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【摘要】本文主要集中分析了智能楼宇建筑电气设计原则,对智能建筑电气节能设计进行了研究。
【关键词】智能楼宇;电气节能;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
一、前言
随着智能楼宇工程的不断壮大,节能成为了该工程永恒的主题。因此,明确智能楼宇建筑电气节能设计的要点和关键环节,进而有针对性的采取一定措施,对确保楼宇建筑在电气节能方面的发展具有重要的意义。
二、建筑电气设计的原则和节能原则
建筑设计中,电气设计也是总设计的重要一部分,所以进行电气设计的时候必须要遵守相应的技术规范,必须遵守国家还有各个地方的设计规定,保证电气设计工作符合国家的设计标准要求;同时电器的设计,必须要保证使用功能正常,要符合电器应该满足的建筑使用要求,电气设计必须要保证功能性完好;要能够保证一个建筑的正常使用,所有设备的正常工作,也要保证建筑相关功能的稳定运行使用;建筑的电气设计中,应该充分考虑电气设计的费用问题,不仅仅是考虑使用方便,要更多的需要考虑投资,运行中的费用,要做到对设计、施工、使用维护费进行准确的经济计算分析。电气设计的节能设计原则主要又是以下的这样几条:
1、必须要满足建筑物的使用功能要求,必须要能够满足一个建筑物的照明系统,调温系统,运输系统,还有其他相应的用电设备的用电正常,对于一个特殊的建筑所需要的特殊用电设备,电气节能设计中,要满足这些设备的使用要求。
2、节能设计,要考虑节能的经济成本,尤其是节能设计后续能否通过能源的节约收回成本,实现高效的运行等。
3、建筑电气的节能设计,主要就是要减少一些无谓的消耗,怎么来判别这些无谓的电源消耗,就是要看,能不能为整个建筑电力系统的运行起到重要的作用,如果不能,就可以取消。对于整个电路系统的运行,必须要尽可能的减少电路传输中的能量消耗,尽可能的采用一些先进的技术,只有这样才能够有效地提高节能的效果。
三、智能建筑电气节能设计措施
1、照明系统的电力节能考虑
对于电能的消耗和不必要的浪费,很多都是发生在照明系统中,我国全部的发电量超过百分之十都是消耗在了建筑的照明工程,所以在照明电气设计方面,有着非常大的节能空间,能够在保证照明的况下,更多的节约电力能源的消耗,主要的措施就是以下的这些:采用更为高效的节能照明产品,提高技能灯具的使用率;对于以往的白炽灯,由于对电能的消耗过大,不建议再使用;可以使用能耗低、光源强度高的照明设备取而代之,就能够有效的提高照明的效率,大量的节约建筑的电力消耗;建筑的照明电气节能设计中,也必须要考虑自然光的使用,提高自然光的照明作用效果,尤其是白天,充分的利用太阳光来起到照明效果,减少灯的使用,也就能够有效的提高节能的效果;建筑的设计中,必须要采取照明系统分区的设计,尽可能的增加分区开关,尽可能的增加分区设计,就能够有效的避免过多的照明设备同时启动的问题,通过小分区进行开关控制,减少因大面积光源无谓使用带来的损耗;这样一般能够节约掉电能消耗的百分之二十以上。
2、建筑电气设备节能设计
(1)空调系统节能。在建筑物内部所使用的用电设备基本上分为电动机、电热用具以及照明灯具等。目前,在建筑工程中,交流电动机的应用非常频繁,因此,具有较大的节能潜力。在建筑中,空调系统是用电大户,尤其是大型建筑物内部的中央空调系统。随着智能建筑在最近几年的发展,中央空调节能控制的潜能逐渐被挖掘了出来,比如:冷却水系统和冷冻水的控制优化;冷蓄冷系统的优化控制;变风量系统等控制技术,都可以将电力能源的消耗大幅度地降低。
(2)动力设备系统节能。电动机作为动力源,从民用建筑设备到家用电器之中,所使用的范围非常之大,同时,其所需要的电量也非常多。将电动机电能的损耗降低,就可以通过电动机效率以及功率因数的提高来实现,对于轻载电动机,可以通过降压运行的方式,将启动消耗减少;根据负载的实际情况对于电动机的无功功率,还可以进行就地的补偿,这样也可以将运行的效率提升;根据负荷变化调节设备,还可以使用调速电机,也可以利用控制方法改进等等,通过这样的措施,就可以将动力设备系统本身的节能效果大大提升。
3、配电系统節能设计
(1)配电变压器的合理选择。在供配电系统当中,配电变压器作为建筑当中主要的分配设备和电能转换设备,其本身就属于能源消耗较大的设备。所以,做好变压器型号与容量的合理选择,就可以将配电变压器电能转换效率提高,将运行能耗降低。在电气节能设计当中,还应该考虑到实际的负荷需求,对于变压器容量还需要率高于最佳负荷率来加以确定,一般来说,负荷率的设置一般在70%左右是最为合理的。此外,在选择配电变压器中,还应该选择负载损耗较小、空载损耗较小的节能型设备。根据建筑行业本身的标准来看,就某一个系列或者是某一个型号的变压器来说,新型号本身存在的损耗应该比前一个型号要低10%左右。比如:在空载和负载损耗中,S10型号要比S9型号低10%。在电气节能设计当中,应该尽可能选择具有高效节能型的配电变压器来替代常规设备,这样不仅可以降低变压器运行能耗,将电能转换效率提高,同时,还可以将变压器的使用寿命提升。
(2)无功补偿策略的合理选择。合理地选择配电系统的无功补偿策略,还可以满足系统线损降低、配电系统功率因数提高以及满足节能降耗的目的。在民用建筑供电系统当中,单相负荷包含了办公、家用以及照明等电器设备;三相负荷主要包含了风机、水泵、电梯等设备。就实际的设计统计数据表明,对于大型公共建筑当中使用中央空调,其中大约有40%~60%属于单相负荷;对于采用分体空调公共建筑物或者是居民住宅,其单相负荷占据了80%~90%。在建筑当中,对于低压配电系统的无功补偿主要是在变电所内部进行集中式的补偿,通过单相分补以及三相共补等方式,将供配电系统功率因数提高。相比而言,单相分补的投资较大,一般来说,比三相共补要高出20%~30%左右。所以,在建筑电气节能设计当中,还应该根据实际的情况,做好综合性的经济与技术考虑,对于单相分补、结合共补等无功补偿方式进行合理的设计。目前,在建筑电气供配电系统设计当中,单相、三相相互结合共补与谐波治理一体化的无功补偿装置使用的越来越多,其经济效益和节能效果也日益的优越,从而成为节能设计中广泛使用的
无功补偿模式之一。
四、结束语
总之,随着智能建筑的快速发展,对于电气节能设计的要求也不断提高,对能耗的节约效果也更加突出。因此,智能建筑具有广阔的发展空间。
参考文献
[1]华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术[M],上海:同济大学出版社,2008
[2]颜晓光,关于建筑电气的发展与技术探析[J],经营管理者,2011.14(47):87
[3]林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J].自动化与仪器仪表,2011,47(3):33.
[4]谭立刚.建筑智能化过程中的电气节能研究[J].科技向导,2013,44(15):17-19.
【关键词】智能楼宇;电气节能;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
一、前言
随着智能楼宇工程的不断壮大,节能成为了该工程永恒的主题。因此,明确智能楼宇建筑电气节能设计的要点和关键环节,进而有针对性的采取一定措施,对确保楼宇建筑在电气节能方面的发展具有重要的意义。
二、建筑电气设计的原则和节能原则
建筑设计中,电气设计也是总设计的重要一部分,所以进行电气设计的时候必须要遵守相应的技术规范,必须遵守国家还有各个地方的设计规定,保证电气设计工作符合国家的设计标准要求;同时电器的设计,必须要保证使用功能正常,要符合电器应该满足的建筑使用要求,电气设计必须要保证功能性完好;要能够保证一个建筑的正常使用,所有设备的正常工作,也要保证建筑相关功能的稳定运行使用;建筑的电气设计中,应该充分考虑电气设计的费用问题,不仅仅是考虑使用方便,要更多的需要考虑投资,运行中的费用,要做到对设计、施工、使用维护费进行准确的经济计算分析。电气设计的节能设计原则主要又是以下的这样几条:
1、必须要满足建筑物的使用功能要求,必须要能够满足一个建筑物的照明系统,调温系统,运输系统,还有其他相应的用电设备的用电正常,对于一个特殊的建筑所需要的特殊用电设备,电气节能设计中,要满足这些设备的使用要求。
2、节能设计,要考虑节能的经济成本,尤其是节能设计后续能否通过能源的节约收回成本,实现高效的运行等。
3、建筑电气的节能设计,主要就是要减少一些无谓的消耗,怎么来判别这些无谓的电源消耗,就是要看,能不能为整个建筑电力系统的运行起到重要的作用,如果不能,就可以取消。对于整个电路系统的运行,必须要尽可能的减少电路传输中的能量消耗,尽可能的采用一些先进的技术,只有这样才能够有效地提高节能的效果。
三、智能建筑电气节能设计措施
1、照明系统的电力节能考虑
对于电能的消耗和不必要的浪费,很多都是发生在照明系统中,我国全部的发电量超过百分之十都是消耗在了建筑的照明工程,所以在照明电气设计方面,有着非常大的节能空间,能够在保证照明的况下,更多的节约电力能源的消耗,主要的措施就是以下的这些:采用更为高效的节能照明产品,提高技能灯具的使用率;对于以往的白炽灯,由于对电能的消耗过大,不建议再使用;可以使用能耗低、光源强度高的照明设备取而代之,就能够有效的提高照明的效率,大量的节约建筑的电力消耗;建筑的照明电气节能设计中,也必须要考虑自然光的使用,提高自然光的照明作用效果,尤其是白天,充分的利用太阳光来起到照明效果,减少灯的使用,也就能够有效的提高节能的效果;建筑的设计中,必须要采取照明系统分区的设计,尽可能的增加分区开关,尽可能的增加分区设计,就能够有效的避免过多的照明设备同时启动的问题,通过小分区进行开关控制,减少因大面积光源无谓使用带来的损耗;这样一般能够节约掉电能消耗的百分之二十以上。
2、建筑电气设备节能设计
(1)空调系统节能。在建筑物内部所使用的用电设备基本上分为电动机、电热用具以及照明灯具等。目前,在建筑工程中,交流电动机的应用非常频繁,因此,具有较大的节能潜力。在建筑中,空调系统是用电大户,尤其是大型建筑物内部的中央空调系统。随着智能建筑在最近几年的发展,中央空调节能控制的潜能逐渐被挖掘了出来,比如:冷却水系统和冷冻水的控制优化;冷蓄冷系统的优化控制;变风量系统等控制技术,都可以将电力能源的消耗大幅度地降低。
(2)动力设备系统节能。电动机作为动力源,从民用建筑设备到家用电器之中,所使用的范围非常之大,同时,其所需要的电量也非常多。将电动机电能的损耗降低,就可以通过电动机效率以及功率因数的提高来实现,对于轻载电动机,可以通过降压运行的方式,将启动消耗减少;根据负载的实际情况对于电动机的无功功率,还可以进行就地的补偿,这样也可以将运行的效率提升;根据负荷变化调节设备,还可以使用调速电机,也可以利用控制方法改进等等,通过这样的措施,就可以将动力设备系统本身的节能效果大大提升。
3、配电系统節能设计
(1)配电变压器的合理选择。在供配电系统当中,配电变压器作为建筑当中主要的分配设备和电能转换设备,其本身就属于能源消耗较大的设备。所以,做好变压器型号与容量的合理选择,就可以将配电变压器电能转换效率提高,将运行能耗降低。在电气节能设计当中,还应该考虑到实际的负荷需求,对于变压器容量还需要率高于最佳负荷率来加以确定,一般来说,负荷率的设置一般在70%左右是最为合理的。此外,在选择配电变压器中,还应该选择负载损耗较小、空载损耗较小的节能型设备。根据建筑行业本身的标准来看,就某一个系列或者是某一个型号的变压器来说,新型号本身存在的损耗应该比前一个型号要低10%左右。比如:在空载和负载损耗中,S10型号要比S9型号低10%。在电气节能设计当中,应该尽可能选择具有高效节能型的配电变压器来替代常规设备,这样不仅可以降低变压器运行能耗,将电能转换效率提高,同时,还可以将变压器的使用寿命提升。
(2)无功补偿策略的合理选择。合理地选择配电系统的无功补偿策略,还可以满足系统线损降低、配电系统功率因数提高以及满足节能降耗的目的。在民用建筑供电系统当中,单相负荷包含了办公、家用以及照明等电器设备;三相负荷主要包含了风机、水泵、电梯等设备。就实际的设计统计数据表明,对于大型公共建筑当中使用中央空调,其中大约有40%~60%属于单相负荷;对于采用分体空调公共建筑物或者是居民住宅,其单相负荷占据了80%~90%。在建筑当中,对于低压配电系统的无功补偿主要是在变电所内部进行集中式的补偿,通过单相分补以及三相共补等方式,将供配电系统功率因数提高。相比而言,单相分补的投资较大,一般来说,比三相共补要高出20%~30%左右。所以,在建筑电气节能设计当中,还应该根据实际的情况,做好综合性的经济与技术考虑,对于单相分补、结合共补等无功补偿方式进行合理的设计。目前,在建筑电气供配电系统设计当中,单相、三相相互结合共补与谐波治理一体化的无功补偿装置使用的越来越多,其经济效益和节能效果也日益的优越,从而成为节能设计中广泛使用的
无功补偿模式之一。
四、结束语
总之,随着智能建筑的快速发展,对于电气节能设计的要求也不断提高,对能耗的节约效果也更加突出。因此,智能建筑具有广阔的发展空间。
参考文献
[1]华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术[M],上海:同济大学出版社,2008
[2]颜晓光,关于建筑电气的发展与技术探析[J],经营管理者,2011.14(47):87
[3]林毅宏.智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究[J].自动化与仪器仪表,2011,47(3):33.
[4]谭立刚.建筑智能化过程中的电气节能研究[J].科技向导,2013,44(15):17-19.