刘新富
深圳市安富消防安全技术有限公司 深圳市宝安区 518000
摘要:随着我国经济的蓬勃发展,城镇化进程加快,房地产行业热度不断上涨,建筑的数量呈现逐年上升趋势,对建筑配套设计的要求也不断提高,关于民用建筑电气设计也越来越受关注。在建筑电气设计中,除了实现其实用性、安全性及便捷性的同时,如何达到节能设计也是需要重点考虑的因素。本文介绍了电气设计节能的特点及设计原则,及实现电气设计节能的措施。
关键词:民用建筑;电气设计;节能设计;措施
民用建筑的电气设计区别于其他专业的设计,需要综合考虑各个专业及用户之后的其他设备设施的使用功能性,考虑各个用电设备、用电系统的电压要求和功率,因此其系统设计较复杂,对能源的消耗量也非常大。电气节能设计是电气设计中非常重要的部分,能有效提高电气系统运行效益,节约能源消耗。电气节能设计对实现建筑节能具有积极的推动作用,有利于社会的可持续发展。
一、民用建筑电气设计节能
建筑工程中对能源的消耗非常大,而电气是其中非常重要的一部分。因此在建筑设计中将电气设计节能措施考虑其中,能有效降低建筑能耗,提高建筑的节能性,对缓解我国能源消耗有积极的推动作用,有利于促进我国可持续发展。为保证电气节能设计的效用,首先,电气设计要满足人们对建筑的基本需求,例如,照明需求、空调温度、湿度调节等,对于一些特殊的要求也要满足,例如消防系统用电、应急疏散照明等。其次,要注意经济性,电气节能设计就是为了实现电气系统的低能耗、低成本,提高建筑经济效益。此外,在进行电气节能设计中采用新技术和新设备时,要综合考虑建筑的实际情况,避免出现新技术或者设备与建筑实际情况冲突的情况。值得注意的是,电气节能设计是对电气系统设计进行优化,以减少不必要的能耗,但是其中最重要的是要减少电气系统本身的损耗,这是电气节能设计的关键。
二、民用建筑电力设计节能的基本原则
(一)实用性原则
建筑电力设计节能措施是在满足人们对建筑的基本需求上进行的,换言之就是建筑能够满足其实际的使用价值和实用性,再进行节能优化调整。即在综合考虑各个系统、各专业及后期可能配备的用电设备的用电负荷下,实现这些系统、设备正常运营,发挥其正常的使用功能。因此,在电力节能设计时,首先要满足电气各种设备、系统能够正常运行,满足人们的需求的基础上实现节约能源消耗、降低运行成本的的效果。
(二)经济节能性原则
建筑电能消耗非常大,其用电设备众多,系统复杂,因此在电力设计时,不仅要考虑用电需求、用电安全,还要将节能环保纳入电气设计考虑中,实现建筑的节能减排要求。在设计时,不管是电力主要设备还是配套设施,节能减排是其选择的一个重要考量因素,对于一些高耗能但是实际作用不是很大的设计,直接取消或者采用相关的技术进行优化设计,减少能源消耗,还能减少后期的运行维护成本[1]。另外还可以在设计时合理使用可再生资源、可循环利用的材料、设备的二次使用等,实现建筑电气设计节能的目标。
三、民用建筑电力设计节能的措施
(一)配电系统节能的设计
对于高层民用建筑来说,配电系统的安全和可靠是保证建筑电源供电连续性的重要保证。要实现配电系统节能设计,要满足以下几个方面:一是,选择合理的配电方案。对建筑的电力负荷进行计算是建筑电力设计的第一步,也是非常重要的一个环节。其精确性对后续的电力设计具有非常重要的影响。配电间电力设备、电缆、空开等的选择都需要在此基础上进行。在电力负荷计算后,采用共用变压器的方式,不仅可以减少电力系统的成本投入,还能有效减少线损,有利于保证电力设计的经济性和节能性。二是,选择合适的变压器。对变压器节能是电力设计节能中重要的部分。对此,可以选择新型节能的变压器;合理确定变压器的容量;保证变压器的负载率处于0.5~0.7之间;提高变压器的功率因数,以达到降低谐波含量的目的。三是,降低线损。导线的截选择要符合实际需求,而且导线的电导率要小,铜芯最好、铝芯次之;线路设计要尽量选择直线,减少回头路设计;对于线路较远的情况,要在满足载流量和电压的前提下,尽量选择截面大一点的导线。四是,提高功率因素。电气设备功率因素低会造成线路的损耗增加,还可能会导致变压器的损耗,因此要实现电气设计节能就需要提高功率因素,具体可以采用以下措施:采用静电电容器进行无功补偿;提高建筑中用电设备的功率因数,减少不必要的无功损耗;采取适当的方法限制谐波[2]。
(二)照明系统的节能设计
照明系统用电设计是建筑电力设计中重要的部分,对其进行节能设计可以采用选择新型的节能照明设备和光源控制设备。这样可以有效降低照明系统对能源的消耗。首先,可以采用新型环保、节能的灯具。虽然在很多建筑中已经广泛使用节能灯具,但是传统的白炽灯还在使用。节能灯主要包括LED等、新型电磁灯等[3]。相较于传统的白炽灯,节能灯具有能耗低、发光率高、使用寿命长等优势,可以有效节约能源消耗。
其次,采用新型的光源控制方式。在控制光源的方式选择上,可以选用新型的控制方式,这样不仅仅可以直接减少电能,还能提高控制的效率,进而提高照明系统工作效率、降低照明设备损耗、节约运行成本等。例如,在人流量小的地方可以采用声控的方式控制照明,如走廊、楼梯间等,以减少不必要的电力损耗。对于公共区域或者人流量较大的地方,可以采用智能化控制的模式,一方面可以满足人们采光的要求,也能减少能源消耗[4]。
(三)开发新能源
开发新能源作为建筑电力供应的也是一种可以实现电气节能的有效方法。对于此方式,相关人员应予以重视。例如,太阳能作为一种绿色环保、可循环利用的天然资源,我国很多地方的太阳能资源都很充足,因此,如果将太阳能很好的应用在电力设备中,能有效节能电能。可以采用太阳能进行发电、太阳能热水器、太阳能采暖、自然光照明等。只要通过调整建筑方向,增加收集太阳能,就可以实现建筑物的人自然光照明,减少电力消耗。其次,可以优化建筑内部空间的设计,提高建筑内部采光效果,增加建筑内部空间空气流动,提高建筑舒适度,减少空调的使用,从而达到节约能源的目的。
结束语
总而言之,民用建筑电气节能设计是为了适应社会可持续发展,改善人们的居住和生活环境而产生的。建筑电力设计是为了实现建筑、设施设备以及其他使用电器的功能,在满足建筑用电、使用功能的基础上达到节能能源、降低运行成本的目的是现代建筑电力设计节能的重要任务。因此,在建筑电力设计节能时,要综合考虑建筑设施设备的用电负荷,进而科学、合理的设计,有效降低电气系统、设备的能源消耗,促进社会可持续发展的进程。
参考文献:
[1]秦石建. 民用建筑电气设计节能方法分析[J]. 冶金丛刊, 2019, 004(023):198-199.
[2]顾俊. 简析民用建筑电气设计的节能措施[J]. 中华民居(下旬刊), 2014, 000(006):87-88.
[3]许亨. 浅谈民用建筑电气设计的节能措施[J]. 建材与装饰, 2016, 000(038):99.
[4]何思. 建筑电气设计节能措施探析[J]. 安徽建筑, 2020(9).