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摘要:所谓的“智能建筑”指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。经济结构的不断完善,人民群众生活水平的日益提高,在满足基本需求的前提下,人们对居住环境的要求也越来越高,因此,极具现代化特点的智能建筑尤其受到人们的钟爱,特别是年轻人对此情有独钟。本文就针对职能建筑中的电气节能问题进行分析。
关键词:智能建筑;电气节能;设计应用
1、国内建筑电气节能现状
现阶段我国在智能建筑电气节能设计领域尚没有达到发达国家那样的专业与标准水平,特别是针对建筑电气节能设计方面没有固定的标准与设计规范。国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作,只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够,没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析,在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足,在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理,造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后,不能有效协调相关系统运行,预期节能效果不明显。因此,特别是对于以节能环保未涉及理念的智能建筑,充分完善设计水平,提高智能建筑的低能耗对于促进智能建筑的进一步发展非常有利。
2、智能建筑电气节能设计遵循的原则
2.1适用性
一般情况下,智能建筑多以高层建筑为主,因为可控制操作面较多,电器使用的基数也较大,做节能设计的效果也十分的明显,对于一般性建筑而言,由于电气使用情况并不大,且有效使用率也不高,如果额外的增加节能设计的话,反倒会在一定程度上增加相应的能耗,最终得不偿失。
2.2经济效益性
保证建筑电气设计具有较好的经济效益。对于智能建筑电气节能设计,还应该综合考虑实际效益,避免因为节能而造成投入费用过高。应该综合考虑节能电气设施在试用期内的节能费用与投入费用比率,合理的确定经济效益与节能效果最好的设计方案。
3、智能建筑的电气节能设计策略
3.1照明节能
在智能建筑中,照明系统的能耗在总能耗里占据了相当大的比重,所以,做好智能建筑的节能设计,其首要问题就是解决照明节能问题。
3.1.1选取符合要求的照度标准
国家对于各类建筑的照明,都在《建筑照明设计标准》中有明确的规定,智能建筑也要遵循其标准要求,除有明确要求的重点地段和情况下,要采用照度较高的照明设备以外,一般性场所尽量采用混合照明方式即可。
3.1.2节能照明光源的选择
对于光源的选择应该根据不同的情况选择不同的光源,例如对于室内高度低于4米的房间可以采用直管荧光灯,它能够在实现节能的基础上满足光效高、显色性好、寿命长的要求。对于室内高度大于4米并且有显色性要求的房间应该采用金属卤化物灯,总之对于灯具的选择要优先的使用直射光同比例相对比较高的,同时还要保证合理的控光性能。
3.1.3选取符合要求的节能产品
除科学的节能设计能减少能耗以外,节能产品也能通过合理的布局和使用达到节能的效果,在智能建筑电气设计中,要充分考虑节能照明设备的使用,根据不同的方位,最大化的选取合适的节能照明设备。
3.2供配电系统的节能设计
对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后,设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统,不仅能节约业主的一次性投资,使单位建筑的经济性提高;还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计,在实际设计中要注意以下内容:
一是合理选择变配电所的位置,按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计,与住宅单体分布相结合,设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近,不但能使建筑配电半径减小,以免出现往返长距离的供电情况,缩短供电电缆长度,使供配电系统投资成本降低;而且还能使配电线路半径缩小,有效降低线路综合损耗,使配电质量得以提高,实现其它用电设备运行高效稳定,降低能耗的作用。
二是变压器选择要合理,高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理,由于变压器正常运行时,其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象,进而形成空载损耗,也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展,作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用,进而形成节能的非晶合金铁心变压器。
3.3合理布线和设计供配电系统
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠、操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏。减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。
3.4限制电动机和电焊机的空载运转
设计中對空载率大于50%的电动机和电焊机,可安装空载断电装置。对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置。对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式, 以节省电能?条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。
4、结束语
智能建筑电气设计作为一项繁杂的系统工程,在设计过程中需要综合考虑各方面,做到设计的协调统一。随着科学技术的不断发展以及人们对于生活居住水平要求的提高,对于智能建筑发展也提出了更高的要求。
参考文献:
[1]严佳.浅谈如何加强智能建筑电气施工的质量控制[J],《建材发展导向》2014年,第5期:91-92.
[2]陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器,2008.4.
[3]关毅.浅论智能建筑楼宇电气节能设计[J].城市建设理论研究(电子版)2011(27).
(作者单位:华立科技股份有限公司)
关键词:智能建筑;电气节能;设计应用
1、国内建筑电气节能现状
现阶段我国在智能建筑电气节能设计领域尚没有达到发达国家那样的专业与标准水平,特别是针对建筑电气节能设计方面没有固定的标准与设计规范。国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作,只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够,没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析,在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足,在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理,造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后,不能有效协调相关系统运行,预期节能效果不明显。因此,特别是对于以节能环保未涉及理念的智能建筑,充分完善设计水平,提高智能建筑的低能耗对于促进智能建筑的进一步发展非常有利。
2、智能建筑电气节能设计遵循的原则
2.1适用性
一般情况下,智能建筑多以高层建筑为主,因为可控制操作面较多,电器使用的基数也较大,做节能设计的效果也十分的明显,对于一般性建筑而言,由于电气使用情况并不大,且有效使用率也不高,如果额外的增加节能设计的话,反倒会在一定程度上增加相应的能耗,最终得不偿失。
2.2经济效益性
保证建筑电气设计具有较好的经济效益。对于智能建筑电气节能设计,还应该综合考虑实际效益,避免因为节能而造成投入费用过高。应该综合考虑节能电气设施在试用期内的节能费用与投入费用比率,合理的确定经济效益与节能效果最好的设计方案。
3、智能建筑的电气节能设计策略
3.1照明节能
在智能建筑中,照明系统的能耗在总能耗里占据了相当大的比重,所以,做好智能建筑的节能设计,其首要问题就是解决照明节能问题。
3.1.1选取符合要求的照度标准
国家对于各类建筑的照明,都在《建筑照明设计标准》中有明确的规定,智能建筑也要遵循其标准要求,除有明确要求的重点地段和情况下,要采用照度较高的照明设备以外,一般性场所尽量采用混合照明方式即可。
3.1.2节能照明光源的选择
对于光源的选择应该根据不同的情况选择不同的光源,例如对于室内高度低于4米的房间可以采用直管荧光灯,它能够在实现节能的基础上满足光效高、显色性好、寿命长的要求。对于室内高度大于4米并且有显色性要求的房间应该采用金属卤化物灯,总之对于灯具的选择要优先的使用直射光同比例相对比较高的,同时还要保证合理的控光性能。
3.1.3选取符合要求的节能产品
除科学的节能设计能减少能耗以外,节能产品也能通过合理的布局和使用达到节能的效果,在智能建筑电气设计中,要充分考虑节能照明设备的使用,根据不同的方位,最大化的选取合适的节能照明设备。
3.2供配电系统的节能设计
对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后,设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统,不仅能节约业主的一次性投资,使单位建筑的经济性提高;还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计,在实际设计中要注意以下内容:
一是合理选择变配电所的位置,按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计,与住宅单体分布相结合,设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近,不但能使建筑配电半径减小,以免出现往返长距离的供电情况,缩短供电电缆长度,使供配电系统投资成本降低;而且还能使配电线路半径缩小,有效降低线路综合损耗,使配电质量得以提高,实现其它用电设备运行高效稳定,降低能耗的作用。
二是变压器选择要合理,高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理,由于变压器正常运行时,其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象,进而形成空载损耗,也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展,作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用,进而形成节能的非晶合金铁心变压器。
3.3合理布线和设计供配电系统
根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠、操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数,以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
配电系统节电有多种途径,一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合,有效过滤电网电路中的瞬流浪涌,保护末端设备不受其影响或损坏。减少由此引起的用电设备能耗的增加,提高设备的运行效率,降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命,具有节电和保护设备的双重功效,另一种为分相智能无功补偿。
3.4限制电动机和电焊机的空载运转
设计中對空载率大于50%的电动机和电焊机,可安装空载断电装置。对大、中型连续运行的胶带运输系统,可采用空载自停控制装置。对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机,宜采用电动调节风量、流量的自动控制方式, 以节省电能?条件允许时,采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机,在经济合算的前提下,也可采用异步电机同步化运行。
4、结束语
智能建筑电气设计作为一项繁杂的系统工程,在设计过程中需要综合考虑各方面,做到设计的协调统一。随着科学技术的不断发展以及人们对于生活居住水平要求的提高,对于智能建筑发展也提出了更高的要求。
参考文献:
[1]严佳.浅谈如何加强智能建筑电气施工的质量控制[J],《建材发展导向》2014年,第5期:91-92.
[2]陈众励,赵济安,邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器,2008.4.
[3]关毅.浅论智能建筑楼宇电气节能设计[J].城市建设理论研究(电子版)2011(27).
(作者单位:华立科技股份有限公司)