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摘要:绿色建筑在我国建筑工程中的应用越来越广泛,其带来的积极效应也越来越明显,随着我国环境保护的要求逐级提高,对能源应用的节能性要求也越来越严格。电气设计作为建筑工程设计过程中非常重要的一个方面,对整个建筑系统的运行有着重要作用。本文针对绿色建筑中电气节能设计进行分析和说明,提出了一些设计方法,希望能够对我国建筑行业绿色节能设计有所促进。
关键词:绿色建筑;电气节能设计;设计方法
一、绿色建筑电气节能设计的原则
绿色建筑电气节能设计的根本原则就是要在设计安全性和经济性的基础上,对环保和资源利用进行充分合理的考虑,使得建筑电气可以在最大程度上实现节能,一方面和建筑环境和资源实现和谐性,另一方面对后期建筑电气的使用带来长期的经济性。因此,绿色建筑电气节能设计主要遵循以下原则:
1、保证建筑物的基本建筑功能。建筑绿色电气设计应当结合绿色建筑的实际状况,在设计前期结合建筑物的基本功能,全面考虑经济效益,并对节能设备、建筑材料的实际情况进行优化选择。例如建筑物中的照明系统需要在电气设计的时候结合使用场合,对亮度和色调等进行合理设计,在进行空调设计的时候需要结合室内建筑面积,合理设计空调功率、安装位置等,一方面实现室内外的空气进行转换,同时对建筑室内的温度进行合理的调整。电力运输系统需要让电气运行时候的各个环节都得到保证,以此来有效满足电气设备和电气系统的功能需求,做好建筑绿色电气设计的节能改造工作。
2、保证建筑物电气设计的经济性。在进行绿色建筑电气节能设计的时候要保证电气设计的经济性,不光要重视节能问题,还需要在节能的基础上让建筑物的功能和效果得到实现。在进行电气设计的时候要对电气施工成本进行充分考虑,这样才能实现绿色节能,特别是在进行电气设计的时候不可以出现浪费的问题。
3、尽量减少电气对能源的损耗。在建筑尤其是高层建筑电气设计过程中,因楼层相对较高,其居住人数较多,通常会消耗大量的能源。实践中,为了能够有效解决该问题,在电气设计过程中应当事先调查建筑物日常能耗情况,准确把握各环节的用电情况以及对能源的需求与利用程度;在此过程中,还应当采用先进的技术手段,以此来有效减少不必要的能耗,对建筑物用电情况不影响的基础上,合理减少用电设备,从而降低能耗。
二、绿色建筑电气节能设计的应用方法
1、绿色建筑电气配电系统设计
配电系统设计是建筑电气设计的基础,需要考虑的设计因素较多。第一,要对建筑物配电系统的实际负荷进行非常精准的计算和科学分析。例如在建筑物电动机设备的选择上,因为与建筑电气系统的效益存在直接的关系,所以要充分结合配电系统的实际负荷,根据电动机的工作效率,合理选择电机型号,以达到利用功率因素降低电能损耗的目的。再例如在变压器的设计选择上,在绿色节能技术的应用下,需注重变压器的合理选择,控制电气系统中的电能消耗。首先要选择经济效益高的变压器设备,降低变压器运行中的损耗,初期阶段还要明确变压器的空载损耗,结合变压器运行的实际状态,科学的分配变压器的负荷,注重数量上的匹配性;然后是变压器的容量,不仅要计算变压器的负荷率,还要考察变压器内部的负荷,利用最佳的运行条件,选择变压器的容量,细化计算出变压器设计中所需的数据,在根本上降低变压器的损耗。第二,在进行配电系统设计的过程中,需要对各个设备的位置来进行合理的设计与分配,尽量减少各个电器之间的距离,这样可以使材料得到最大程度的节省和降低电损,在高层建筑电气设计过程中,变配电室应当尽可能地与电气竖井靠近,减少电气系统主干线电缆长度;第三,在进行设计的时候要把自然功率的因数提高,还需要对单相负荷进行合理的设计,这样可以使节能效果得到保证,使三相负荷得到平衡。
2、绿色建筑电气照明系統设计
照明系统在绿色建筑电气系统中占有非常重要的位置。在进行照明系统设计的时候要遵守绿色节能的理念,照明功率密度值作为节能的主要指标,应当力求提高照度并降低电量损耗。其中,荧光灯,LED灯等照明设备的节能效果比较好,个别的照明设备在使用的时候需要使用节能镇流器,还要安装电容器,这样可以使功率因数得到提高。因此对建筑绿色节能照明灯具的应用成为现阶段建筑电气节能降耗的关键技术手段。
3、绿色建筑电气光伏发电系统
光伏发电系统在绿色建筑上的应用是近年来绿色建筑行业的前沿课题,太阳能光伏发电系统作为绿色建筑中的重要组成部分,已经在全国开始了推广应用。其最主要的特点就是节能环保无污染。可以根据实际需要设计成独立的或者并网光伏发电系统。光伏一体化技术在现阶段建筑电气领域的应用,可以有效整合建筑各部位的功能,为建筑结构供电提供更加优质的服务。同时,因其具有模块化特性,可替代一部分建筑功能,比如建筑屋顶布设太阳能光伏系统能够替代一部分屋顶的功能,墙体外挂可用于建筑装饰等。这是太阳能利用与建筑有机结合的典型,同时,也是节能环保技术在现代建筑电气设计过程中的应用体现。
表一 并网型光伏发电系统分类
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三、总结
总而言之,在现代建筑电气工程设计的过程中,节能技术的应用至关重要,实践中应当结合具体的工况条件和供电需要,尽可能地实现建筑节能最大化。同时,在建筑电气设计过程中,应加强对各环节的考虑,将绿色节能理念有效地融入到建筑电气设计之中,以此来打造精品建筑电气工程。
参考文献:
[1]胡敏. 关于绿色建筑电气设计若干思考[J]. 江西建材, 2015(17).
[2]王宁,康兰清.光伏发电系统在绿色建筑中的应用与节能[J].中国科技纵横,2017(2).