高层楼宇建筑电气节能技术研究

发表时间:2020/11/4   来源:《工程管理前沿》2020年第21期   作者:乔善明
[导读] 在对高层楼宇建筑进行电气设计的过程中,相关的设计人员应该秉承节能
        乔善明
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        摘要:在对高层楼宇建筑进行电气设计的过程中,相关的设计人员应该秉承节能、环保、高效、安全的设计理念,结合高层楼宇建筑自身的设计特点,合理选择电气系统中的变压器设备,对高层楼宇建筑的线路设计不断进行优化,探索有效降低高层楼宇建筑能源消耗的措施,以推进城市的可持续发展。
        关键词:高层楼宇;建筑电气;节能技术
前言
        随着我国经济发展越来越快,我们能源的消耗越来越大。因此,我国不断增加节能减排工作的力度,并且通过节能减排作为对经济结构进行优化,促进绿色循环低碳发展的重要手段,更好的促进节能减排工作有序的进行。高层楼宇节能是对能源工作进行节约的重要构成,通过建筑电气节能技术来更好的促进高层楼宇方面的节能有着非常重要的作用。
1高层楼宇建筑电气系统的主要构成
        高层楼宇建筑建造可以说是一项复杂的系统工程,不但涉及的学科众多,而且对综合性要求比较强。该系统的主要构成包括:供配电系统、照明系统、消防系统、电机拖拽系统及空调和给排水系统等多个部分。在高层楼宇建筑电气节能施工中,必须遵循使用电气功能原则、低耗原则、提高经济效益原则等几方面的设计原则。
有统计数字显示:在高层楼宇内部电能损耗中,空调用电能耗约占44%,照明能耗约占29%,电梯能耗约占8%,排水系统能耗约占18%。其中各个系统的自动化管控过程与高层楼宇建筑电气系统的整体安全性、智能性、经济性和实用性间都有着密不可分的联系,因此,应作为现代高层楼宇建筑节能设计的重中之重来抓。
2高层楼宇建筑中电气节能技术的具体应用
2.1照明系统的节能设计
        建筑照明系统的合理安装在整个高层楼宇电气发展中占有重要的地位,合理安放的过程中必须要充分考虑节能、经济和适用原则,要与国家大力倡导的节能包换要求相一致,建立绿色施工技术方案,加入智能化技术,在保证不超出预算的前提下,尽可能实现发展的可持续性。
        通常情况下,常用的节能措施主要来自大自然的天然光源,新材料灯具,智能照明设施等,也就是说,应该在对高层楼宇进行设计的阶段合理加入绿色环保元素,利用天然光源与现代化新技术相合,保证我们的光照系统与自然光线形成互补,如此,可以最大范围的降低能耗,营造人工无法比拟的照明环境。在实际运用过程中,需要根据光照的明暗度选择不同功率的照明设备,特别是在一些公众场合需要合理安装智能设备,包括声控、光控和震动等,保证做到合理节约能源。
2.2提升电气系统功率因数
        在整个电气系统发展运行阶段,运用科学合理的方法提升电气系统功率因素,能够有效降低变压器出现的损耗,实现节能标准要求。有效提升系统功率因数的方法包括以下几个方面:第一,利用电容器完成无功补偿要点,不断提升系统整体运行速度,其运行原理和要点就是利用电容器产生的功率转换为无功功率,使得滞后功率和补偿功率产生的作用力相互抵消,有效减小运作过程发生的损耗。第二,当用电设备和调速方案一致的时候,仅仅利用自然功率无法保持正常运转,此时利用无功补偿设备,能够有效减小线路发生的损耗情况;第三,在用电集中区域完成补偿,保证用电设备始终处于正常运行状态。
2.3电动机节能技术
        在建设项目施工过程中,电动机与暖通设备、管道设备和建筑工种设备进行配套使用的,一般为了方便使用,都会选择同一厂商进行供货。电动机的节能技术一般在运行阶段得以充分体现,当然,想要保证电动机的使用性能和进行全过程节能,首先应该了解电动机的使用原则,并选择与之相符合的类型和具体型号。

在具体运行过程中,同步电机可以通过励磁对输入侧的电压和电流进行有效调节,而异步电机有特定的功率因素,一般保持在0.8左右,因此,在需要应用大型发电机的场合,通常选用同步电机,异步电机主要用在比较大的电动机场合。
2.4智能化弱点系统的节能设计
        第一,进行建设工程弱电施工管理过程中需要严格遵守实用性原则。就现阶段的弱电发展系统而言,在进行实际运行的过程中必须运用精准的数据、语音和图像相关功能的有效实施,不仅如此,还要安装相应的监控管理系统,不但可以保证在实际建设过程中信息资源的共享,同时还可以为客户提供的健康安定的生活环境。
        第二,进行建设工程弱电施工管理过程中需要严格遵守可靠性原则。在智能化弱电系统建设过程中,需要保证弱电系统运行过程中的不同的子系统之间保持相互独立,能够保证在系统内部出现故障的时候,不会对附近的子系统产生任何不良影响,不会耽误整个系统的正常运作。
        第三,进行建设工程弱电施工管理过程中需要严格遵守扩展性原则。就现阶段社会发展现状进行分析,先进的信息技术得到有效的发展与运用,在进行实际操作过程中,要与建设工程需求相一致,所以要求进行智能化弱电系统管理阶段,必须坚持以上原则。才能保证建筑行业长盛不衰。
2.5降低线路能量损耗
        我们都知道,在电路上是有电阻存在的,一旦有电流经过线路,这时候,就会或多或少的发生带电功率损耗的现象。通常会采用这个公式加以运算:△P=3I2准R+10-3(kW),从此式中不难看出,I准表示为相电流(A);R表示为线路电阻(Ω)。高层楼宇建筑电气的建设特点是线路较长,且线路布置纵横交错,如此一来,一旦打开开关,开始运作,就会导致线路出现大幅度的功能损耗,基于此方面因素考虑,希望相关设计工作人员给予足够的重视。另外,我们再线路电流进行关注,电流是恒定不变的,因此,想要降低线路损耗,就要从降低线路电阻方面下功夫。当然,线路电阻也有其相对应的公式,R=ρ×L/S,在公式当中,ρ代表电导率;L代表线路总长;S代表为线路相应截面。因此,想要降低线损,需要做到以下几点:
        第一,选用导线的时候,尽量选择带有较小电导率ρ的材质,从这方面考虑,铜芯导线就会被广泛采用;第二,尽量缩短导线长度。(1)对变压器安放在离设置中心较近的位置,以便降低供电距离;(2)采用直线方式进行线路排置,可以减小导线长度;(3)设置低压线路,最好不走头线路,达到降低电能损失的目的;第三,增加导线横截面。当线路过长时,不仅需要满足热稳定及载流量的相关要求,还必须要保证电压损失及保护的配合方面的截面也同样满足要求,一般而言,当所用到的线路长度大于100米回路,导线截面低于70mm2回路的时候,就需要将其一级导线截面增加至一定的范围,保证线路的科学性。
2.6通风与空调系统优化设计
        因为高层楼宇建筑内部一定会安装许多家用电气,在电气系统运作的过程中,一定会产生一些对人体有害的气体,完善通风系统的作用就是实时对有害气体进行监测,如果发现室内有害气体超标,会立即自动启动风机,对已经被污染的空气做好净化处理工作,将新鲜的空气置换到室内,实现对高层楼宇建筑内部空气质量的改善。纵观现阶段在建筑中运用的空调系统来看,主要集中在集中式、半集中式与局部式三种,其主要工作原理是利用强制制冷控制相关设备的运行,同时,运用热水控制系统实现对交换器热水口温度的转换控制,该系统会通过对风机盘管监控系统来对风机盘管、风速与电动阀门等进行控制。但是,因为空调运作过程中会产生大量的能耗,所以,在此加装智能系统有其发展的必要性。
3结束语
        综上所述,高层楼宇的电气节能对于我国能源降耗工作的重要性不言而喻。因此,在高层楼宇建筑的设计方面,我们一定要重视电器节能技术的运用,并不断地对该技术进行创新和探索,群策群力做好高层楼宇建筑节能减耗工作。
参考文献
[1]杜茂泽.高层楼宇建筑电气节能技术[J].华东科技(综合),2019(5):11.
[2]王宝晨.高层建筑电气节能技术研究[J].中国室内装饰装修天地,2019(13):48.
[3]袁红.浅谈高层建筑电气系统节能技术[J].中国资源综合利用,2019(8).
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