑电气设备的性能指标,保证设备运行时能够同设计方案相匹配。

4建筑电气节能设计技术

4.1 选择变压器的容量

变压器设备能源消耗量较高,因此确定建筑内部变压器数量和体量时要结合荷载指标进行分析,并且还需要根据不同季节对变压器系统进行合理调控,保证变压器设备可以运行在最优状态中,提高系统经济效益,尽量消除损耗量大的轻载状态。由此来看,针对一些季节性电能装置,可以为其配备独立的变压器设备,并且将部分核心负载以及必要负载进行整合,通过指定变压器供能。而其他非必要装置可以设计单独的变压器,有助于更好的在运行中完成投切操作。

4.2 选择导线的经济截面

纵观长期发展来看,选取电缆线路过程中,一般的线路截面会参照短路电流和电压进行标定,保证系统运行安全稳定后尽可能缩小截面,以此达到节约目标。但该设计方案通常也会造成电能耗损量的提高,进而无法降低成本。由此来说,选取线路截面参数时,要充分考量载流值,保证线路通量达到预定要求,并降低额外损耗,从而在电缆线路运行过程中达到经济效益最大化。根据载流量来调整电缆线路的截面情况,能够降低不必要损耗,为系统运行创造良好环境。不仅如此,线路的经济截面也需要超过发热截面,以此为电缆线路安全提供保障,尽可能消除风险隐患。与此同时,实际确定导线参数时,还需要综合分析电阻率指标,尽可能选用电阻率低的线路。为控制导线长度,要缩减荷载中心和变电所间距离,达到节能目标。

4.3 设计供配电系统

建筑内部的供配电系统十分重要,应当参照建筑整体的荷载程度、传输距离和装置性能综合分析,以此为基础进一步优化供配电体系的设计方案,保证系统的安全性和可靠度,不仅要简化操控流程,还要调整结构模式。选取变配电所位置要尽可能接近荷载中心,不断缩减配电系统半径,以此达到控制损耗的功效。

4.4.1 照明系统的节能

对照明系统进行节能优化,不仅要满足亮度、色度和色温要求,还需要符合节能标准。因为电气系统中照明装置的电能消耗程度和照明装置的使用时长、设备老化情况、建筑面积以及设备数量有着密切关联。由此来说,对照明系统进行节能优化可以从下述几个环节着手。

4.4.2 减少设备使用时间

方案设计过程中,在楼道、安全通道等公共空间应当选取自动控制模式。同时根据损耗情况,针对面积相对较小的空间应当选取一灯一控的方式,而对于面积较大的环境应选择多灯一控。并且需要利用好自然光照明,保证能耗最优。

4.4.3 提高光源的利用效率

期望调节场地的反射效果,也就是说建筑内部的墙体、地面和家具外表面要尽可能光滑且选择浅色调。此外,还需要满足健康标准,将地面反射系数控制在15%~35% 左右,而顶部、墙体位置的反射系数可以控制在55%~60% 这一范围内。

4.5 配电线路的节能

4.5.1 选用电导率较小的材质做导线

对于导线的基础材料来说,铜芯结构最优,铝芯相对较差。所以国家基于环保要求和节能标准,推荐采用铜质材料。

4.5.2 减小导线长度

第一,变配电控制室同荷载中心距离要尽可能缩减,从而优化供电半径,消除不必要损耗 ;第二,线路要尽量设计成直线,避免出现弯路和转折点,以此来减少线路距离 ;第三,针对环形供电模式,期望有效降低电阻参数,就需要选用闭环运行状态。

4.5.3 增大导线截面

以经济电流密度来计算导线截面参数,可以显著降低损耗;对距离较长的电缆线路来说,不仅要达到基本的载流量、稳定性、安全性以及电压损失等指标,还需要提高截面尺寸。

5 节能技术在建筑电气设计中的应用

5.1供配电系统在电气节能技术中的应用

供配电系统是建筑电气运行中必不可少的一环,其设计方案的合理性直接关系到节能效果。整体来说,供配电系统要朝着简洁高效的趋势发展,便于进行维护检修操作。第一,设计供配电系统方案需要结合具体的电能消耗数据,做好实地勘测,掌握用户分布情况,根据对应的供电距离综合分析。第二,系统方案中的电缆线路要科学布置,尽可能避免使用迂回结构,同时导线截面应根据电流指标和经济效益共同标定。若线路距离过长,就要适度提高截面数值,以此保证经济收益最大化。第三,对于供配电系统运行来说,电流参数差值较大,一部分可能临界或超出额定范围,而另一部分则相对较低。面对这一情况,可能会造成经济效益不高以及能源损耗过大的问题。所以,应确保供配电设计方案尽可能达到平衡点,满足节能要求。

5.2 空调系统在电气节能技术中的应用

从电气节能优化过程来看,需要提高空调系统的重视程度。空调运行时所消耗的能源可以占到总能耗的一半以上。所以,应选取合理的设计方案,确保空调消耗处在合理范围。进行建筑方案设计时,通常严格控制建筑结构,确保不出现凹凸不平等问题,尽可能选用圆形或方形结构。如果室内空间中的自然光照充足,就可以减少窗户面积,以此来优化空调荷载。为进一步优化建筑性能,还需要保证材料最优,并平衡建筑内部参数,更好地提高节能水平。

5.3 电气节能技术在建筑工程照明系统中的应用

对建筑项目来说,照明系统自身就发挥着十分重要的作用,具体应用时,因为照明系统设计不当导致的能源耗损问题比比皆是。对此,有关工作人员在完成照明系统设计方案的过程中,需要以节约为基本标准,从而选用更适合的电气节能技术。整体设计阶段,需要着重分析环境中光源情况,结合成本投入和功能要求综合分析,确保照明方案的适用性。具体环节中要对照明系统的灯具型号和开关位置进行合理调整。如果环境中自然光照时间充足,就需要对照明系统进行全面调整,防止出现不必要的能源损耗。对于设计公共空间的照明系统来说,在特定情况中应选用集中照明模式,在头上把控好资源消耗。不仅如此,对于部分大规模建筑项目来说,实际对照明系统进行节能优化时,要全面分析机电装置、给排水系统等,从而有效解决能源消耗过度的问题。

5.4 建筑节能设计与新能相结合

对于建筑节能优化方案设计来说,应利用好新能源优势。例如说,为确保水资源的合理配置,节约能耗,就可以将先进技术融入到原有的空调系统和给排水系统之中,从而实现真正的节能管理。采用新能源技术可以在建筑性能保持不变的前提下完善节能效果。技术人员还应当结合专业知识和具体情况选取最佳工艺,将用户作为设计核心。新能源技术之中最普遍的是太阳能,作为一种可再生资源,可以满足环境保护需求并保证生态平衡。

6 结束语

建筑电气节能技术综合性较强,内部细节较为繁杂,但又直接关系到建筑能源消耗情况,因此建筑电气节能水平同最终的节能效果密切相关,这就要求技术人员能够结合建筑特点,整体把控,将先进的节能装置运用在实际之中,真正落实好电气节能工作,推动国家经济稳步向前迈进。

参考文献

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[2]刘 扬. 浅谈建筑电气设计中的节能技术措施[J]. 科研, 2016(17):00194-00195.

[3]张冕. 浅谈建筑电气设计中的节能技术措施[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(29):2.

[4]王合满. 浅谈建筑电气设计中的节能技术应用[J]. 工程技术:全文版:00069-00069.

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