建筑工程电气设计中绿色节能技术的应用研究
摘要
关键词
建筑工程;电气设计;绿色节能技术;应用
正文
引言
基于绿色节能的建筑电气设计,是指在设计过程中,设计人员将传统的电力设计进行科学调控,应用全新的技术及绿色材料以达到节能降耗的目标,进而有效控制建筑工程的电力损耗,提升电力系统的整体运作效率,达成全面管控成本的目标的过程。目前,我国建筑电力损耗体量在逐年攀升,因此加强建筑电气的节能设计显得尤为关键。由此看来,建筑电气节能设计对建筑领域乃至我国经济的长期发展有着重要的意义。
1建筑电气设计中节能措施的现状问题
1.1电气设计不符合国家行业标准
在工程项目建设中,建筑电气设计是建筑设计中重要的组成部分,但随着近几年的发展,居民生活水平不断提高,建筑用电需求猛增。在工程项目设计初期,很大一部分电气设计人员没有很好贯彻国家相关节能标准,导致许多电气设备安装不合理,例如选用传统灯泡做为照明光源及选用高能耗的老旧动力设备等。电气系统甚至不符合行业标准,有时会出现粗狂设计,生搬硬套。造成这个问题的主要原因是,设计师仅仅考虑满足用户当前的用电需求,而完全没有意识到将节能措施融入到建筑电气设计中,这不仅会无故增加电能损耗,同时增加了项目交付后的运营成本。此外,根据资料显示,传统建筑业仍然存在粗狂建设,不重视节能减排的问题。无论是个人还是企业,都缺乏节能的理念,相关部门编制适应当前的《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019等标准,因未进行广泛的有效宣贯,设计人员对其内容理解深度不一致,导致落实到建筑电气设计中千差万别,真正实施效果不理想。
1.2电气设计不合理
在工程项目的建设过程中需要连续的电力供应。电能是整个工程项目中不可缺少的基础能源,但现有部分电气设备已无法满足当前用户的需求,难以响应国家节能减排的政策,更难以实现能源可持续发展。此外,许多老旧的高能耗电气设备需更换成节能设备,其质量也达不到行业安全标准,潜藏安全隐患,影响人们日常生活,甚至威胁到人身安全。同时,许多单位对电能损耗没有足够的重视,节能意识薄弱,造成不必要的能源浪费,有效控制建筑物中电气设备的节能非常重要。因此,运用有效的节能技术就意味着顺应节能减排的基调,缓解国内能源危机的现状,确保真正实现碳达峰、碳中和的宏伟目标。
2建筑电气节能设计需要遵循的准则
2.1经济高效准则
在具体施工运作阶段,如果相关设计人员应用绿色节能理念开展建筑电气设计作业,那么施工单位需要额外投入相应的成本。此时,设计人员需要对投入成本进行科学估算,尽可能规避超支情况。与传统施工技术相比,建筑电气设计需要更为合理地应用节能技术,以实现成本控制和规避经济损失的目的。
2.2适用性准则
在设计过程中,设计人员应结合电气设施的具体应用情况,切实做好绿色建筑电气节能的改造与规划。例如,在商场等公共建筑场所中,因为其用电负荷相对较高,所以设计人员需要综合考量建筑的电力供应情况以及负荷层级,遵循适用性准则,科学调配供电系统,发挥建筑电气工程的最大价值。
2.3节能性准则
节约资源是建筑电气工程节能的核心目标之一。现阶段,随着资源匮乏问题的越发尖锐,许多国家都在大力推进节能环保工作,特别是在建筑电气工程领域。因此,设计人员需要基于对总体项目的把控,开展建筑工程电气规划作业,旨在满足整体建筑的建设需求,全力规避资源损耗。在电气设计过程中,设计人员需要提前对高层建筑的日常电力能源进行调研,以精准地把控各个环节的电力应用情况,进而达到有效控制电力损耗的目的。
3绿色节能技术在建筑电气设计中的具体应用
3.1供配电线路的损耗及节能措施
建筑设计中供配电线路错综复杂,系统中的线路长且多。电流通过电缆会因为电缆导体本身有电阻的存在,而产生发热耗能。(1)采用导电性能良好的优质导体电缆,但考虑到导体本身的造价,常规电缆一般采用铜芯或者铝芯电缆。(2)将高压变配电室设置于用电负荷中心,减少低压侧电力电缆长度,缩短线路的敷设路径,在电气设计中,线路尽量少走或者不走回头路。(3)避免电缆电线成捆敷设于密闭空间,因电流通过电缆时会产生大量的热量,若电缆成捆敷设于密闭空间内,散热困难,会导致电缆内导体电阻值增大,影响电能质量,增加电能损耗。
3.2用电设备
照明设施是电气弱电系统中的主要内容,也是建筑物内部必不可少的内容。为了达到节能目的,需要尽量将光能损失量减少,尽量利用自然光源。优化建筑设计是提高自然光源利用率的主要方式,同时设计师要注意充分和人工照明方式相结合,将两者的比例进行合理调整,将人工照明的使用量尽量减少。此外,还可以积极应用节能产品,比如当前常用的LED灯具有良好的节能环保效果。作为冷光源,LED是一种半导体照明方式,不会污染周围环境,相较于白炽灯能够节省超过75%的电能。此外,还要加强电子镇流器、电子触发器等配件的应用,尤其是要加强公共建筑场所照明的节能设计,尽量采用无功补偿、智能照明的灯具。
3.3对照明系统进行节能设计
照明系统安装的目的是使建筑室内获得合适的光线。由此,其节能设计最重要的就是充分利用自然光线。技术人员应科学设计建筑结构,使外界的自然光源(阳光)成为室内照明系统的最强补充,从而实现节能降耗。同时,建筑中也可优先选择和大量使用节能灯具。该类灯具在市场上种类齐全,相应技术也趋于成熟,光照强度完全可以满足现代人的照明需求。而且,节能灯具兼具低耗、低光污染强度、高寿命时长的多种优势,值得大面积推广。
3.4对电机系统进行节能设计
该节能设计的第一个要点,就是合理选择电机。其中,电机的容量是较为关键的参数。技术人员应优先选择与建筑电气系统功能相匹配,并且负载率够大于75%的电机,从而达到降耗的目的。第二个要点是掌握变频调速的方法。变频调速操作的作用是不断调节转速以适应系统的实际工况,以使电力输出效率更高。由此,系统电能的使用率也相应提升。第三个要点是执行无功补偿方案。为了缓解电机因高负载所受电感值的负面影响,调节其功率,相关节能设计可基于无功补偿,使得参数得以关联,进而改善系统运行情况。
结束语
综上所述,在建筑电气设计过程中,开展有针对性的节能规划是推动建筑工程实现节能减排的重要举措。因此,为了更好地在建筑工程电气设计中应用绿色节能技术,设计人员需要充分结合建筑工程项目的具体需求,开展有针对性的设计工作,以全面保障建筑电气的节能效果,助力建筑工程行业良性发展。
参考文献
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