摘要:新中国成立以后,随着人民生活水平的不断提高,能源需求不断增长,能源资源勘查力度也不断加大,但是能源的总量是有限的,我国虽然能源总量丰富,但人均能源拥有量少,能源利用率低,如何构建一个稳定、经济、安全的能源供应体系是我们面临的重大挑战,目前我国已成为世界上第三大能源生产国和第二大能源消费国,如果当前不采取一系列的节能措施,在不久的将来我们将面临能源危机。为了实现“资源节约型”的社会目标,各地大力推广“节能省地”型建筑。在建筑设计方面,既要做到节约能源,同时又不降低质量标准,这就要求在保证使用的前提下,提高能源利用率和综合效益。本文将从民用建筑电气设计方面谈一些节能的措施。
关键词:民用建筑;电气设计;节能措施
一、民用建筑工程电气设计节能的原则
1.1民用建筑的根本是为了提高居民的生活质量,建筑的实际使用效果和实用性是居民选择建筑的基础,所以,建筑电气节能的施工设计都要在保证建筑实用性和实际价值的前提下进行。
1.2每个民用建筑的结构和内部布置都有所差别,电气节能设计也要差别对待,要保证其对建筑的适用性。建筑电气设计是保证建筑内部各种设备正常运行的基础,也是提高居民建筑使用质量的重要因素,所以在进行电气节能设计必须要保证设计能够满足建筑的电气使用需求,不能将电气节能设计本末倒置。电气的节能不仅需要高质量的方案设计,更需要严格的数据分析来选择电气设备、优化电气设备,以此避免电能的不必要浪费。
1.3再好的建筑电气节能设计若是成本投入过高,缺乏经济性,那也只能是失败作品。电气节能的根本是在保证使用质量的前提下,进行一定的资本投入来降低消耗,避免不必要的浪费。若是盲目的投入资金甚至出现建筑负荷运营的状况来进行建筑电气节能,不考虑实际的经济情况,那就与电气节能的根本目标背道而驰了。投入的资金能够在短期内收回,这才是电气节能应该遵循的资金投入原则。
1.4建筑电气节能的根本在于其节能特性。若是无法保证电气节能设计的节能特性,那节能设计就毫无意义。节能设计前要对建筑相关功能对电气的消耗进行调查,对不相关的电力消耗给予控制。
二、民用建筑电气设计的节能措施
2.1降低线路损耗
当前采用的降低输送电能过程中损耗的电能的方法是选择高压输电,事实验证了这种做法确实在降低输电过程中的电能损耗上有比较出色的效果。为了进一步降低民用建筑中的能量消耗,要在最初设计时就将节能问题考虑在内。首先,必须要充分意识到,线路损耗是不可能完全避免的,目标应该是将这个损耗降低到某个范围内。首先要考虑输电线路路径设计,控制路径长度能够减少在不必要路径中的损耗;其次,电能损耗与导线横截面积相关。通过对电流指标和经济条件的综合判断,确定最合理的导线横截面积。第三,在电气用房所在位置的选择上要不断趋向合理化,根据供电线路最小化的原则合理设计。
2.2暖通空调的节能设计
在当前的建筑电气设计中,由于未能充分利用自动控制技术,导致暖通空调产生了严重的能源浪费问题,在总的能耗中占有很大的比例。所以,为了实现电器节能目的,应当对建筑工程中暖通空调能源的消耗进行严格的控制。在设计暖通空调过程中,弱电工程师、暖通空调设计师应当确保良好的沟通,对空调接口进行优化,实现节能目的。
2.3合理选择变压器
在供配电系统中,变压器是最基本的设备,在总的能量损耗中,它的损耗占6%左右。
变压器损耗一般分为铜耗、铁耗这两种,其中铜耗与负荷相关,所以应当参照负荷运行时间的变化来明确变压器的台数、容量、运行参数,尽可能地降低能量损耗;铁耗也叫做空载损耗,它和负荷时没有关系的,只与铁芯材料、制作工艺相关,所以通常情况下,应当尽量采用节能型的变压器。
2.4照明节能设计
首先要保证照明的质量,不能为了追求节能效果而忽略本身的照明效率。照明系统的节能可以充分的利用自然光的形式。借助各种方式在建筑中通过引进自然光的形式,来减少人工照明的消耗。民用建筑对于照明的要求不像工业建筑那样严格要求,因此可以考虑自然光和人造光的结合。其次,在设计照明的过程中,保证光源选择的合理性,不同房间的光源可以根据具体的功能来进行实际的选择。普通房间可以选用荧光灯,室外照明灯可以选用高压钠灯。再次,照明系统使用的开关会对节能性能有很大的影响,选用节能开关能够有非常显著的效果。卧室最好采用调光开关,根据其中人们不同的生活状态来选择不同的亮度,更好的满足人们生活的需求。此外,室外可以选择光控灯,楼道选择声控灯,这些开关可修正不良生活习惯带来的能源消耗。
2.5注重动力设备的节能性
对于动力设备,主要是指建筑工程中使用的电动机,为了降低其能耗,首先要减少使用时间,其次,提高机器工作效率。民用建筑使用的电动机数量较多,能耗较大,如果采用节能型设备,将会节能大量的电能,同时,结合实际,选择合理的电机容量。在使用过程中,要减量减少电机的重启次数,减少不必要的能耗。
2.6运用智能控制系统
随着智能化控制系统的普及,基于计算机技术和互联网平台的支持,从根本上推动我国电气智能化的发展。在建筑工程中,建筑电气的节能设计有着至关重要的作用和意义。利用智能控制系统,控制建筑物中的电气设备,在确保全面控制的基础上,进行全程实时管理,从根本上满足建筑物的基本使用功能,使能源消耗降到最低。举例来说,在智能照明控制系统中,可以对场景予以把控,采取定时定点的方式,根据不同的环境特征,实施照明智能化的管理。在建筑施工中,对制冷系统、给排水系统等方面进行智能化控制,提高建筑设备管理的效率,还能实现节能降耗的最终目标。
2.7提高供配电系统的功率因数
负荷的性质还有功率的比例都是随着功率因数而改变的。传输的电能总量必须要满足民用建筑的功能的要求,所以不能随意改变,所以必须要设定传输有功功率。所以必须要从其他的方式来提高功率的因数。我们知道,在供配电系统中一些用电设备会产生一些无功的电流,这就会在无形之中使线路的功率收到更大的损害。我们可以通过一些措施来降低损耗。①要使设备的自然功率因数得到提高。所以民用住宅中,使用的自然功率因数高的设备一般有:单灯安装的电容器、有补偿电容器的电感性用电设备等等。这些设备都可以提高功率因数。②可以使用电容器进行就地的补偿,使无功电流可以限制在一定的范围内。这样才可以使武功需求渐渐消除。而就地补偿可以采取以下几种方式,即低压电容的补偿、高压电容的补偿,还有单独的补偿和集中的补偿。
三、结束语
随着我国经济社会的不断发展,人们生活水平稳步提高,民用建筑中电气设备的运用范围越来越广,数量越来越多,对能源的需求和实际消耗都非常大。因此,在民用电气设计中融入节能设计理念,以缓解我国随着人口越来越多,能源又越来越少的严峻形势,积极响应国家节能环保号召的同时,积极促进我国可持续发展战略目标的实现。
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