孟佳
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摘要:随着当前社会的不断进步以及绿色环保可持续发展理念的提出,越来越多的新能源被利用到各行各业中。当前,在能源储备日益减少的情况下,建筑行业也应当逐步把电气节能设计用到建筑施工技术中,不仅可以减少对能源的消耗,而且符合当前可持续发展的社会大趋势。本文对于当前电气节能设计在建筑工程中的应用现状做出详细分析,并针对性地提出了提高能源利用效率的相关措施,希望可以帮助建筑行业稳定运行。
关键词:建筑电气;节能设计;措施
引言
建筑设计工作作为影响建筑质量与建筑环保性的重要内容,设计者若能采取有效措施进行智能化与节能设计,有利于促进建筑行业的兴旺发展。我国现今建筑能耗大体上占据总能耗的34%左右,为了进一步开创友好型社会格局,应从建筑设计着手,利用节能与智能化手段,实现绿色建筑的建设,这样一来,才能最大化降低建筑能源损耗,促使建筑物能在展现实用价值的同时贴合环保理念。
1智能化建筑电气节能设计的重要性
智能化技术的应用可以有效提升作业效率,并为建筑企业节约人力与物力。为保证智能化技术的施用深度与广度,需要对智能化技术进行研究,进而提升智能化建筑电气中节能设备与智能化技术的契合度,进而在保证智能化技术应用的基础上,提高建筑施工水平,提升电能等能源的节约利用率。相关的调查显示,建筑行业的能源消耗在我国各行业中处于前列,随着智能化技术在建筑施工中的应用,在各项能源消耗中,电能的消耗成为建筑行业能源消耗的重要组成部分。因此,为提升建筑行业对于电力的应用效率,降低电气能源的消耗量,需要从节能入手,通过电气工程节能部分的有效设计,以及对建筑施工过程中存在的各项内容进行合理的安排,可以配合智能化技术,有效降低建筑电气中电能的消耗水平,进而为节能工程的优化以及智能化技术的应用提供渠道。通过施工中各项内容的有效安排,可以帮助建筑单位实现有效的节能目标,进而在保证建筑施工经济效益的同时,最大程度提升建筑行业的环保效益。
2智能化建筑电气节能工程设计
2.1?配电变压器节能降耗技术措施
配电变压器节能技术措施主要从变压器运行的无功功率损耗、有功功率损耗、综合运行功率损耗三个方面着手。其中,有功功率损耗主要针对有功电量,有功功率损耗主要考虑提高变压器运行功率因数,综合运行功率损耗应兼顾有功电量与有功功率损耗或降低供配电系统网损。因此,在优化配电变压器节能方式时应当兼顾无功功率与有功功率配电系统网损。现今,大量建筑是由数台变压器分列供电,变压器损耗的总和包含变压器无功功率与有功功率。针对多台变压器运行模式进行优化时,无论是单独运行还是并列,均需经济分配变压器总负载,将无功功率损耗、有功功率损耗均降至最低。在进行配电变压器设计、优化供配电系统布线时,应着重注意变压器三相负荷配电不平衡问题。不平衡的三相负荷配电变压器易形成三相压差过大产生负序电压、易造成磁路不平衡,引发漏磁通进而产生杂散损耗,同时引起的变压器部分相绕组形成过大负荷电流也会造成变压器损耗增大。变压器的布设应以靠近负荷中心位置为基准。针对布设有大容量单相电气设备的高层建筑应设计与供配电系统高压网络直接相连的专用的单相变压器,并进行消谐、无功补偿设计。大量研究表明,配电变压器的额定电压值与运行过电压水平之比由20减少至10时,配电变压器内部铁损量将会由15%增加到50%以上,与此同时,变压器内部空载电流值、无功损耗总量将显著增加。因此,优选新型节能配电变压器十分必要。
2.2使用绿色节能设备
普通建筑中,消耗电能最多的电器设备主要是用电器,数据统计显示电器的电能消耗量占建筑电能的消耗总量为70%。从这个角度看,为降低建筑总体电量能耗,务必要减少用电器的耗电量,这是实现节能的最基本途径。现在最常见的节能设备包括低能耗制冷系统、低功耗照明系统和定时开关系统,为了保证建筑电能供应充足,某些高层建筑还在顶楼安装风力发电设备,这些措施都很好地降低了建筑的总体能耗。
对于设施配备完善的建筑,可以更换电器,采用更加节能、功率更低、发热量更少的电气更换现有用电设备,可以实现节能减排的目标。
2.3充分利用自然光源
据了解:若在建筑设计环节注重节能效果,一般可节约至少30%的能源损耗。因此,节能设计是决定建筑能耗量的关键因素。因此,在建筑节能设计过程中,设计人员应在工程规划阶段善于利用自然光照特征,确保建筑本身能够节省一定照明电能供应量。比如在制定建筑项目施工方案时,设计人员可结合当地光照特征以及风向规律判断建筑物所在位置的自然光源可利用率。一般位于南北向的建筑在夏季往往风力较强,在冬季光照强度较大。因此,可在建筑设计期间注重建筑位置的规划,以便帮助住户削弱对灯具的依赖感。此外,建筑结构与建筑物的形状也会影响自然光源的利用效果,如“花格式”与“曲式”形体建筑集热性能良好。若建筑物自身散热性较为明显,还应选用适合的外墙材料,如岩石、砖石等,由此确保建筑本身能最大化利用自然光源,实现室内保暖目的。另外,在节能设计中,还可对建筑屋顶进行着重规划,利用“屋顶绿植”、“铺设太阳能集热板”等方式获得最佳的节能结果。
2.4节能设计之电动机
在现代化建筑电气节能的实际施工中,电动机是建筑施工所耗费能源的主要来源。如果在建筑电气节能设计中能够对发动机进行优化升级,会在很大程度上减小电动机的能耗,从而提升现代建筑能源的使用效率。所以,在现代建筑工程施工之前,应当选用能耗较低的电动机,注重电动机型号是否匹配工程设备。随着现代化社会经济的发展以及科学技术的进步,很多建筑工程中使用的电梯都是变频速率的电梯电动机,使用变频调速电动机的最大优势是会比之前的老式电动机节能15%,在很大程度上提升了建筑行业的资源使用效率,降低了能耗。文化的电动机装置可根据电梯载重量自动适应最小的电梯能耗。另一方面比较常见的是在人流量较少的场所会安装节能自动扶梯,利用扶梯自带的感应装置对人流进行感应,在无人乘坐的时候会自动停止,也在一定程度上提升了建筑行的供配电系统进行科学合理化设计供。
2.5科学引进高新技术
无论是建筑的节能设计还是智能化设计,都应当紧跟上时代的潮流,科学引进高新技术,由此确保建筑项目在实施期间能够获得便捷服务。常见的节能技术包括“外遮阳技术”、“集雨保水技术”、“外墙保温技术”、“BIM技术”等。其中前三种技术是指在施工期间针对门窗结构、外墙体以及给排水设施进行节能设计,而BIM技术作为一种建模手段,可应用于建筑设计与建筑规划阶段。好比在装配式建筑中,可在BIM技术下建立“5D建筑模型”,之后可结合建筑模型判断建筑结构的安装位置与组装拼接方法,由此既能降低建筑施工返工率,又能避免建筑项目产生较大的材料损耗。
2.6降低无功功率损耗
变压器是根据电磁感应原理进行工作,其借助着交变磁场进行着能量的传递与转换,因此,变压器是感性的无功负载,所建立的交变磁场需要的功率即为无功功率。降低无功功率有效的方法就是改善功率因数,提高功率因数就会提高电源的利用效率,具体方法有:避免建筑电力系统中空载或者轻载运行;保证电力系统供电电压的持续稳定;正确的选拨变压器的容量及台数;使用调相机或者电容器等装置对系统进行无功的补偿。
结语
建筑电气能耗是社会能耗的极为重要组成部分,已对我国能源供给构成重大威胁。在对建筑电气进行设计时,加强已有节能降耗技术措施的应用,并积极搜集居民反馈意见,不断探索发现供电系统中存在的问题、研发新的节能措施,尽最大努力降低能源消耗,实现节能降耗,助力我国经济可持续发展是电气设计人员应尽的职责。
参考文献
[1]张敏.住宅小区建筑电气设计及节能措施[J].工程技术研究,2020,5(13):208-209.
[2]王斌.建筑电气节能设计及照明节能设计思考[J].住宅与房地产,2020(18):80.