建筑电气设计中的节能方法与节能设计方式分析

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:王柱
[导读] 摘要:本文针对建筑电气设计节能的方法进行全面分析,可以有效提高建筑电气能源资源利用效率,减少不必要的资源浪费问题,为建筑行业的可持续发展作出重要保障。
        江苏中甲工程设计有限公司  江苏南京  210000
        摘要:本文针对建筑电气设计节能的方法进行全面分析,可以有效提高建筑电气能源资源利用效率,减少不必要的资源浪费问题,为建筑行业的可持续发展作出重要保障。建筑电气工程作为建筑工程的重要组成其节能环保的方式方法非常关键,能够有效保证建筑工程的稳定运行。需要重点加强对建筑电气节能措施的合理规划与控制,确保建筑内能源资源的有效利用。
        关键词:建筑电气;电气设计;节能方法;节能设计
        一、建筑电气节能设计的重要意义
        建筑工程项目不断发展的背景下,为了提高建筑的整体功能,满足舒适性要求,需要高度重视对建筑内能源资源的科学利用,确保建筑规划设计建造使用更加安全高效。通过新型节能技术设备,增强建筑保温隔热性能,提高供冷、供热、空调制冷整体利用效率。尽量使用可再生不污染环境能源资源,确保建筑环境符合要求。在建筑工程项目施工中,由于建筑材料设备运输等多个环节,都需要大量的电能消耗,通风采暖、空调照明、家电电梯以及冷热控制等系统都需要消耗大量的电力资源,增加了人们的生活成本,也会造成建筑损耗非常巨大,要重点加强建筑节能设计的优化投入,有效解决能源资源分配不合理,资源浪费等各种问题。
        二、建筑电气节能设计的主要原则
        在建筑电气节能设计中,需要确保建筑电气的基本功能可以实现,包括照明需求、暖通空调需求、环境清洁需求等。如果连最基本的建筑功能都得不到保障,也就无法提高建筑的利用效率。在建筑电气节能优化设计中要重点加强对建筑节能的严格管控,不能为了建筑节能而随意去掉建筑基本功能。在建筑节能设计中需要对实际经济效益进行分析,如果建筑电气节能的预期效果达不到要求或者投入的资本过多,造成建筑电气节能设计无法发挥巨大价值,会影响经济整体效益。建筑电气节能设计应该尽可能选用节能型材料,有效减轻能源资源消耗量,提高能源资源利用效率,减少不必要损失,保证建筑电气能源设计真正经济合理,符合可持续发展要求。
        三、建筑工程电气节能措施
        (一)加强建筑供配电系数的功率因数
        建筑电气功率因数可以保证电器能源资源的整体利用效率全面提高,起到节能环保的效果。要想提高供电系数的功率因素,首先就应该在建筑设计中对电气设备资源进行合理配置。在设备采购中,应当选择性能良好节能效果明显的设备。要尽可能使用静电电容器无功补偿装置,电容器通过分散就地补偿或者高低压柜集中补偿的方式,来确保无功补偿的整体效果得到显著增强。通过无功补偿电容器能够将滞后的无功电流快速抵消,增强电器功率因素,有效减少无功电流。在电气设备选择中需要结合建筑工程项目的具体特点进行分析,选择最佳的节能措施和节能方法,保证节能质量达到预期要求。在供配电节能系统设计中,需要根据负荷容量,供电距离和用电设备的具体特点来设计整个系统,遵循简单操作方便可靠的要求。在电流流通时,如果存在大量电阻,很有可能造成功率受损而为了降低功率损耗,需要选用较小的电阻值导线铜芯或铝芯材料要严格控制导线的长度,在线路设计中要以直线设计为主,避免出现弯曲线路造成电流流失问题。要避免低压配电回路在负荷中心处设置变电所,有效减少供电半径。在导线设计中要尽可能增大横截面,确保在流量和热稳定符合要求,加强对成本和节能效益的综合控制。还要合理选择变压器的容量和台数,满足季节性的负荷变化,减少电力系统运行产生的不必要损耗,在变压器节能设计中需要高度重视空载损耗的计算与控制。其中空载损耗与铁心,涡流损耗和漏磁损耗具有密切关联,所以在铁芯材料选择时应该采用优质冷轧晶粒,减少铁心涡流损耗。在变压器额定负载传输损耗中,取决于变压器绕组电阻以及流过绕组电流大小在变压器选择中要尽量选择阻值较小的绕组,充分考虑变压器初装费高低压柜和土建投资等运行的成本费用。确保变压器在使用期间内适当预留相应的余量,并且保证节能运行的整体效果,在变压器容量和台数选择时,要结合投资率和年运行费用进行分析,加强负荷的合理控制,选取适当容量的变压器,保证高效节能环保。由于配电线路自身具有一定的电阻,在通电过程中会产生比较大的功率损耗问题。在电流不变的条件下线路越长,也就导致电阻越大。因此要尽量选用电阻率比较小的导线。
        (二)电动机节能
        大部分的建筑物都需要通过电动机来维持电力系统的正常运转,在电动机设备选择中,需要尽可能保证设备产品的节能性能良好,在电动机使用中需要采取恰当的控制措施实现电力保护节能。在电梯电动机变频调速装置使用中,需要加强对交流调速性能的全面管理,确保电梯系统得到合理改良,避免出现无在运行损耗的问题。在建筑设计中需要保证电梯使用效率,利用自动扶梯节能装置准确判断和自动识别电梯运行情况,包括负荷情况,电梯使用效率等。在电梯系统设计中应该主动添加红外感应装置判断行人的具体状态可以有效减少电梯的电量损耗又能够保护电梯系统的正常运转,在电动机选择中由于能量损耗不可预见,最主要就是全面改善电动机的耗能情况,增强电动机的整体使用效率。

在电动机系统各部分要采取恰当的措施加以改进,保证电动机选择更加科学合理,在电动机采购中要结合负荷条件和电动机的具体工作条件,选择最合适的电动机运行系统,确保对电动机进行科学合理维护,增强整个电动机系统的运行质量,在电动机系统运行中。轻载电动机处于轻负荷运行状态,而采用特殊装置,能够显著增强节能效果,对于负载不同的电动机应该采用就地补偿的方式,通过连续作业电动机而整体与供电系统比较远,要加强对电动机无功功率的全面补偿,但一次补偿不宜过大。在电动机系统控制中,还应该加强电机的调速管理,如果遇到符合需要变化调节的设备,能够有效节省电能消耗。
        (三)照明节能设计
        在照明节能设计中要结合建筑项目的具体特点进行分析,制定科学高效的建筑节能管理方法和管理措施,结合具体建筑使用情况来进行分析和判断,确保光能得到最大化利用。在照明灯具选择时应该充分考虑亮度温度,显色指数,光源寿命等影响因素,确保照明灯具和设备的使用寿命得到有效延长。目前最常见的节能照明设备,包括LED灯、白炽灯等,根据不同的使用需求要尽量选择不同的光源。在新时期,随着我国对节能设备的研究不断深入,各种现代化的节能灯具都具有非常明显的节能优势,尽管其售价超过普通灯具,但长时间使用具有非常好的节能经济效益。照明灯具选择需要以减少电能消耗为主,同时要根据房屋内部的建筑高度、面积、尺寸形状来判断照明灯具的选择,既要保障灯具配光的利用效率,又要确保灯具照明覆盖范围。在照明节能灯具选择中应该增加电子镇流器等节能附件,提高照明灯具的整体节能效果。在建筑节能灯具选择中,还要结合房屋内的照明设计标准进行判断,增强照明结构的整体应用水平,严格控制照明功率密度变化值。在照明节能灯具设计中,需要严格遵守建筑照明设计标准,有效提高照明灯具整体利用效率,减少能源资源消耗,确保电能环保的水平,有效提高。在照明控制系统设计中,需要充分发挥自然光线的优势,减少对照明设备的依赖,通过对不同照明分区的严格控制和管理,适当增加照明开关,能够减少电能资源消耗,避免无效电能浪费在照明控制系统设计中,需要尽可能根据不同的时间和区域进行自动化控制,包括遥控遥信遥感等技术,增强节能开关的敏感性。
        (四)暖通空调系统节能设计
        建筑暖通空调能源消耗占据总体消耗的一半以上,要高度重视对暖通空调系统的节能设计改造。暖通空调节能系统设计需要加强前期设计准备工作,设计人员充分运用自身的知识储备对建筑周边环境进行全面的分析与准确预估,在现在暖通空调项目设计中,如果没有结合周边环境进行全面分析,很容易出现闭门造车的问题,忽略了建筑设计周边的具体场景。单纯从理论设计来看,无法满足环境设计要求,还会引起其他的问题。设计人员要根据本地的实际情况,设计出有新意有特色节能环保的节能方案,首先要高度重视对建筑周边环境的深入考察,只有做好全面准备,才能保证节能设计效果有效提升,认真核实项目所在区域的具体位置环境以及周边的水电路等线路设施,为暖通空调系统设计提供有效参考判断建筑的整体高度。还要明确所在建筑内部人员数量和空调使用时间。只有高度重视施工前检测,才能提高整体设计的水平。暖通空调终端系统节能设计要选择节能型的自控阀门和散热设备,通过对这些高效节能产品的规格数量进行全面安装控制,保证供暖系统达到最佳,在供暖设计中需要采取优秀的设计方案。集中供暖方式,并且在系统中设置热计量系统,确保暖通空调工程能够符合能源资源消耗的最低基础要求,在暖通管网系统设计中要充分主动利用保暖设施和保暖技术,在管道表面覆盖一层保温材料,能够减少热量消耗,同时还要运用先进的保温技术对管道阀门换热器加强保温,起到良好的节能效果。
        (五)积极运用新能源
        目前新能源主要包括太阳能、风能、地热能、核能等。太阳能资源获取方式十分的简单,清洁环保,是目前最理想的新型能源。通过光伏发电能够直接将光能转换为电能,不需要中间的消耗和机械运动,发电效率更高,还不会污染环境。太阳能资源属于可再生资源,具有无限分布的特点,不会受到地区气候等因素影响,而导致太阳能资源获取受到阻碍。在太阳能系统不断发展的背景下,需要高度重视对太阳能光伏发电材料的深入研究,尽量选择成本低、弱光适应性强的材料。还要积极制定适合节能建筑需要的太阳能光伏发电产品,确保太阳能光伏发电与节能环保建筑之间的有机融合,满足太阳能光伏发电产品的设计需要在未来要不断扩大太阳能资源的整体利用效果,增强太阳能资源的设计水平。如果风机与水泵的额定值超出所需风压、流量时,可以将叶轮直径适当减小,以此降低风机和水泵输入功率,减少能源消耗量;对入口处的导向叶片进行调节。
        结束语:
        能源是全球性问题,建筑节能设计关系着能源使用效率。在建筑电气设计中,节能环保措施十分关键,需要根据不同的节能特点进行分析,减少建筑的能源资源消耗,为我国建筑事业的可持续发展做出重要贡献。电气设计人员需要对各种节能设计方案进行反复的考虑和比较,最终选择符合技术标准,满足功能需求的节能环保措施,真正达到节约能源资源的目的。
        参考文献:
        [1]李筱华. 建筑电气设计中的节能措施探讨[J]. 工程建设与设计,2020,No.446(24):48-49.
        [2]毛冬竹. 建筑电气设计中节能降耗措施分析[J]. 建材发展导向(下),2019,017(007):178-179.
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