绿色建筑电气节能技术的研究与应用
万鹏
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万鹏,. 绿色建筑电气节能技术的研究与应用[J]. 中国电气工程,202312. DOI:10.12721/ccn.2023.157095.
摘要: 近年来,随着我国经济快速的发展,能源供应与需求的问题越来越严重,为了保障我国的经济发展,国家大力推进节能环保工作。建筑电气设计引入绿色设计理念不仅能够降低建筑行业和建筑物的能源消耗、减少有害物的排放,还会对对我国社会和经济的可持续发展也能起到积极作用。基于此,本文首先对建筑电气节能化设计的原则进行叙述,再对绿色建筑电气节能技术的应用分析进行研究,通过电气技术推广和应用,实现低碳节能建筑产业,希望对我国绿色建筑行业的发展能起到促进作用,供参考。
关键词: 绿色建筑;电气节能技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157095
基金资助:

引言

现阶段城市化进程不断推进,建工行业的发展也相对达到了一个更高水平层次,同时也反映出了对于自然环境和各类能源的破坏、消耗问题,必须要从工程技术手段上予以优化和解决,真正践行绿色建筑的发展理念。在建筑电气系统中对于电能资源的需求量巨大,包括了照明、采暖等许多环节中都需要进行电能供应,为更好地提升其节能减耗的效果,在进行电气系统的设计与应用过程中必须要进行合理规划,实现更加经济节约、绿色环保的建筑电气系统设计。

1建筑电气节能化设计的原则

第一,建筑电气节能设计要秉持功能性原则,在重视节能优势的同时,确保建筑电气功能满足使用要求。在为人们提供舒适安全空间的同时发挥相应电气系统的作用,构建合理可控的建筑电气管理模式,并且充分符合人们的用电及智能化需求和用电安全。第二,建筑电气节能设计要秉持经济性原则,无论是电气材料还是电气设计系统方案,都要尽量减少成本损耗,充分依据建筑行业发展现状以及建筑工程项目实际情况,综合对比评估相关设计方案的经济性,依据实际情况在投资许可允许范围减少经济成本支出,并提高整体设计的节能水平。第三,建筑电气节能设计要秉持节能性原则,对于绿色建筑工程项目而言,节能环保设计非常关键。对能耗较高的元件或设备进行优化升级,提高其能效水平。充分掌握建筑内部用电情况的同时,了解各个电气设备的功率参数,保证节能设计方案的可行性符合预期,选取适配管线和设备规格型号,减少重复电气设备造成的能耗损失。

2绿色建筑电气节能技术的应用分析

2.1供配电系统的节能技术

变配电系统是由变电系统与配电系统所组成。变电是将来自外部的输入电压经过“变化”成为适合使用场景的电压;配电是将供应电量分配到次级单位的用电点,因而变配电房能够实现变电与配电双重功能。因此,从供配电系统角度落实好节能技术的应用,对降低能耗,提高电能变与配的功能是关键。具体来讲:第一,变配电系统中,变配电房一般设置于负荷中心以降低中间线路的损耗,则减少低压线路的长度是关键。其中,配电线路全过程的压降控制在5%范围内,三相负荷要均匀分配及其平衡度控制在15%之内。第二,在变压器型号的选择上,优先选择节能干式变压器,其具有低噪声、低损耗的优势,接地形式是DY变压器。根据我国新颁布的国家规范《民用建筑电气设计规范》《工业与民用供配电系统设计规范》《10KV及以下变电所设计规范》等推荐采用Dyn11联接变压器用作配电变压器,要求长期的负载率小于85%。第三,功率因数的补偿。变配电房低压侧设采取的是无功自动补偿,使用自动投切装置,因而功率因数大于0.9。对于负载稳定、运行周期长且容量大的低功率因数,此时,用电设备应设置并联电容器以进行就地补偿。第四,谐波治理。面对严重的谐波电流情况,如非线性的电流符合,应考虑到无功功率对谐波的补偿,尤其是三次谐波,应是当地采取谐波抑制措施。

2.2照明系统设计

照明系统是建筑内部电气系统中必不可少的环节之一,通过节能的灯具选择和合理的照明设计可以实现更好的环保效果,对于室内照明的需求和质量,也要形成较好的保障。(1)在进行建筑结构设计时,必须要考虑到自然采光问题,特别是在客厅、厨房和卧室等区域内对于光照的需求度更高,可以通过增加窗墙比的设计使更多的自然光线可进入到室内,减少了业主对于灯具照明的依赖性。在进行室内的灯具选择时可考虑更加节能的LED灯,最好地代替了传统灯具中能耗更高的白炽灯,同时也具有更好的护眼效果,其适用范围更加广阔。(2)据需求的差异性,在建筑内部进行照明系统设计时必须要有所区分,特别是在光照的强度控制和启停方式上以实现较好的优化。如从建筑内部的区域上划分,楼梯间的照明对于亮度要求一般,而在厨房或书房中,对于照明系统的需求度更高,通过可调节式的灯具应用为业主的照明提供了更多的选择性,减少了一些不必要的照明损耗。在照明系统的控制设计中也具有更加丰富的设计思路,可以通过感应开关来代替传统的手触开关,包括了声控、红外线感应等,使灯具设备不必要的工作时间得到了一定的压缩。

2.3暖通空调系统的节能技术

暖通空调是建筑工程的重要组成部分,在运行过程中对电能的需求量较大,成为建筑电能消耗大户。暖通空调系统之所以消耗大量电能主要是因为该系统缺乏智能行,暖通空调设备在运行过程中,无法根据环境变化实现自主调节,既增加了运行时间,又增加了能源消耗量。暖通空调系统的接口位置是电能消耗量最大的位置,为了减少电能消耗的问题,节能设计人员可以将自动化作为切入点,利用自动化的控制技术对暖通空调系统进行优化,充分提高暖通空调系统的自主调节能力和控制能力。例如:暖通空调系统的节能技术应用过程中,可以运用智能中央电脑控制系统,根据绿色建筑的具体情况对通风和供暖进行控制,提高建筑系统的工作能效,既能保障暖通系统的工作效率,又能延长设备的使用寿命,还能满足用户的需求,从而实现节能降耗的目标。将变频节能技术应用在暖通空调系统中,能够促进暖通空调系统的智能化技术讷河,也能根据室内的温度变化和人员数量的增减以及室外环境温度实现自主调节,以此来降低暖通系统的能耗。

2.4电气智能化控制系统的节能技术

一方面,可再生能源的利用。绿色建筑电气节能设计应积极应用风能、太阳能、光伏发电等能源,有效降低高耗设备的使用率,实现节能减排。并且,绿色建筑电气智能化控制系统的施工还可应用光电幕墙,结合使用节能环保型材料以实现环保节能。另一方面,合理选择变压器。运行中的变压器可能会出现涡流或磁滞现象,引发空载损耗。新型节能材料。如非晶态磁性节能材料可用作变压器铁芯材料,提升功率因素的同时还能降低综合线损,从源头上实现了能源消耗的有效降低。需要注意的是,变压器设计过程中应充分考虑变压器的负载率与铜耗间成正比例关系。

结束语

在我国现阶段建筑行业,存在着绿色化建设水平较低、能源利用效率有待持续提升等问题。建议出台行政指导政策,进行电气设计的约束,推动地区循环经济的高质量发展。建筑电气设计节能可降低建筑物的能源消耗,从而减少能源的浪费,节约资源,降低建筑物的使用成本,减少二氧化碳等有害气体的排放,降低建筑对环境的影响,达到环保减排的目的。建筑电气节能与绿色设计也是提高建筑的品质和使用价值,降低使用成本,增加建筑的经济价值和社会价值,推动建筑产业向绿色、环保、低碳的方向发展的有效方式。

参考文献

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