建筑电气设计的特点及节能研究分析

   2018-08-01 10
核心提示:满足了人们生产生活的需要。但同时,人们的新的需要也在以更快的速度产生,对建筑提供更多功能的希望从未止步,新建筑及电子技术
 满足了人们生产生活的需要。但同时,人们的新的需要也在以更快的速 度产生,对建筑提供更多功能的希望从未止步,新建筑及电子技术的应 用,新的电气设备不断投入市场,这在客观上造成了建筑电气设计的愈 加高科技化和复杂化。不仅如此,绿色环保也是人们的重要选择,既要 建筑功能强大,又要节能减排,看似矛盾的两个方面,必须要从设计的 角度找到突破。在这样的背景下,研究建筑电气设计的特点及节能减排, 就有着非常现实和深远的意义。
  1 建筑电气设计特点
  如果建筑是身体,建筑电气就是神经,好的设计对于建筑施工而言, 显得越来越重要,原因显而易见,现在的建筑物与过去相比,建筑电气 要意味着更多的东西。不再是简单的照明电或者动力电,还要有采暖、 制冷、通风、通信等等,这些电气设备既相对独立又彼此关联,就是一 个整合的系统。越接近现代化的建筑,对其电气的设计能越多,也越复 杂。所以,任何现代建筑所要实现的每一功能背后都需要电气工程施工 和设计庞大的工作量。
  具体来说,在普通的高层建筑电气设计中,供电、照明、防雷击等 设计属于强电设计,而门禁、消防、监控系统的设计就属于弱电设计, 强弱电设计各自遵循各自的设计原则,如果只是把电压高作为区分强弱 电的根据,这样是不能适应建筑功能需要的。举例来说,动力设备输入 电路的二次控制回路虽然电压不高属于弱电,但也要与强电电路一起设 计,这样才更为合理。类似的原因,在消防回路中接入的联动电压确实 较高,但还是要把它放在弱电设计中进行。
  建筑功能的实现,就是这种相互反复的交叉设计中增加了复杂性和 控制难度,造成了建筑电气设计的体量非常庞大,也增加了复杂度。而 简化设计的意义正在于此,用更少的电路和电气设备,完成同样的功能, 这考验的就是设计能力的高低。而我们必须紧跟建筑电气设计的发展步 伐,将功能更强大,耗能更少的电气设备引入到实际的设计中。
  2 建筑电气节能设计
  2.1 照明节能方面
  照明节能设计的目标,就是通过电路设计,选择合适的方式、区域、 时间,灵活实现照明功能,并尽可能节约能源。不妨拿超市照明系统作 为例子,做以认真的研究和分析。有专家认为,光照强度会左右顾客购 买行为,主要原因是光照影响人的情绪和心态。通常,在高的照明程度 下,人的行为更趋向于兴奋,更愿意快速行动;而在低的照明程度下, 人的行为更趋向于压抑,行动迟缓,不愿意做出行动。从超市的角度考 虑,显色光配立体光,可显示出商品诱人的色泽,加利于销售商品。按 照上述的分析,照明系统在实现展示前提下,怎样进行节能设计呢?可 以从以下三个方面来考虑。
  (1)使用高寿命、高效率的节能照明灯具,满足照明亮度和照明 范围的情况下,酌情减少使用灯具的数量,用其它高效率低能耗的照明 工具代替,以降低照明能耗,节约电力。
  (2)按照实际需要规划超市的开、关灯时间,设计智能电路,将 客流量等数据直接引接入展示区得光控系统,经过控制系统的进一步计 算,调节控制当下的光照强度。
  (3)按照不同需求区域实施亮度分配的设计,比如,可以提高在 食品区域和特价销售区域的照明强度,减弱收银台等不需要强光照明区 域的光照强度。
  还可以考虑这样的照明节能方法,将建筑物表面的玻璃换成可以转 化为电能进行储备的太阳能电池,夜间需要时再将储存的电能释放到实 际的照明系统,以达成节约能源的根本目的。
  2.2 电动机节能
  电动机节能主要考虑的是提升电动机效率,为实现电动机运转期间 的节能,就必须尽可能提升电动机运行的实际效率,以及整个电机系统 的运行效率。针对电动机运转过程,有必要考虑降低电动机低效空载以 及轻载等方面的设计,确保其电路更加合理,可以从接地电容器的补偿 实现降低线路损耗的目的。可采用变频设计技术来调控电动机,并在电 机系统中考虑多增加一些电容,有助于电动机适应变化的负载,电动机 轻载时可以大幅提高输出效率,也就是实现了提高电能的使用效率,达 到电动机节能的目标。
  2.3 变压器节能
  建筑用电的负荷非常大,并有越来越大的趋势,不仅如此,这种大 负荷的情况长年如此,变压器能量损耗巨大。通常情况下,在综合性建 筑中,都单独配备配电房。这样做的目的有两个,一是便于操作和管理, 提高了供电质量;二是利于节能,通过把配电房建在用电负荷的中心位 置,减少不必要的线路电能损失。在单独的配电房内,变压器是最大耗 电设备,变压器耗电包括空载损耗和负载损耗两方面,负载损耗决定于 二次绕组产生的铜损,而空载损耗决定于变压器自身的一些因素,即为 铁损。变压器节能的途径就是尽量降低损耗,提高效率,具体做法如下:
  (1)对变压器进行降耗改造,可在建筑电气设计时选定非晶合金 铁性的变压器,这种变压器低噪声、低损耗等电气性能的特点比较突出, 实际的空载损耗只是常规变压器空载损耗的1/5 左右,而且对这种变压 器的维护和运行费用都比较低廉。
  (2)加强对变压器的运行管理,力求变压器负荷适当,运行稳定。 并结合实际需求,及时增减部分变压器,杜绝变压器运行空载以及轻载 等情况。长期轻载运行的变压器,根据实际情况调整为更小容量的变压 器,进而达成变压器节能目的。
  (3)调整变压器使其运行经济,在输出功率相同前提下,调整变 压器的负载并确定变压器适合的运行方式,把变压器电能无端损失尽可 能降至最低,这就需要完善对供电及用电进行科学管理。实际运行状态, 每台变压器都或多或少发生无功率输出的空载损耗以及额定负载损耗 的情况,变压器有功率输出时也会出现由于短路导致电能损失和由于空 载导致电能损失的情况,这些损失电能的数据和参数设置会因为不同变 压器的个性化差异而差异巨大,因此,对变压器运行经济方面的考虑要 根据具体的需要,决定合适参数配置的变压器正常运行。
  3 结束语
  建筑电气是决定建筑具备何等功能的关键所在,考虑到对建筑升级 改造的巨大成本,这也凸显了建筑电气设计的重要价值,建筑电气设计 必须具备方向性、指导性的作用。我们必须把建筑电气节能设计作为建 筑电气设计的重中之重,通过科学合理设计,采用先进的节能减排设备 和高科技手段,确保节能减排做到位。而这无疑是对于我国的现代化可 持续发展事业有推动作用。绿色环保,与舒适多功能,这并不是一定冲 突,只要在设计的过程中,加入更多的创造性,努力完成设计目标,就 一定会取得巨大的进步。
 
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