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摘要:近年来,我国各个领域都取得了巨大的成就,建筑领域也不例外。由于建筑科学技术不断发展,一大批标志性建筑特别是高层建筑、地铁、桥梁等建筑如雨后春笋一般拔地而起,彰显了中国速度。在建筑行业,建筑电气节能技术是最重要的技术之一,它为建筑中的电气节能设施的正常运行提供了技术基础,在建筑的智能化发展中起到了非常重要的作用。由此可见,建筑电气节能技术与建筑的关系密不可分,研究建筑电气节能与建筑的发展和运用很有意义。
关键词:建筑;电气节能;运用
1 建筑电气节能和建筑的含义
建筑电气节能是指以建筑为平台,运用现代先进的科学理论及电气节能技术(含电力技术、电机技术、控制技术、信息技术以及智能化技术等),创造出一个可服务于人们工作、生活、娱乐等日常活动环境的系统,统称为建筑电气节能。建筑电气节能的技术在生活中具有很强的实用性,它广泛运用在建筑中。
建筑是指将电气节能技术、通信技术、计算机技术、建筑建设技术等集合在一起,互相渗透,运用于建筑中,构成现代的,具有安全、舒适、便利和快捷等功能特点的建筑物。建筑能够实现对建筑内设施的自行监控及报警、一体化网络、信息的稳定交流与传输等功能。现代的大多数建筑包含电气节能自动化系统、计算机与通信系统、安防系统、火灾自动报警系统等,它们关联互通,形成一个大的建筑系统,这些系统在建筑的智能化过程中各自起着举足轻重的作用。
2 建筑电气节能与建筑的发展
建筑中的建筑电气节能工程包括建筑强电系统和建筑弱电系统。这里以供配电系统、照明系统为例,论述建筑强电系统的发展。供配电系统主要为建筑物提供安全、可靠、优质、经济的电力供应。随着建筑工业的发展,建筑物的供配电系统逐步从以往的单电源供电,发展到双电源供电;双电源供电条件不成熟的地区,为提高供电的可靠性,通常采用自备发电系统,运用备用电源自动投入装置,在单电源故障或检修时自动启动备用电源。近年来,照明工程在建筑中备受关注,从照明系统的配线形式上看,综合考虑不同建筑物的供电可靠性、经济性,其从以往的放射式、树干式配线方式,逐步向混合式配线方向发展;从光源的配置来看,其从以往采用单一光源,逐步发展到根据不同区域的照明需求,选择热辐射光源、气体放电光源或LED光源等;从照明工程的功能来看,随着建筑功能设施的不断完善,照明工程从以往单一生活照明,逐步朝值班照明、警卫照明、装饰照明、艺术照明等方向发展。
建筑中的弱电系统的发展主要体现在两方面。一是以往的消防系统、电梯控制系统、闭路电视系统、有线广播系统、网络系统等,它们是各自孤立的,现在通过设备自动化系统、火灾自动报警与连锁控制系统和将上述设备联系成一个有机的整体。二是随着人们对生活质量和生活品质要求的不断提高,建筑的功能越来越完善,建筑弱电系统与建筑强电系统从两大独立的系统逐步融合,且发展趋势明显。
3 电气节能在建筑中的运用
3.1 TN-S系统在建筑中的运用
在建筑中,TN-S系统可以保证电力的安全。现在的建筑有许多复杂的系统和设备,有时候用电的整体损耗比较大,会出现不平衡的现象。这时TN-S系统就起到了重要的作用,它是一种电压配电系统,能将中性线和电路线分开,形成一个三相四线并带有保护接电线作用的系统,从而保证了建筑用电安全。但是TN-S系统在运用时必须从实际出发,根据建筑的特点,选择最优的施工安装方法,以保证它的安全可靠。
3.2 电梯系统在建筑中的运用
电梯系统是目前超高型建筑中必不可少的电气节能系统。在电梯的工作过程中,要求电梯系统必须做到准确无误和安全可靠,为人们提供舒适方便的服务,这就使得电梯系统必须满足较自动化程度和性能要求。
电梯系统作为建筑中一个重要的组成部分,是以计算机的算法为核心,加上主机监测装置等的配合,与建筑的控制系统相联系,完成上升、下降、暂停等每一种工作状态。
3.3 安防系统在建筑中的运用
随着人们生活质量的提高,安防系统在现代化建筑的地位越来越重要。在生活中,人们越来越注重自己的安全健康和生活质量,因此在选择房子时,都会考虑选择带有安防系统的房子。现在许多小区都有安防系统,如汽车进出小区有监控装置,进出小区居民楼的门上会装设人脸识别的装置,让人们不用出门就可以知道来者是何人,这在很大程度上避免了陌生人的侵扰。
3.4 电气节能照明系统在建筑中的运用
电气节能照明系统是建筑中最关键的系统之一,它保证整个照明系统安全运行,且受建筑中的控制系统控制。在建筑中安装照明电灯时,可以先将照明电灯布置好,然后运用电子整流器控制电能消耗。如果构建建筑,可以使用星型结构,搭建成联通式网络。当然,在运用时,需要根据建筑的实际需求,选择合适的控制方式。
3.5配电变压器的节能技术措施
作为电力系统实现电能输送与分配的重要设备之一,若变压器的运行方式不合理、不稳定、不经济,会使变压器自身能量消耗增加,进而缩短变压器的使用寿命,因此变压器能否经济运行是不可忽视的问题。建议从以下两方面解决变压器运行问题:a)当变压器负荷率在50%~70%时,变压器运行效率最高[7],因此应根据建筑工程负荷特点及负荷量,在考虑技术和经济两大因素的前提下,通过合理分配负荷将变压器负荷率控制在50%~70%,确保变压器长期工作在经济负荷区。这样既可减少基本电费,提高效率,又可降低变压器损耗。b)合理选择变压器型号,加快高能耗变压器更新改造。S7系列变压器是20世纪80年代后推出的,其空载损耗和短路损耗均较高,结合各现实情况,利用建筑改造条件选购S11系列变压器及新一代干式变压器等高效节能变压器,从配电源头上降低电耗。
3.6完善光源配置
首先应该最大程度使用天然光源。在建筑照明中,有两种使用自然光的方法:(1)经过和土木工程的合作,完善建筑门窗上施工,将自然光源引进室内照明,如:普通天窗照明、侧窗照明等;(2)利用有关的控制体系,把自然光源通过反射和折射后,传送到需求照明的地方,例如:镜面反射、光纤导光等采光。其次,光源应合理配置。建筑工程具有结构多样化特点,空间分布也具有一定不同,进行电气照明节能设计时,应该保证光源合理配置,并且对其颜色、亮度、大小等进行充分考虑,并且应该考虑到使用的环境温度、电压波动、空调状况、投资运行费用等各项因素。
4 结束语
综上所述,建筑电气节能与建筑近些年来得到了快速的发展。在未来,建筑电气节能与建筑的发展前景广阔。随着电气节能科学技术的不断进步,将有更多技术运用于建筑,使得建筑功能更加完备。为此,上文在充分结合相关文献研究以及自身多年工作实际情况下就建筑电气节能展开探讨。
参考文献
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[5]王东. 建筑电气工程中电气节能技术的应用研究[J]. 魅力中国,2020,(7):329-330.