建筑电气工程中电气节能技术的应用研究
李福军 尚泉森
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李福军 尚泉森,. 建筑电气工程中电气节能技术的应用研究[J]. 电气学报,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157063.
摘要:
现代化时代发展,城镇可用建筑土地逐渐减少,但人口数量却不断增加,这导致城市面临能源供求关系逐渐失去平衡,尤其是煤炭、石油等不可再生资源,面临能源危机。这无形中限制城市经济发展。我国作为人口基数较大的能源大国,人均能源相对排名较为落后,为了满足国民生产、生活能源需求,大力推动电力、光能等可再生能源应用成为关键,与此同时对节能、绿色、环保等理念大力推广。在此种背景下,建筑行业加强电气节能技术应用符合新时期节能减排需求,对达成“碳中和、碳达峰”战略有积极意义。
关键词: 建筑电气工程节能技术应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157063
基金资助:

1建筑电气节能存在的问题

随着节能环保、低碳降耗的逐步推行,建筑电气领域的节能需求日趋规范化。从设计立项角度、施工验收角度均对建筑电气节能做出了明确要求,但就目前情况而言,仍然存在一些不合理之处。如变配电室位置距负荷中心较远,配电线路过长,造成线路压降过大,同时出现保护开关不能保护线路末端短路的情况;变压器容量选择过大,负载率较低,造成变压器长期低负荷运行,出现无功消耗过大,负荷功率因子降低,线路损耗增大,对电网的正常运行产生不利影响;大量使用非节能型灯具,造成照明灯具方面消耗电能较多,光效比较低;灯具控制不精确,控制回路过少,出现照度不足或者过于浪费情况。在施工中,有些地方没有设置声控灯光,导致灯光常常处于完全开启状态,从而导致很多不必要的能耗。另外,在电气系统的规划中,由于各种特殊因素,如无法及时地决定其作用,导致无法对电气系统进行全面的系统负载,无法精确地确定电气的负载,从而导致电气系统的容量与实际的需求相矛盾,造成了电气资源的消耗。在传统的施工技术中,电气设备的工作和运转相互分离,设备之间没有有效的联系,从而影响设备的集中优化和控制,造成设备和资源的浪费。

2建筑施工中的电气节能技术应用

绿色建筑电气技术需要在电气系统设计基础上做好节能方案的优化设计,在电气系统中充分应用绿色能源。当前我国倡导“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,我国建筑行业相应国家号召,开始朝着节能环保的方向转型发展,各项绿色技术已经开始越来越广泛地应用于我国各个工程项目中。(1)节能照明技术的应用。节能建筑已经有着良好的应用效果,有着较高的普及率,绿色照明技术已经广泛地应用于我国各类建筑工程中。绿色照明技术在节约利用光源方面有着十分良好的效果,当前LED照明灯具是最为常见的节能灯具,其具有较高的普适度,较长的使用寿命,比传统的荧光灯、白炽灯有着更加突出的应用优势。例如2021年北京地铁的照明设施通过更换7000多只LED灯具后,每年大约节约100万kWh的电能,是原有用电的40%。(2)太阳能技术应用。作为一种新型能源,太阳能取之不尽用之不竭,人们可以通过合理地转化、利用自然光源、热能发挥太阳能的价值。太阳能技术也可以应用于建筑电气系统中,技术人员可以在建筑中设置太阳能热水器、太阳能发电系统,将太阳能资源转化后充分利用。当前太阳能技术升级利用中较为常见的是光伏建筑一体化技术,可以有效转化太阳能辐射。该技术可以高效地转化和利用光能,将转化的电能应用于建筑电气系统,包括减少室内传统型太阳能灯具、太阳能热水器等的耗能。当前我国越来越重视太阳能的应用,并且逐渐提高了太阳能技术水平,可以高效地转化太阳能,这意味着我国可以节约更多的能源。(3)节能建筑的能耗监控技术。智能化监测技术应用于建筑电气系统中可以显著提高建筑能耗控制水平。在建筑电气设计方案中要渗透绿色节能理念,串联室内各项系统,从而利用智能化技术捕捉、分析相关数据信息,最终实现电气系统的自动调节。例如变频中央空调是当前很多建筑常用的设计方案,可以从一定程度上应用和实现能耗监测技术,最终利用变频技术达到节能的目的。控制主板是中央变频空调节能调节的核心部件,该控制主板根据各个传感器监测到的数据变化量,通过通信卡、驱动器、变频器等设备来调节主机的运行参数。如当温度发生变化时,温度传感器将采集到的变化量通过通信卡传输到控制主板,控制主板处理器经过数据比对分析,经驱动模块控制变频器的运行参数,从而降低空调主机的运行能耗。公众已经适应变频空调技术的应用。

3建筑电气设计中的安全性保障措施

3.1优化供电线路

对于供电线路的完善以及优化是整个建筑内电路传输系统的重要环节,如果大楼内部的电力供应系统出问题,整个大楼的电力供应就会受到很大的影响。电气工程师应该考虑建筑物能够承受的电能,并考虑建筑物的特殊使用情况,为确保电力系统在施工过程中能充分满足施工现场的需求,对电力系统的选材进行优化。在建设项目的电气设计工作结束后,要继续把电力线路作为重点,定期组织专业技术人员对供电线路进行检查,若发现建筑物内部的电力线路有相关的安全危机,应立即进行维修。

3.2强化电力供应

电力系统在建筑工程中的电气设计之中的供电是一个非常关键的问题,如果供电不足,将会造成整个建筑物的供电中断,所以需要重视加强电力供应。首先,要在工程项目之中增加独立性电源数量,建筑工程的规模越大,对应的独立电源也将越多,从而确保供电的相互补充,加强供电。其次,在建筑物发生突发事件时,要有多台备用发电机,以便在发生突发事件时提供电力。最后,在输配电设备的末端上安装空气开关,使建筑发生用电安全事故时,能自动切断电源,确保建筑内部的人员安全。

3.3设备接地

在施工过程中,电气设备的接地是一个非常关键的环节,通过接地装置将电流输送到地面,有效保障用户的电力使用。接地装置的设计目标是在建筑物发生触电或建筑物遭受雷击等危险状况时,能有效保障住户的人身安全。由于建筑物不同,其内部的接地系统的特性也不同,其带来的防护效果也是不同的,但加强绝缘、电位连接、安全超低压等是目前建筑物中常用的、行之有效的接地措施。另外,在普通建筑物中普遍采用剩余电流保护装置,该装置可以有效防止建筑物发生电气火灾和绝缘破坏。由于在建筑物的设计中,可采用的测量手段比较多,且比较复杂,所以设计和建造人员必须依据建筑物的实际情况来进行设计和施工。

3.4重视消防建设

电气设计者应该运用现代技术,在楼宇内部进行消防报警和消防控制系统的自动设计,如自动化设备、火灾探测设备以及自动喷射灭火设备等,当大楼发生火灾时,该系统能迅速发出报警信号,并启动自动喷水系统,且根据该系统切断非灭火电源并打开应急照明。如果在进行消防施工时,通信线路的铺设是暗埋的,则必须选用金属管道或不能燃烧的塑料管,为了达到火灾的防护效果,如果采用传统的布线方法,必须在电缆上安装金属导线。

结束语:随着技术发展,越来越多新技术面世,也为智能化建筑发展提供支持。其中电气工程是重要组成部分,新时期电气能源成为替代煤炭等不可再生能源的主要产品,为了达成节能、绿色环保目标,深度分析电气工程建设主要环节,探究电气节能技术应用可行性和具体路径,这对于提升应用效果有重要助力。

参考文献:

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[3]范宏宇.光伏新能源技术在建筑电气节能中的运用[J].资源节约与环保,2021(07):7-8.

[4]倪春洁.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究[J].工程技术研究,2022,7(11):185-187.

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