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摘要:电气设备能耗在建筑能耗中占有较大比例,采取有效的建筑电气节能设计措施,是实现建筑绿色节能化发展的重要途径。文章首先对建筑电气节能设计要求进行分析,进而提出几点具体的电气节能设计措施,以期为相关建筑电气工程设计活动提供参考,提升电气设计的节能水平。
关键词:建筑电气工程;节能设计要求;节能措施
前言:建筑行业属于高能耗产业,在建筑施工及使用过程中,都会产生大量能耗。在当前严峻的能源环境形势下,只有采取节能设计方法,努力减低建筑能耗,才能确保建筑行业的可持续发展。针对以往建筑工程电气能耗较高的问题,应积极研究电气节能设计措施,在满足电气正常使用要求的同时,实现对建筑能耗的有效控制。
一、建筑电气节能设计要求
建筑电气节能设计是建筑可持续发展下的具体要求,在建筑电气工程设计过程中,必须同时考虑节能指标和经济指标,尽可能降低电气系统整体能耗水平。建筑中使用的电气设备众多,包括照明、采暖、热水设备等,对建筑使用功能和性能有直接影响。如何协调建筑正常使用需求和建筑电气节能需求,则是建筑电气节能设计的关键。在建筑电气节能设计过程中,应满足以下几点要求:(1)充分满足建筑实际功能性需求,电气节能设计不是通过减少电气设备实现的,而是通过对电气设备运行进行有效调节,在其功能正常发挥的前提下,降低运行能耗。(2)充分考虑经济因素,在节能化技术的研究和应用过程中,可能增加建筑投资成本,也需要考虑经济方面的因素,确保节能技术方案的可操作性。(3)最大化降低无用能耗,通过采取智能化控制措施,减少不必要的建筑电气能耗,比如在无人使用时自动关闭空调、关闭照明电源等[1]。
二、建筑电气节能设计措施
(一)供配电系统节能设计
供配电系统的节能设计水平对建筑整体能耗有直接影响。在建筑供配电系统的设计过程中,需要综合考虑建筑现场因素,根据建筑使用功能需求,合理配置电气设备及供配电线路。应通过开展科学的计算分析,合理预估电气设备负荷情况,确保供配电系统的稳定运行。在此基础上,通过对供配电负荷进行合理布置,提升供配电系统节能水平。在电压选择方面,需要根据电气设备总体用电情况,确定供电电压等级,减少不必要的能耗。在供配电系统设计过程中,可以对零散的电气设备进行集成设计,保持较好的整体性。在同一电压等级下的配电级数、变电要保持相同状态。在供配电线路设计方面,则应尽量采取直线型布置方式,缩短线路距离,减少线路能耗损失。各变电所位置的设计应接近于负荷中心,从而使其到负荷的总距离最短。低压配电房附近可以设计电气竖井,进一步提升供配电系统的稳定性及供电效率[2]。
(二)照明系统节能设计
照明系统能耗在建筑能耗中占比较高,建筑照明能耗占国家总能耗的12%~20%左右,是建筑电气节能设计的重点。在建筑照明系统节能设计过程中,首先应合理选择照明方案,为满足建筑照明及装饰效果,一般实际照明系统均采用混合光源设计形式,比如白炽灯和荧光汞灯按照光通量3:7设计,高压钠灯和荧光汞灯按照光通量4:6设计。电气照明设备的能耗水平可以表示为P=T(Pr+Pl+Ps),其中T为照明时间,Pr为照明设备损耗,Pl为开关及线路损耗,Ps为电能转化为光能的损耗。在照明系统节能设计过程中,可以从这些具体参数着手,降低照明系统的能耗水平。通过采用高效节能灯具,可以有效降低建筑照明系统能耗,目前市面上的节能灯具有很多,应注意对其质量进行检查和把控。此外,合理选择节能型镇流器等附件,也是减少照明系统能耗的有效方法。节能型镇流器通过优化内部铁芯材料,可降低自身50%~80%的能耗,灯具整体技能效果可达到80%以上,节能效果非常显著。
(三)配套电气系统节能设计
建筑电气设备众多,采暖、供水、通风系统等使用的电气设备,都会对建筑能耗水平产生直接影响。而且这些电气设备是建筑重要的配套系统,必须确保其功能的正常发挥,才能满足居住者的实际使用需求,保持建筑室内环境适宜。在建筑配套电气系统节能设计过程中,应实现功能性设计与节能设计的相互协调。比如空调系统可通过采用水源热泵,利用地表浅层储存的热量、冷量与建筑室内温度进行交换,在满足室内温度调节需求的同时,降低空调系统能耗。在供水系统的设计过程中,可采用无负压供水设备,在净化水质的同时,降低系统能耗。在通风系统设计方面,可选择的节能技术也有很多,首先可以通过选择电耗较低的风机设备,减少系统能耗,同时可通过充分发挥自然窗口的通风作用,降低通风系统运行压力。
(四)智能化系统节能设计
在智能建筑发展下,采用智能化控制技术,对各种电气设备的运行过程进行自动调节,可以显著降低建筑电气实际运行能耗。智能化控制技术主要采用PLC技术、人工智能算法、传感器设备等,实现对环境和电气运行状态的自动监测,并更具环境条件的变化,自动生成电气设备控制质量,对其运行状态进行调节,减少不必要的能源消耗。通过将智能化系统与各种节能材料、设备结合使用,可以进一步降低建筑电气系统的整体能耗,实现建筑绿色节能化发展目标。
结束语:综上所述,建筑电气节能设计是降低建筑总体能耗的关键途径,通过采取各种先进的节能技术手段,从材料选择、系统布置、智能控制等方面着手,改善电气系统运行状态,可有效降低其实际能耗。积极研究和推广先进的节能措施,可以推动建筑行业的可持续发展,平衡建筑经济和节能效益,缓解能源环境压力。
参考文献:
[1]李永超.智能建筑电气节能设计分析[J].建材与装饰,2018(01):124.
[2]刘方.现代建筑电气工程节能设计技术措施分析[J].建材与装饰,2017(38):87-88.