论高层建筑电气节能的设计措施

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年第5期   作者:陈仁 张世玉
[导读] 随着经济和建筑行业的快速发展,节约能源是我国的基本国策

        陈仁  张世玉
        深圳市建筑设计研究总院有限公司, 广东 深圳 518000
        摘要:随着经济和建筑行业的快速发展,节约能源是我国的基本国策。众所周知,建筑行业是目前能源消耗最大的行业,但随着能源危机的日益严重,建筑行业发展也面临严峻挑战。基于此,有必要将节能理念融入日常工作中,利用节能技术降低建筑能源损耗,优化建筑性能。本文将以建筑电气设计为探究对象,对节能技术的应用展开分析,以促进建筑行业的可持续发展。
        关键词:建筑电气设计;节能技术;可持续发展
        引言
        随着我国资源节约型和环境友好型社会的推进,人们的生活方式发生了较大改变,越来越多的人们开始追求绿色、节能的生活方式,发展低碳经济、循环经济逐渐成为社会共识。节能环保也开始成为建筑行业的重要理念,这在建筑电气设计方面体现得尤为明显
        1建筑电气工程节能设计的重要性
        1.1建筑电气节能设计有利于缓解能源紧张
        随着我国经济步入新常态的发展阶段,能源紧缺已成为制约经济发展不可忽视的问题。电力工程的发展使得电力资源的缺口变大,导致电力资源愈发紧缺,再加上该行业高耗能、高污染和高投入的特性,节能减排已成为必然发展趋势。目前建筑电气工程的节能设计已提上日程,这对缓解能源紧张可以起到较为显著的作用。所以,为实现节能减排,缓解能源紧张,强化电气工程能源设计已成为推动该行业更新换代的关键环节。
        1.2建筑电气节能设计有利于提高环境质量
        我国经济实现了突飞猛进的发展,生产力的爆炸式发展造成了严重的环境污染,污染问题亟待解决。作为现代科技领域的重要产业,电气工程在发展中产生的污染也不容忽视。所以,将节能设计运用到电气工程中既能低能耗,实现绿色发展,还能减少污染,保护环境,从根本上改善环境质量,从而提升人们的生活质量,进而影响到居民的生活方式,由此达到节能减排的目的和效果。这不仅有助于节约资源型和环保友好型社会的构建,还能将环保理念深入人心,对人们的生产理念、生活理念甚至是消费理念都能产生深远的影响。
        2建筑电气设计中节能技术的应用
        2.1流程规划
        传统建筑电气设计对前期工作的重视度不够,流程规划存在较多问题,大多数工作都是随着项目建设不断改进和优化的,虽然能保证建筑电气系统性能,但能源控制效果不理想。而在现今电气设计中,应在节能理念的引导下,做好前期管控作业,合理规划各环节作业流程,通过流程把控,做到能源的控制。另外,在方案设计中,要求各参与方共同对流程操作及所需材料设备进行分析,必要时可开展模型模拟,以此提高设计科学性、有效性,避免各类问题的产生。方案选择中,要利用对比分析法,从众多方案中挑选合理性强、经济性好的方案用于实际设计。通过这种方式,可以满足建筑的低能耗要求,降低工程成本造价,提高设计合理性。
        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建筑电压器节能化
        根据调查研究相关数据表明,我国当前35kV标准以下的配电变压器依然还在使用,此类变压器虽然购买成本相对较低,但是,被投入使用后会产生相当多的能源损耗,从根本上是不利于节能减排新理念的,所以在现代化建筑施工过程中,对于能耗较高的变压器应当及时更换。全面升级为节能变压器,因为节能变压器不减可以降低噪音减小,对于周边环境的污染更能够有效地在施工过程中进行节能降耗的工作,最终实现建筑行业节能减排的最终目标。
        2.4建筑照明节能设计
        在现代化建筑行业中,照明设备是一项必不可少的建筑施工现场设备。由于施工现场不同的施工场地,对于照明设备会有不同的要求,所以在建筑照明节能设计工作展开中,不能一味地追求节能而使用统一节能设备。建筑照明节能设计的首要原则是要满足建筑物对于照明的基本需求,在此基础上选择能耗较低的照明设备,比如,施工现场由于位置高低不同,所需要的灯具也会不一样。如果需要照明的位置比较高,可以选择金卤灯;如果是家庭用来普通照明可以选择LED灯,因为其能耗比较低,对于周边环境的污染比较,是家庭必备理想照明灯具。另一方面,需要注意的,在建筑施工过程中选择灯具时,要考虑到灯具的工作效率,如果灯具的工作效率较低,其耗费的能耗也会比较大。所以综合来讲,在选择灯具时,既要考虑到灯具的实用性,也要兼顾到资源能耗。
        2.5合理配置变压器
        (1)电能转换建立在电磁转换的原理上,转换过程必然会发生功率损耗,具体包涵变压器的空载损耗和负载损耗、杂散损耗、介质损耗。下图比较了SC(B)13和SC(B)11干式变压器的年运行费用,可得出在售电单价相同、负载率相同的情况下,变压器能效等级越大,年运行费用越低。所以在设计时,选用变压器选用13型及以上节能环保型、低损耗、低噪音,接线组别为Dyn11的干式变压器。(2)合理布置变电所位置。变电所选址时,宜尽量靠近负荷中心,减少线路损耗。例如,新建居住区,低压供电半径不宜超过200m。变电所偏离负荷中心时,电能损耗增大,同时,增加了线路长度,增加有色金属消耗量,降低供电质量。低压配电线路布置时应多走直线少走弯路,避免倒送电。
        3未来电气设计节能设计的展望
        1)在今后的建筑电气节能化设计及改造实践中,关键要聚焦新技术、新材料、广泛推广新能源,充分利用好太阳能、风能等可再生能源;此外,应充分考虑建筑结构墙体的保温性能,通过加强建筑结构密封性以间接降低通风制冷、制热设备的能耗量。2)在建筑结构的电梯升降系统中应广泛推广智能控制系统,加强智能化设计水平。例如,在大型公共场所的电动步梯上增设自动休眠系统,在无人或人员较少的情况下,步梯可保持低功率运行,一旦人流量达到触发值,则步梯可自动进入全负载状态;对于布置有多个直梯的建筑,可依靠智能系统调控运行状态,从而达到电梯节能降耗的目的。3)加速输电线路主材的更新换代频率,广泛推广新材料的应用普及程度,切实降低电能在传输过程中的损耗量。4)在建筑电气各类部件的选择应用过程中,应尽可能选用绿色、低碳材料,降低部件在制造和使用过程中对外界环境的污染程度。
        结语
        建筑电气设计中,节能技术的应用是实现建筑能耗管控的有效措施,要求设计人员在内容处理上,从经济性、功能性、实用性等多方面展开分析探讨,进而采取合理方式方法解决传统设计中存在的各类问题,不断改善设计水平,落实节能理念,以推动电气设备及系统的安全稳定运转,加快绿色城市的前进脚步。
        参考文献:
        [1]韩瑾.在建筑电气设计中的节能技术措施[J].工程建设与设计,2018.
        [2]徐灵.探析建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用[J].地产,2019(14).
        [3]薛源.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].中国标准化,2018(22):51-52.
        [4]张平森.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].才智,2019(1):26.
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