一、建筑电气节能设计原则
(一)实际需求
所谓实际需求,就是要充分发挥建筑物的使用功能。建筑包括建筑用电。它们的最终用途是为人们服务,并为人们带来服务。因此,在居住区内,建筑电气的节能设计应满足居住区内居民的要求,如保证居住区内交通管道畅通;满足电灯、电视等电力设施的用电;确保社区路灯的照度、色温和显色指数;此外,还有一些特殊要求,如,舒适卫生、美观大方的工艺要求。在满足这些功能的前提下,电气节能设计应合理设计建筑物,进行科学的控制和管理,以大幅度提高能源利用率,避免能源消耗。
(二)满足经济效益的原则
现阶段,我国国情主张的是节能减排、绿色环保。所以,在建筑电气设计的过程中,设计人员要按照国情的发展,从经济效益的角度出发,合理进行资源投资,真正实现能源的节约利用;针对不需要增加的部分要避免投资,减少投入成本,加快成本回收,从而真正实现经济效益。
(三)节约环保
在建筑电气节能设计过程中,能耗和环境保护是需要注意的问题,二者同样重要。科学合理地进行电气节能设计,可实现降低能耗、保护环境的目的。建筑物的电气安装首要任务是保证建筑物的功能,在确保建筑物功能的基础上,可通过优化与建筑功能无关的电气部分,对这些部分进行合理的节能设计,降低能耗。此外,为降低建筑能耗,合理运用高科技控制技术也是一项科学有效手段,如变压器功率调节、智能照明等,在保证设备选型的原则、性能和效果的基础上,尽量选择低能耗、不会影响环境的设备。
二、建筑电气节能设计
(一)谐波含量控制
由于发电系统、输电系统、供电系统及用电设备的综合作用,输送到建筑电气系统中的电力并非是一直维持50Hz的正弦交流电,其中或多或少夹杂着一定分量的谐波,严重影响电气系统的安全性,同时也会造成额外的能源损耗。例如,谐波电流会造成线缆发烫、变压器过热,相当一部分电力能源被浪费掉,更严重的是会影响建筑电气系统功能体验。如,经常跳闸、烧毁电子元件;基于此,建筑电气节能设计时必须重视谐波治理,目前主要采用的方法有两种,其一是面向电网展开治理,通过运用非线性负载设备来减少谐波电流,但这已经不属于本文探讨的范围;其二,针对电气系统中的运行设备展开,即在进行电气节能设计时,要综合多方面因素、通过科学计算,将运行设备的供电控制在谐波含量安全的水平。
(二)加强对动力系统的节能设计
(1)选择合适的电动机。在进行电动机的选择时,设计人员应选择高效率的电动机,同时要对电动机的控制方式进行不断完善和优化,减少电动机的负载和空载情况下对电力能源的损耗,从而更好地提高电动机在运行中的效率和质量。比如,在一些建筑工程中,压缩机和电梯设备中的交流电动机和变频器等,可以采用变频调速的方式减少电力能源的损耗。
(2)选择合适的使用型号。在选择电动机的使用型号时,设计人员需要结合建筑工程电气设备的实际使用环境和实际需求,对电动机的负荷需求进行详细的分析和评估,并结合电动机的不同负荷特点选择大小合适的电动机型号,比较大马连小车或小牛拉大车的问题,以避免电力能源的损耗问题。
(三)完善供配电系统的节能设计
(1)配电变压器要选用低损耗、低噪声的节能型变压器;要对供电线路进行科学合理的配置,将变配电室设置在用电负荷的中心位置,保障低压供电半径控制在200m内,减少低压侧线路长度。这样的话,供电线路中的电压损失就可以控制在规定的范围内。同时,低压配电还要和电气竖井之间进行紧密连接,从而降低线路的损耗,提高电网运行的效率,保障供电质量,避免了不必要的电能损耗。
(2)科学合理地选择供电电压,主要是因为在同样的环境下,如果电压比较高,损耗就比较小。在通常情况下,民用建筑中电气设备的电压等级多数在220~380V;在一些大型的民用建筑中,空调机使用10(6)kV的制冷设备比较多,从而实现节能效果。
(3)供配电系统的设计还要尽量简单、可靠。比如,在同一电压等级的供电系统中,配电级数要低两级。如果级数比较高,那么电能消耗就会比较高,这时只有降低配电级数,才能保证配电安全可靠的同时减少电能的损耗。
三、基于绿色建筑的电气节能设计方案
(一)照明系统设计
绿色建筑照明系统设计不仅要考虑节能灯具、亮度调节、功率密度,还要考虑照明回路中手动控制、自动控制的配合,尤其在较大公共建筑空间中,一方面,为了高效率利用自然光源,采光位置与照明灯具的设计要保持平行,当自然光线充足的状态下,手动关闭电力照明系统。另一方面,为了保障建筑照明效果,在自然光源不稳定的状态下,可通过自动控制装置,自动调节光源亮度、关闭或电量局部灯具,以此实现整体上的照明效果。
(二)太阳能技术
目前来看,太阳能技术在我国绿色建筑施工中有较为广泛的应用,太阳能属于一种自然能源,同时也是一种清洁能源。应用太阳的自然光来取代部分电力光源可以更加突出彰显建筑施工的绿色环保理念。在进行建筑建设施工的过程中,要注意对太阳能进行合理利用,可以通过安装太阳能发电系统以及太阳能热水器的方式来实现对自然能源的有效利用,这样不仅可满足人们的部分日常生活需求,同时也在一定程度上降低了电力能源的消耗,有利于绿色施工理念的全面落实。
(三)建筑能耗监测技术
建筑能耗监控技术作为一种综合控制系统,具体来说是指对绿色建筑中的光伏建筑一体化和绿色照明技术进行统一控制的系统。通过优化建筑能耗监测技术,可实现绿色建筑中所有用电设备能耗的统一管理,而且可以实现自动化控制和信息处理,成为完全满足绿色建筑需求的建筑。
四、结论
随着现阶段我国科技水平的不断提升,建筑施工理念也发生了很大转变,节能环保的绿色施工理念在我国建筑行业的应用越来越广泛。因此,一系列绿色节能技术逐渐诞生,开始在我国建筑工程中得到广泛应用,并且取得了阶段性的成果,使得电能的消耗量得到了一定控制。本文对一些常用的绿色施工技术进行了阐述,由此也看出我国建筑工程行业的发展已经进入了一个新的阶段,更加重视长远发展目标的实现,从而使得绿色施工理念的落实获得了广泛的群众基础,也使得我国建筑行业的发展空间更加广阔。
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