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民用建筑电气设计绿色节能技术的应用

2019/11/19 阅读:

如今的民用建筑产业当中,建筑的外形、结构设计不断多样化,同时工程规模在不断地扩大化。而这种情况下,建筑建设和投入使用都会存在各种各样的污染、高能耗问题。而在我国的电气产业以及相关科学技术不断发展的情况下,绿色节能技术的概念被提出,同时在一些领域中已经有了实践。在这样的大环境下,如何将绿色节能技术在民用建筑的电气设计领域中更好地应用,成为了相关技术人员和管理者们都需要思考和探究的问题。

一、我国民用建筑节能环保工作现状

1.技术相对落后首先,我国大部分的工业技术产业传统的发展模式都较为粗放,很多领域都是依靠加大能源消耗的方式来实现发展。因此,我国包括民用建筑在内的多个领域中关于电气设计的节能环保技术的研究都比较滞后。相对于国外发达国家来说,存在着专业技术不够先进、专业人才缺乏的现状。

2.管理机制粗放现阶段,我国在相关的法律管理机制方面,针对民用建筑电气设计应用的节能环保管理,没有一个比较科学的监督和管理机制。相对国外早早地建立了相关的法律法规体系,我国在上世纪90年代才颁布了第一部真正意义的该领域节能环保工作的指导管理标准——《民用建筑节能工作标准》。虽然随后也推出了相关的法律来建立一套民用建筑的节能环保管理办法,但是由于现代建筑业以及电气产业发展的迅速,让这些管理机制已经不太适用于每个地区的民用建筑节能环保管理工作。

3.节能减排意识的不足在民用建筑的电气设计及管理工作当中,还存在着相关工作管理人员节能减排艺术不足的情况,忽略了节能减排的意义和重要性,导致在电气设计和管理当中相关节能减排措施不科学,以及管理不到位的情况。

二、民用建筑电气设计工作中绿色节能技术的应用原则

1.保证节能当代技术环境下,以太阳能为代表的节能环保技术发展非常迅猛,因此,在民用建筑的电气设计方面,使用现代化的节能技术非常有必要。在这个技术的应用和实施过程中,应当遵循节能的核心原则。具体来说,就是在电气设计时,分析哪些方面需要使用先进的节能技术,而不能盲目地使用或改变。相关工作人员应当对民用建筑体系中各个细节进行调研评估,明确哪些部分的能源消耗过大,以及哪些地方的损耗是可以避免的,然后再针对性地使用节能技术来进行应对和解决。

2.保证实用在对民用建筑进行电气系统的设计和安装时,应当遵循不影响居民和电气用户生活体验的原则,要求所设计的电气系统应当匹配建筑的结构特点和功能。例如,在民用建筑的楼道、公区照明系统的设计当中,应当了解该建筑的结构和采光特点,然后在照明系统的分布、亮度方面进行针对性的设计和配置。另外,还需要按照建筑各个用电设备的负荷容量来优化配电系统设计,让电气系统的运行不影响建筑各部分功能,以及居民们的日常生活。

3.保证经济在民用建筑当中,建筑节能技术应用和电气设计方面的投入是不由住户来负责的,从事这方面电气设计的人员在设计的时候,应当充分考虑在保证安全和功能的前提下如何节省投入。具体的做法一般是合理地选用优质的节能材料及设备,重点考虑当今市场上出现的高性价比环保材料。另外,还需要利用现代设计理念,去优化整体的设计方案,尽可能减少电气系统在线路及管道方面的损耗。只有这样,才能够让民用建筑电气系统的投资方做好成本把控,并促进民用建筑施工管理企业的健康发展。

三、绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用措施

1.优化配电系统民用建筑的电气系统设计工作,核心设计对象就是整个建筑的配电系统,一般在这方面的设计可以从以下几个角度入手。(1)可以在保证正常功能的情况下,采用先进低耗设备,尽量缩小供电系统的配电级数,从而避免过多的配电级数而导致过高的电能损耗。(2)在配电系统核心制冷设备的选择方面,应当采用适合建筑体量的设备型号,比如当下一些大型的民用建筑当中,配置6kV或者10kV的制冷设备是比较合适的。(3)在供电网络的设计当中,应当做到合理化设计,把一个系统的供电半径控制在200m以内是比较合理的。(4)针对建筑的实际情况,选用合适的导线、电缆等电路线材,一般是根据电流密度来挑选最合适的导线截面。(5)设计变压系统的时候,需要从设备材质、结构等方面入手,结合系统装置、运输、人工等费用,来设计能源损耗低且配置成本合理的变压器设备系统,切忌不合理的设计导致相关资金大量浪费。

2.优化动力系统现代的民用建筑在整体设计的时候,会配置包括供暖系统在内的多种动力系统。特别是供暖系统在一个民用建筑中的能源消耗非常大,同时在能源损耗及浪费方面也有很大的问题。在电气设计方面应当重视对建筑动力系统能源损耗的控制,以达到节能的目的。(1)选用节能的电动机,在当代技术市场上,有具备高功率因素的电动机产品存在。比如,比较知名的Y2高效电机,大量的实用案例证明了该电机投入使用之后,总能源损耗可以减少25%以上,而同时动能效果能够提高4%以上。(2)采用无功功率就地补偿装置,来优化距离供电系统较远的电机工作状态,这种方式同样适用于工作时间较长的电机。(3)采用星三角切换装置,来帮助运行负荷较轻的电机实现轻载降压运行的节电效果,以便避免这类电机运行过程中能源浪费的情况。(4)在动力系统的控制系统方面,可以引进当代比较先进的智能控制系统,在相关动力设备的启动、负载等方面,实现程序的自动化控制管理。这样在减少了相关工作人力资源投入的同时,还能够避免人力操作管理存在的滞后性而导致的能源损耗问题。

3.优化照明系统在民用建筑的电气系统当中,照明系统占据了重要地位,一般情况下其用电量占到了民用建筑系统总耗电量的35%以上。因此,针对该方面的电气设计工作,应当做到以下几点:(1)积极使用现代先进的技术,并且针对不同的位置采用更合适的照明设备。比如,在每层楼需要长时间保持照明功能的照明系统中,可以采用节能型更强的节能灯泡。(2)要避免配置过于庞大、花哨的照明系统,舍弃复杂的装饰性照明设备,让民用建筑的照明更实用更节能。(3)在针对电气照明系统的亮度、角度进行细节设计时,要根据建筑结构的特点以及采光情况,来进行合理的规划和定点配置。让其产生好的照明效果的同时,又避免过多的电能损耗。(4)可以通过对建筑结构的全面分析,合理利用间接光源。比如可以利用建筑本身结构配置当中的天井、天窗等来实现采光,节省部分的照明配置。在照明系统当中,还可以利用一些建筑窗户和反光墙面,来达到重复利用光源的效果。

四、结语

现代建筑工程技术以及规模的不断提升,在给人们带来优质的居住体验的同时,也出现了大量资源、能源损耗浪费的问题。而在可持续发展及节能环保的发展理念下,以民用建筑为代表的多个领域中,相关的电气设计人员和管理工作者,都应当积极优化设计理念,采用现代新型的节能环保材料、设备,来做到资源节约和降低损耗。只有这样,才能够在保证居民居住生活体验的基础上,优化电气系统能耗管理,推动我国民用建筑行业技术和理念的进步,进而为环境保护以及可持续发展做出贡献。

作者:王志兵 单位:中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司)

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