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研究节能理念下的民用建筑电气设计措施

2023-04-05付雷

建材与装饰 2023年8期
关键词:高效化电气设计电能

付雷

(重庆长厦安基建筑设计有限公司贵阳分公司,贵州 贵阳 550001)

0 引言

近年来,用电需求不断增加,电能消耗比较大。根据互联网数据显示,2021 年,全社会用电量83128 亿千瓦时,同比增长10.3%,较2019 年同期增长14.7%,两年平均增长7.1%。其中,城乡居民生活用电量11743 亿千瓦时,同比增长7.3%。我国提出“双碳”目标,各个领域都在积极探索节能减排措施。建筑是用电的重要场景,做好建筑电气节能设计,对减少用电环节的能源消耗,促进节能减排目标的实现,可起到重要作用。

1 民用建筑电气节能设计的意义

人们的日常工作与生活,对电能的需求很大。随着城镇化水平的不断提高,居民用电量也越来越大,因此电能供需矛盾相对突出。积极优化电气设计,提高整体的设计水平,实现电气节能,保证电能的稳定性至关重要。民用建筑中运行着各类设备设施,且设备数量很多,对电气设计的要求很高,引入先进的技术手段,提高电能利用率,适应节能环保发展要求,具有重要的意义。民用建筑电气的能源消耗很大,若想实现节能,需围绕电气系统设计和运行节能控制,采取有效的措施,切实保障电气节能目标实现。实践中,要以保证居民用电需求为前提,构建安全稳定高效率运行的电气系统,为使用者提供优质的服务。

2 民用建筑电气设计的基本原则

2.1 满足居民用电需求

从民用建筑电气设计的要求分析,满足居民用电需求是基本要求。在设计方案时应充分考虑建筑使用功能,保障业主的正常使用,满足公用设备和家用电器的常规应用需求。与此同时,电气设计还要达到建筑的安全要求,保证应急照明和消防风机等消防用电负荷和重要用电负荷在火灾或紧急情况下的正常使用。民用建筑电气设计前,做好用电负荷的调查和测算,获得准确的数据信息,为电气设计及节能优化提供支持,保障电气系统设计的科学合理性。在电气设计时,科学合理部署,优化电气线路和设备布置,保障电气稳定安全运行,减少电能消耗,促使电气节能水平得到提高,实现建筑节能的目标。

2.2 减少能源消耗

电气运行中各类用电设备的能耗很大,面临着设备自身损耗的问题,为高效化处理此类问题,必须结合建筑用电的实际情况,积极采取优化和完善的措施,强化用电设备的无功消耗。在进行民用建筑电气设计时,贯彻节能理念,积极构建能源智能化控制系统,实现对能源消耗情况的有效监测和控制,进而减少能源浪费,提高运行期间的能源管理水平。根据民用建筑电气设计的需求,围绕电气系统运行的特点,展开全面的分析,提出科学合理的电能监测和控制方案,保障电气系统高效化运行,创造更多的效益。

2.3 注重结合新形势

建筑领域实现节能减排,必须要注重能源的控制,进行科学合理的优化设计。基于“双碳”战略目标实施背景,建筑领域对节能减排设计和管理提出更高的要求,力求通过设计和施工以及运行优化,有效控制能源消耗。随着各类新型用电设备的出现,设备的自身节能减排性能得到有效提升,为民用建筑电气节能设计提供更多的支持,设计时需结合实际情况,合理推广使用新型用电设备,助力电气节能目标的实现。认真贯彻节能理念,对民用建筑电气设计方案进行全面优化,保障电气节能系统的应用效益。

3 民用建筑电气设计的要点

3.1 积极推广使用可再生能源

从减少电能的角度分析,积极推广可再生能源,实现对太阳能和风能以及地热能等的全面利用,控制电能的消耗,具有重要的意义。利用能源集成利用系统,发挥可再生能源的应用优势,做到清洁可再生,助力光伏发电的应用。近年来,随着建筑节能要求的不断提高,在用电方面正在积极推广使用光伏发电技术,使得建筑的电气系统构成出现很大变化,为实现高效化节能,要求结合实际情况,进行全面优化设计,保障可再生能源得到合理利用,降低电能的消耗和浪费。

3.2 做好供配电系统节能设计

民用建筑电气系统中,供配电为重要模块。在进行电气设计时,构建电能质量分析和治理系统,优化供配电系统节能方案,妥善处理无功补偿等相关问题,促使功率因数指标达到要求,以免产生用电风险被供电部门罚款或者中断供电。通过提高电能功率因数,还可以降低变压器的运行损耗,促使电气系统的节能水平得到提升。在新建和改扩建等建筑中,利用电能质量分析和治理系统,实现对电气设备的无功补偿和谐波抑制等的全面控制。结合民用建筑的特点,对电能质量问题,通过科学合理设计,保障供电的质量,同时达到安全高效化运行的目的。民用建筑电气设计环节,工作人员要具有节能意识,围绕每个环节进行设计优化,全面提升供配电系统的运行效果,达到节能环保的要求。结合供配电系统应用需求,设计多种方案,并且进行方案的对比分析,选择适宜的方法,保障民用建筑电气设计方案的质量达到要求,创造更多的效益。

3.3 做好电气照明节能设计

从使用需求的角度分析,电气照明是重点。积极贯彻节能理念,并且采取以下措施实现电气照明节能:①使用新型节能灯具。通过对民用设备应用现状分析,在照明灯具的选择方面,用户有着很多的选择,可结合自身的喜好选择。传统的照明系统中,使用的是普通的荧光灯等,后期逐渐推广使用LED 灯和高效节能灯,实现对用电资源浪费问题的有效控制。随着节能灯具的发展,涌现出很多高效的产品,能源利用率水平很高,且产品的使用寿命很长,能够防止资源浪费。在进行节能设计时,可结合用户的使用需求,同时考虑节能要求,进行电气节能设计的优化,达到节能环保的要求。在设计中应选择相同功率情况下光通量较高的产品,提高电能转化率。②采取新型控制方式。实现照明系统的节能控制,积极推广新型控制模式,强化对照明装置的运行控制,减少电能的浪费,提高系统工作效率,有着重要的意义。传统的控制方式在楼梯间和走道等位置,设置声光控制照明装置,可达到无人情况下的停止用电,避免产生资源浪费。随着科技水平的不断提高,构建智能照明系统,采取总线组网的方式,利用IP 网关接入智能照明控制系统,能够做到定时控制、高峰全开以及亮度调节。实际应用中利用照明系统,可以按照事前预设的模式运行,有效改善空间光色和立体感以及色饱和度,满足人们的灯光需求。结合民用建筑的特点,对室外景观照明,利用太阳能发电系统进行供电,并且室内电气照明系统全部选择高效节能产品,保证照明的质量,同时达到能源节约。实际应用中,可支持光照度监测,结合自然光的变化情况,实施照明控制与调节,最大程度上满足人们的需求。对公共区域和走廊等,利用红外或者微波类人体感应器,并且利用智能控制面板做到各类场景照明控制,合理控制灯具的点亮时间。在车库设计过程中,公区主要用电设备为照明灯具,其使用场景也存在一定规律性,车道灯具采用隔灯控制并在供电回路配置时间继电器,可通过分时分段控制对应回路灯具点亮来达到节能目的。同时,车位位置采用红外或雷达感应灯具,实现人来灯亮,人走灯灭,可有效节约电能。除此之外,对于楼梯间照明利用人体感应探测技术实施控制;对于设备房及过道采取分组就地控制的方法;对于建筑室外的路灯和景观等,采取光照度控制结合时控的方法,实现集中化控制;监控系统的界面设计友好,可实时化显示每个区的照明状态[1]。合理规划用电高低峰期,节约电能。

3.4 电缆设施的节能设定

民用建筑电气运行中,电缆作为电能传导的重要工具,影响到电力供应的成效与稳定性,因此要做好严格控制。目前,电缆产品类型丰富多样,实施电气节能设计,必须要结合实际需求,同时考虑节能效果,合理选定电缆的型号[2]。一般来说,常见的电缆材料,主要铜材料和铝材料以及铝合金等,可结合具体需求优选材料。建筑室内的照明区域,为保障电力的供应效果,选择的电缆单根线芯截面面积不可以超过2.5mm2。在具体选择方面,需要结合实际情况,展开综合分析,选择合理的电缆规格,保证电缆设施型号达到电气节能设计标准,防止电缆材料型号过大造成能源浪费,同时合理规划主要设备房位置,优化电气线路路由,减少有色金属的消耗。加强对电缆材料质量的控制,切实保障电缆材料的使用效果,助力建筑电气节能目标实现。

3.5 设备的节能设计

首先,变压器的节能设计。基于节能理念,开展民用建筑电气设计,必须注重变压器设备的节能设计和优化,保障整体的运行效率。根据节能环保指标进行评估,优选变压器产品,防止电能浪费。目前,民用建筑的用电需求不断增加,电力资源日益紧张,而建筑电能损耗很大,尤其是变压器损耗,使得电能消耗的水平比较高,因此要注重变压器的节能设计。在实践中积极推广使用绿色节能型变压器,强化对产品的有功功率损耗控制,促进装置高效化运行。实际选择中结合用电工况进行分析,确保变压器的空载损耗可以达到工程要求,之后开展变压器运行分析,保障数量的充足,实现对设备负荷的科学合理分配,最大程度上保障变压器的运行效益[3]。在变压器装置容量的选择方面,科学合理考虑变压器的负荷率与负载,切实保障设备达到最优运行状态,最大程度上降低设备损耗。对备选的产品,进行全面的分析,优选高性能的变压器,保障电气节能目标实现。

其次,做好电动机设备的节能设计。民用建筑电气系统中,电动机占据着重要的地位,设备的运行效率关系到民用建筑电气系统。为提升整体的节能环保水平,充分利用新型技术,切实发挥绿色节能技术的应用优势,严格控制电动机的电能损耗。例如,在民用建筑电气节能改造中,引入绿色节能技术,实现对电动机设备运行能耗的控制。对能耗较高的电动机,进行全面的绿色节能改造,结合实际需求,优选高性能的电动机,借助变频器实现对电动机转速的控制,避免电动机空载和轻载问题的出现,减少电动机运行损耗[4]。使用的电动机,必须要注重性能的分析,优选高性能的设备,严格控制运行的效率,防范能耗问题的出现。

最后,做好其他用电设备的节能设计。民用建筑的绿色节能技术应用,实现对空调系统进行优化设计。根据民用建筑电气设计的要求,充分考虑节能环保要求,积极探索绿色节能方案,实现对各类用能设备的能源消耗控制。在设计环节充分利用现代化手段,对建筑电气系统的能源消耗情况展开全面分析,提出优化和完善的措施,切实保障电气系统运行的效果。作为设计人员必须要具有节能环保意识,积极借鉴相关工程的设计做法和经验,探索高效化设计的方法,切实保障电气设计方案的科学合理性,防范能耗问题的出现[5]。对设计的方案进行深度优化和分析,提升设计的质量,助力电气系统高效化运行,创造更多的效益和价值。使用的各用能设备,都要符合节能的要求,减少对电能的消耗,同时提升整体的能耗控制水平,最大程度上保障建筑电气设计的效果,防范各类问题的出现。

3.6 注重后期运行的能耗控制

目前,智慧建筑快速发展,在建筑控制系统中积极推广使用各类现代化技术,如大数据和人工智能技术等,实现对各个系统的高效化控制。在电气节能设计方面,充分挖掘数据信息的价值,实现对能源消耗的监测,实时了解电能运行效果,做好电能的管理,保障能源消耗化利用,促使民用建筑高效运行。根据民用建筑电气设计的情况,分析能源监测的需求,构建能源高效化管理系统,实现对能源运行的精细化管理,切实保障节能设计效果实现[6]。除此之外,强化对设备的运行管理,全面了解用电设备的用能情况,展开全面的分析,助力电气节能管理。

4 结语

综上所述,民用建筑电气设计要保证人们的用电需求得到满足,同时达到能源消耗控制的要求,实现节能降耗,促进建筑高效化运行。从电气设计的分析总结,既需要严格优选节能降耗的产品,也要优化部署电气线路,做好电能监测管理,切实达到节能降耗。文中结合实践,总结了电气设计要点和方法,以期为相关人员提供参考借鉴。

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