浅谈建筑电气节能设计

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第10期   作者:焦春雨
[导读] 节能环保理念为各行各业良好发展指明了新方向,对于建筑行业而言,迎来了发展新契机,同时也是全新的挑战,建筑电气智能化成为行业发展的主流方向
        焦春雨
        中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200000
        摘要:节能环保理念为各行各业良好发展指明了新方向,对于建筑行业而言,迎来了发展新契机,同时也是全新的挑战,建筑电气智能化成为行业发展的主流方向,由于建筑行业自身特点,具有高投入、高消耗的特点,将智能化设计与节能设计有效融合,对提高建筑的综合效益和使用性能具有积极意义,某种意义上,促进建筑行业持续稳定发展。基于此,文章主要围绕建筑电气智能化及节能设计展开讨论,希望给更多专业人士提供帮助,推动建筑行业发展不断开拓新领域。
关键词:建筑施工;电气节能;分析研究
引言
        在现代化科技和经济的推动下,建筑电气智能化成为重要的发展方向,为了减少建筑本身的能源消耗,将建筑电气智能化设计与节能理念相结合是一种有效方式,不仅可以提升建筑整体的应用性能,还可以减少建筑本身的资源损耗,对提升建筑的经济效益、环境效益及社会效益具有重要作用。这就需要相关人员从建筑项目的整体角度出发,遵循可持续发展理念,掌握电气智能化设计要点,从而打造完美的智能建筑体系,以充分发挥智能建筑的优势和作用,使人们的生活品质大幅度提升,推动建筑行业朝向智能化、现代化发展。
1建筑照明系统节能现状和影响能耗的因素分析
1.1建筑照明系统节能现状
        城镇化进程的加快使公共建筑的数量快速增加,建筑能耗问题日益突出。在公共建筑电能消耗中照明系统占据较大的比例,因此,有必要深入研究照明系统的节能施工。在照明系统运行期间,人们是主动参与者,可结合室外照度和自身活动需要,改变照明系统运行状态,以改变能耗。在系统维护阶段,积极及时检修可减少故障引起的能源浪费。从照明系统整体优化的角度,利用现代技术可预测该系统未来的能耗,可作为维护人员检修工作的重要依据。在实际场景中,建筑照明系统在无人的情况下长时间处于运行状态的现象频繁发生,照明系统因出现故障或控制缺失会使其长期运行,导致能耗增加。因此,为了减少建筑照明系统的能耗,应在了解影响照明系统能耗因素的基础上,从系统运行和维护两个角度提出节能方案和具体节能措施。
1.2影响系统能耗的因素
1.2.1灯具类型对能耗的影响
        灯具电能损耗是建筑照明系统中最主要的能耗,为了节约建筑照明系统的能耗,在系统设计时应选择合适的灯具,若确定了灯具,后期将无法轻易改变,只能采取合理的照明系统控制方式实现节能目的。非节能型的灯具具有能耗较大、体积较大、使用寿命较低、不环保等特点。
1.2.2自然光对能耗的影响
        自然光具有不确定性、季节性的特征,其会受到时间、季节、空间的影响,还会受到楼间距、楼高、朝向、房型等各种因素的影响。当自然光无法有效穿过窗玻璃或幕墙进入室内照明时,只能借助人工照明方式改善室内环境。自然光在一年四季中会呈现出不同的变化,如夏季日照时间长、冬季日照时间短,对室内照明系统运行的时间产生一定影响,最终影响照明系统能耗。
1.2.3人的行为对能耗的影响
        建筑中的人员一直处于流动的状态,当人员移动,房间内设备的运行状态可能发生改变。如在办公建筑中,不同工作性质的人员移动行为存在差异,但一般会在某一个固定的时间段上下班或休息,室内是否有人是影响建筑照明系统运行的主要原因。在实际生活中,人走灯灭的智能照明场景设置有待完善。建议构建可准确描述人员活动的移动模型,以提升建筑节能的应用水平。
1.2.4照明控制方式对能耗的影响
        不同建筑物性质不同、不同房屋的使用功能不同,对照明系统的照度标准存在差异。为创造舒适、健康、节能的室内光环境,需要采取不同的照明控制方式。

该控制方式应在充分利用自然光的基础上,对人工照明进行合理控制。当自然光度无法满足基本照明需求时,通过智能化的手段实现对人工照明的合理调控,如在白天人工照明设备不会开启,但在晚上或阴雨天有人经过时,走廊上的照明设备自动启动,满足人们的基本活动需求。当自然光的照度过大时,应通过遮阳板的设置降低照度,在自然光无法照射到的室内空间,应结合光导照明技术,将自然光通过人工引入室内。人工照明的控制可以将照明区域分成不同照明需求的功能区域,再根据不同的需求实现对不同区域照明设备的智能化控制。该控制方式的优点是无须使用大量的硬件设备,通过软件可实现对照明设备的控制,但该方式缺乏足够的灵活度,当自然气候发生变化、作业时间调整时,须提前调整软件应用程序的相关设置,以适应新的需求和变化。此外,可以结合不同场景的需求,实现对照明设备的控制,如在办公室、会议室等场景,对照明的需求在不同的阶段有不同的需求,因此,可采取不同的照明组合、混合照度、人员活动等控制方式进行合理调控,将照明控制与实际需求相结合,可满足现实需求,达到节能降耗、使用便捷的目的。
2民用建筑节能措施
2.1供配电设备
        供配电系统的设计必须具有科学性,以保证系统能够维持稳定运行的状态,同时其操作也应当具有便捷性,兼顾用电设备、供电距离等方面的因素,从而采取科学的配置方案。结合经验,需以负荷中心为基准,将变配电相关装置布设于周边区域,此举的优势在于可缩短供电距离,节省线路,减少电力资源在传输途中的电能损耗。对于变压器的选择,需以建筑用电需求为基本依据,满足季节性变化的要求,提高居民建筑用电的合理性。此外,功率因数也应当成为重点考虑对象,理论上,在提高功率因数后有助于减少能耗量。电能的传输需以电缆或电线为基本载体,而线缆存在一定的电阻值,因此,电能传输途中存在线路损耗,此问题难以从根本上避免,但可以通过科学的措施有效提高回路中的有功功率,减少无功功率,从而达到降低能耗、保护线路等多重效果,结合既有设计及施工经验,皆在降低设备的无功功率,同时显著提高其功率因数等指标。线路的电流大小、线路的电阻值等均会影响线路的损耗情况,在电流不变的前提下,若要达到降低电耗的效果,则需要降低线缆的阻抗。进一步分析,线缆的材质、截面积均会对线缆的阻抗产生影响,对此,可选择小电阻型导线,例如,应用较为广泛的铜线就是可行的导线材料;而根据电阻与截面积的关系可知,可适当增加导线的截面积,以达到降低电阻的效果。
2.2用电设备
        照明节能设计的基本前提在于给用户提供正常的照度,使其能够正常生产或生活,需最大限度降低光能的损失量,提高光能的利用率。自然光为重要的光源,也是照明节能设计中最为关键的应用途径,应面向用户推广可以使用自然光的设备。此外,自然光与室内人工照明相结合的方式也较为关键,且需调整好两者的比例,尽可能减少人工照明的使用量。
2.3合理配置变压器的数量和容量。变压器是民用建
        筑供配电系统中重要电气设备,同时也是电力耗损较大的电气设备。以大型商业建筑和居民小区为例,出于节能性与经济性的考虑,且为了保证灵活应对用电负荷的变化,其所使用的变压器通常会在2台以上,同时也可以减少因变压器轻载而导致的电能的浪费。在选择变压器容量时,不能根据变压器自身的负荷功率来判断,而是要全面考察民用建筑中所有的负荷情况,然后根据供配电系统中实际的负荷大小来计算变压器的容量。
3结束语
        综上所述,智能建筑是行业发展的重要方向和趋势,建筑行业要做到与时俱进,敢于挑战和创新,将新的发展理念和技术引入到现代化建筑工程建筑中,借助智能化技术的应用优势,并且采取有效的节能对策,将二者相互渗透、相互融合,以发挥智能化和节能性设计的最大能效,为人们打造优质并且高性能的建筑环境,这样一来,不仅可以节省能源消耗,还可以减少对环境的影响,从长远发展角度来讲具有深远意义。
参考文献
[1]陈宝宝.建筑施工中绿色节能技术的现状与应用[J].中国建筑金属结构,2021(03):116-117.
[2]刘向将,王祎璁.建筑电气安装中电气节能现状及其对策[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2021(03):191-192.
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