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科技论文

建筑电气节能设计的重要组成部分

时间:2023-06-23 23:16 所属分类:科技论文 点击次数:

随着中国经济的不断发展,人们对能源的需求也越来越大。因此,如何提高现有资源的利用率已成为亟待解决的问题之一。在这种情况下,建筑电气设计作为一项重要工作,能否实现节能降耗备受关注。
 
一、建筑电气节能概述
 
在现代社会,能源问题已经成为一个全球性的热门话题。为了减少对环境的污染和资源浪费,各国都开始关注节能和提高能效的发展。作为与人们生产生活密切相关的建筑业,也应积极响应国家政策,加强建筑电气节能技术的研究和应用。建筑电气节能是指采取一系列措施减少建筑各种电气设备的电能消耗,实现节能、保护环境、提高室内舒适性的重要措施。具体来说,建筑电气节能主要包括以下几个方面:一是合理选择照明方式;二是优化配电系统设计;三是使用高效节能灯;四是提高空调设备的运行效率;五是充分利用可再生能源等。这些措施可以有效地减少建筑内部的电能损失,实现节能利用,也有助于提高建筑的整体能源质量,提高生活质量和用户满意度[1]。
 
二、建筑电气设计节能分析
 
(1)照明系统。在现代城市建设中,人们对照明系统有更高的要求,不仅要保证充足的光照和良好的视觉效果,还要最大限度地降低能耗。因此,照明系统是建筑电气节能设计的重要组成部分。通过科学合理的设计和选材,可以有效地控制电能,从而达到节能的目的。例如,利用高效光源,优化灯具布局,提高光源利用效率,利用智能节能装置等手段延长灯具使用寿命。(2)空调及通风系统。随着人们生活水平的不断提高,舒适性已成为人们选择住房不可或缺的因素之一。为了满足人们的需求,建筑内通常设置空调设备及相应的管道系统。但也带来了很多能耗问题。因此,在设计建筑电气节能时,必须充分考虑这部分能耗。一方面要根据实际情况合理确定空调设备的运行参数,如温湿度,减少不必要的浪费;另一方面,要采取措施加强通风系统的管理和维护,及时排除废气,确保室内空气质量符合相关标准要求。(3)电梯系统。在高层建筑中,由于人员流动较大,电梯作为垂直交通工具发挥着重要作用。然而,电梯在运行过程中产生的功耗不容忽视。因此,在建筑电气节能设计中,要对电梯系统进行专门的研究和探讨,提出切实可行的解决方案。例如,变频技术可以取代传统的工频调速模式,大大降低能耗;在候梯厅、轿厢等区域安装适量的太阳能电池板或风力发电机组,既美观又环保。可见,建筑电气节能涉及多方面,只有综合考虑才能取得良好的节能效果。
 
三、建筑电气节能有效措施
 
(1)在建筑工程中,为了保证供配电系统的稳定运行,满足一定的经济指标要求,需要选择合适的变压器。一般来说,变压器的容量应根据负荷计算结果来确定。同时,还应考虑负载率、短路阻抗等因素对变压器参数的影响。此外,在实际应用过程中,还可以采用一些有效的技术手段进行优化设计,提高其节能效果。例如,通过改变绕组结构或增加散热面积来减少变压器的损耗;变压器的铁芯材料采用非晶合金材料,减少空载电流和磁滞损耗。同时,还应注意变压器的功率因数。一般来说,当变压器负载率为0.8时,其功率因素可达0.95以上,不仅可以有效减少线路损耗,提高电能利用效率,而且有助于减少谐波污染和噪声干扰[2]。
 
(二)合理选择电线电缆
 
在建筑电气工程施工中,需要选择合适的电线和电缆。一般情况下,我们可以使用低电阻铜芯导线来减少电能损耗。同时要注意避免线路过长,以免造成不必要的浪费。此外,在接线过程中应尽可能缩短线路长度,这样不仅可以减少电能损耗,而且方便日后的维护和更换。此外,在选择配电箱、插座等电气设备时,还应考虑其功率大小和位置布局是否合理。综合考虑上述因素,才能达到最佳的用电效果,达到节能的目的。此外,在配电系统中,合理设置变压器的位置和容量也十分重要。一方面,变压器应尽可能靠近电气设备,以减少输电过程中造成的电能损失;另一方面,变压器的额定功率应与实际负载相匹配,避免过载造成的电能浪费。因此,在建筑电气设计中,必须充分考虑各种可能影响电能利用效率的因素,并采取相应的优化措施。
 
(3)合理选择导线截面积
 
在线路设计中,应选择合适的导线截面积。一般来说,导线截面积与电阻成反比,即截面积越小,电阻越大,从而减少电能损耗。但如果截面积太小,会导致直径太细,容易造成安全事故,因此需要综合考虑经济性和实用性等因素来确定最佳的导线截面积。同时,也可以采用管道暗敷或导体桥代替埋墙布线来降低能耗。此外,对于照明系统,还有一些节能降耗的措施。例如,采用高效光源、优化灯具布局、加强控制管理等手段,可以有效提高照明效率,达到节能的目的。
 
(四)合理选择电机
 
在建筑工程中,为了节约用电,应尽可能选择高效、低噪音的电机。同时,还要注意电机的负载特性和启动方式。一般来说,变频调速系统可以更好地控制电机电压与电流的关系,从而达到降低能耗的目的。此外,在选择电机时,还应考虑其功率因数。如果电机能得到充分利用,可以有效减少建筑物内部的无功损耗,提高电网质量。因此,在实际设计过程中,必须充分考虑这些因素,以确保所选电机具有较高的效率和良好的性能。
 
(5)提高功率因数
 
在实际操作中,为了减少线路损耗,减少电能损失,应尽量平衡三相负载。同时,还可以采用一些有效的方法来提高功率因素(PF),从而达到节能保护环境的目的。(1)选择合适的导线截面积:在满足用电需求的前提下,尽量选择较小的导线截面积,降低电阻值,减少线路损耗。(2)配电系统的合理设置:对于高层建筑,需要分层供电,即整个建筑分为若干区域独立供电,每个区域设置变压器或总配电箱,通过母线连接到下一层或上一层,最终将电力输送到各负荷终端设备。这样既能避免电压过高造成的安全隐患,又能实现分时段错峰用电,最大限度地利用可再生资源,降低电能消耗。(3)高效节能光源的使用:随着科技的不断发展,新型高效节能光源逐渐得到应用。例如,LED灯具有体积小、寿命长、能耗低等优点,已成为目前最受欢迎的照明产品之一。此外,卤素灯、荧光灯等传统光源也逐渐被淘汰,因此在建筑电气设计过程中应优先考虑这些新技术、新品种。可以看出,提高功率因数是一项非常重要的工作,不仅可以节约电能,减少线路损耗,而且有助于延长电气设备的使用寿命,提高其效率和可靠性。
 
三、结语
 
综上所述,对建筑电气设计节能措施的研究可以提高建筑电气设计效果,支持建筑工程节能目标的实现。在实际工作中,为了保证节能措施在电气设计中的科学应用,设计人员必须提高节能意识和节能水平,真正发挥节能措施的意义,为实现建筑工程可持续环保目标奠定良好的基础。