倪威平李盛阳
浙江省工业没备安装集团有限公司浙江省杭州市311215
摘要:在对建筑电气进行设计时,最需要注意的地方和其根本目的就是既要确保建筑必备的各项功能的实现,又要满足设计和建筑的安全需求,随着人们物质生活水平的提升,人们对环境保护、节约能源、降低成本、增加效率等问题越来越关注,当然,建筑电气节能设计作为比较流行的趋势也受到了人们的广泛关注,其也正在成为社会关注的焦点和建筑电气设计者们开发和探索的重要课题。
关键词:智能建筑;电气设计;节能措施
1智能建筑电气设计需注意的问题
为了尽量的避免智能建筑在电气设计之中所存在的各类不足,工作人员首先需要明确建筑的功能以及具体的要求,了解电气设计的相关标准,其中智能建筑中所涉及的设备相对比较复杂,具体包括排水设备、相关电气设备以及运输设备,这一点会在一定程度上直接加大最终的电量,因此在对供电设备进行选择时首先需要保障设备的可靠性以及科学性。其次,工作人员还需要考虑智能建筑与电气设计之间的相关性,真正的实现照明配电作用的最大化,保障该环节与其他设备之间的独立性。另外,在电气设计的过程之中需要积极的做好防震措施,如果还需要添加一些配电屏以及灯具等电气设备,那么还需要落实好消防工作。从目前来看,智能建筑大多在人员密集地以及整体建筑相对比较高的地方,因此消防安全等级必须要符合一定的标准,做好前期的预防工作。
2现代智能建筑电气设计分析
2.1智能建筑照明系统节能设计
结合相关的实践调查可以看出,照明用电在我国总体用电之中占有10%的比重,大部分主要以低效率的照明为主,为了能够真正地实现智能建筑之中照明系统的节能设计,工作人员需要立足于照明系统运作的实质要求进行实践。首先,在智能建筑照明系统节能设计之中以实现自然光源的充分利用为原则,加强与建筑专业人员之间的联系以及互动,充分发挥自然光的作用以及价值,尽量将自然光代替原有的人工照明。其次,工作人员还可以将建筑物内部的人工照明与现有的自然光源相结合,实现智能建筑物人工照明电能的最大化利用。需要注意的是,在照明系统设计的过程中,工作人员需要根据智能建筑物环境对照明的实质要求积极的选择一些节能低耗的灯具,如在户外广场等场地之中可以选择高压钠灯,这些灯具不仅照明强度比较好,同时实际的损耗相对比较低。对于一些比较低矮的室内场所来说可以直接利用荧光灯,这些节能性相对比较强的灯具能够将整个照明系统的电能损耗控制在有效的范围之内。
2.2动力设备系统的节能设计
动力设备系统的损耗在整个智能建筑电气损耗之中也占有较大的比重,因此为了能够从整体上促进智能建筑电气设计水平的整体提升,工作人员需要在前期电气设计方案选择的过程之中明确动力设备系统的节能设计要求,通过提高电动机的工作效率来选择与不同设备相适应的电动机。在选择电动机时,电气设计工作人员首先需要了解智能建筑具体的负荷以及相关的特性,严格按照电机的工作环境以及相关的电气负荷选择工作效率相对比较高的电动机,只有这样才能够尽量避免一些不必要的能源消耗,促进电动机工作效率以及节能水平的整体提升。其次,积极改进控制方法,促进运行效率的提升。建筑电气中电动机的节能措施能够与整个运行相结合,通过这种形式尽量避免空载运行以及轻载运行;但是电动机在损耗的过程之中,实际的电能与负荷之间呈现着明显的正相关关系,因此如果对智能建筑中的动力设备系统节能设计进行操作以及选择,那么首先需要突破传统的控制方式,以提高电动机的运作效率为立足点和核心,针对负荷变化进行有效的调节,尽量采取变频调速,即使设备出现了荷载下降也可以采取变频的方式对现有的速度进行自动的调节,尽量保证整个运行的速度能够实现与负载之间的有效统一。
最后,工作人员需要严格按照电动机负载情况积极补偿现有的电动机,其中电动机无功功率的就地补偿技术在实践运作的过程中受到了社会各界的广泛好评,同时作为我国十分推崇的一种节能项目,这一新技术的落实不仅能够有效地促进节能设计水平的提升,还能够充分发挥智能建筑动力设备系统的作用以及价值。在对智能建筑动力设备系统进行节能设计之前,工作人员需要根据电动机负载的实际情况,采取就地补偿的形式来更好地实现电动机的稳定运作。另外,对于一些与固定地方离得相对比较远的电动机来说,还可以采取无功功率就地补偿的形式实现不同节能设备之间的有效联系,尽量将电动机的损耗控制在有效的范围。需要注意的是,在整个运行的过程之中设备实际的运行效率以及质量也会受到影响,为了实现电气设计的水平以及节能措施作用的有效发挥,工作人员需要积极利用一些现代化的高新技术以及设备,了解在现在智能建筑中电气设计的具体要求以及标准,加强不同设备之间的联系以及互动,以实现节能减排为目的和核心,充分的发挥不同高新技术的作用。
3现代智能建筑电气节能措施
3.1变压器节能的措施
通过变压器来实现节能,其实质是保证变压器有功功率损耗的降低来促进其运行效率的提升,计算变压器有功损耗的算式见式。△P=Po+β2Pk式中:△P为变压器的有功损耗,kW;Po为变压器的空载损耗,kW;Pk为变压器的短路损耗,kW;β为变压器的负载率。Po用来表示变压器的空载损耗,亦称铁损,其由铁芯涡流损耗和漏磁损耗共同组成,铁芯的制造工艺和材料会影响到Po的值,但不会受到负荷大小的影响,因此,在选取变压器时最好选择例如SC8、S9、SL9等相对节能型的变压器。这些节能型的变压器均采用优质的冷轧取向矽钢片,对矽钢片进行“取向”处理不但可让矽钢片在磁畴方向上保持高度的一致,还能在最大程度上减少铁芯涡流的损耗。Pk表示变压器在额定负载传输时的损耗,也就是变压器的线损,在使用微分求取β2Pk的极值时,此时的负荷是β=50%时每1kW的负荷,变压器的能耗值在此时最小,但是如果在β=50%负载率的情况下只保证减小变压器的线损,而不能保证变压器铁损的减少,这样也不能达到有效节能的目的。通过综合初装费、土建投资、运行费用等各项费用,再结合变压器在使用时需要预留出适当余量的需求可得出,变压器最节能且经济的运行负载率约为75~85%。在设计变压器的台数和容量时,要对用电负荷进行合理分配,从而对变压器的台数和数量进行合理选择,保证变压器在高效区内工作,这样能在最大程度上减少变压器的总损耗。
3.2提高供配电系统的功率因数
促进设备自然功率因数的提高。在设计建筑电器系统时,尽量在功能和工艺条件允许的状况下用功率因数比较高的同步电机来代替异步电动机,也可考虑通过异步电机进行同步运行的方式来提升系统的整体功率因数。为系统配置无功补偿装置。因为电容器会在运行的过程中产生超前的无功,而大量的非线性负载则会在建筑电气系统的运行过程中产生大量滞后的无功,针对这两个性质,可通过为系统配置无功补偿装置的方法来帮助系统提升功率因数。
结束语
在对建筑电气进行设计时,采用的技能设计措施和方法不仅要满足技术方面的功能需要,还要让整个建筑物在电气设计时具有一定的经济合理性和先进性,契合建筑物节能环保的需求,满足可持续发展的要求。
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