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民用建筑电气设计中的节能技术应用

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   [摘要]我国民用建筑的迅速发展,也使能源问题越来越受到重视,特别是如今倡导节约型社会,其中的电气节能技术在建筑电气设计中占据着重要的作用。一般来讲,主要节能措施是配电系统以及照明环节的设计,这些措施的应用能够有效的节约电能,减少能源损耗,并且利用先进的设计理念以及性能完备效率较高的节能设备,在一定程度上能够有效地完成对电能节约利用,为人们提供绿色健康的生活环境。
   [关键词]节能设计;LED;光伏发电
  文章编号:2095-4085(2019)03-0038-02
  在节能技术的发展过程中,各种技术层出不穷,一般来讲有较为现代化的节能技术也已经日趋成熟,在一些重要的领域已经得到了有效运用,如变频空调、LED节能灯、光伏发电等新设备的应用更是节约了一定的电能。本文对民用建筑电气节能技术进行了简单的概述,如供配电系统的节能措施,照明系统的设计,包括一些空调系统的节能设计等,除此之外,清洁能源在民用建筑的有效运用,也能够使其节能设计得到进一步的发展,改变其被动的节能设计,变成主动的能源供给,使民用建筑实现了可持续发展。
   1民用建筑电气节能技术的简单概述
  民用建筑的迅速发展,也为电能的使用带来了一定的压力,我国建筑行业能源浪费问题也越来越严重,特别是倡导节约型社会的创建过程中,其中的电气节能技术也受到了人们的重视,在建筑的电气设计中占据着重要的作用。在民用建筑电气设计中,其中主要节能措施为配电系统以及照明环节的设计,这些措施的应用能够有效的节约电能,减少能源的损耗,并且利用先进的设计理念以及性能完备效率较高的节能设备,在一定程度上能够有效的完成对电能节约利用,为人们提供绿色健康的生活环境。
   2现代电气节能技术的介绍
   2.1供配电系统的节能措施
  在节能技术的发展过程中,其中变压器的合理设置在一定程度上能够使电能得到合理的分配,降低电能的线损。特别是配电系统的功率需要适应当前民用建筑的设计需求,通常平均功率因数为0.9,为了能够让配电系统达到这个要求,适当装配无功补偿设备,能够使用户的功率得到进一步的提高,使节能技术能够得到了有效运用。除此之外,箱式配电站的位置选择也需要遵循一定的基本原则,如可以设置在负荷中心,不仅可以減少供电半径,也可以减少线路的投资与损耗。而变压器的容量规格也需要根据负载的要求进行合适的选择,在一些负载相对较高的地方最好多设置一台箱式变压器,为线路设计一定的冗余措施。
  除此之外,选择节能型变压器也是民用建筑设计的主要考量内容。变压器日常的运行过程中也有一定的空载,也称之为铁损失,是由铁芯的涡流造成的电能损耗。其损耗的大小通常与制作工艺有关,取决于铁芯材料。因此在进行变压器选择的时候,应采用节能型变压器,能够通过提升铁芯的材料,来降低空载时期的损耗。除了这些外,线路线材的选择在节能设计中也起到重要的作用,在电力工程中,线路的电流是不变的,只有减少线损,才能够是节能设计获得良好的线材支撑。减少电阻的方式很多,其中最佳的途径就是选择合适的线路,尽可能的选择较短的线路,减少回头输送的支线。还可以提升线材横截面积,在成本许可的前提下提高线路负载。为节能设计提供良好的线材支撑。
   2.2照明系统的节能设计
  在现代建筑设计过程中,照明系统做为重要的配套设施,合理的设计不仅能够满足现代个性化的要求,也能够实现一定的节能措施,对居住环境也有着一定的美化作用。在设计的过程中,应充分考虑到自然光的辅助照明,在白天尽量使用自然光照明,根据民用建筑的设计特点,因此自然光就能够基本满足建筑的设计要求。只需要根据要求,在一定程度上需要结合门窗的位置进行电气设计,并在灯具的选择过程中,需要使用高效光源,也需要有照明器反射面等,特别是在客厅,厨房,餐厅这些地方照明功率的目标值不应大于5W/m2[1]。
  在民用建筑的电气设计中,如大小商场,学校等,需要根据实际的布局进行照明器具的合理设计,可以使用多控开关进行适当的分组控制,根据不同情况,选择合适照明范围,对于教室的照明不仅满足整体的照明,对于局部的光照也要尽可能的达到舒适的目的,保障学生在阅读的时候能够得到优质的体验。并选择LED技术的冷光源灯,并结合相应的面光源技术达到节能的目的。该类型的灯具光通亮,低光衰,率高显色性,使用寿命长。相较于传统的节能灯更加适用于如今的电气节能设计。
   2.3电气节能控制系统的设计
  随着物理网技术、云计算以及自动控制技术的有效发展,为电气节能的智能化设计提供了重要的解决方案,通过建立智能控制系统,对整栋民用建筑的电气系统进行全面监控,适时管理,当一些设备不需要进行工作的时候,智能控制系统会自动切断设备的供电从而达到节约电能的目的。不仅如此,智能化设备也能够对电能的使用进行一定的优化,通过对人们使用电气的频率和时间进行记录分析,能够在电气使用较为频繁的时间段,组建较为理想的节能模式,兼顾电能节约和用户体验,可以对建筑内风机,水泵等进行智能控制,并且对照明系统,变电系统,电梯系统进行实时监控,使其能够按照节能要求合理分配电能。
  除此之外,在民用简述的动力节能设计方面也可以采用节能型电机,并根据建筑物的结构特点对电机的载荷以及容量,实现电机和水泵用星三角启动,软启动等。其中无齿轮拽引机使用可以非常高效的完成电梯的升降任务,其结构与马达直接进行连接,能够直接让电动机带动轿厢运行,由于没有齿轮减速箱,使拽引机的效率更高,并配合智能节能系统,能够使电梯的运行高效的进行。所以在进行电气设计阶段,就要充分考虑动力节能设备的使用,在水泵和风机进行节能型改进,等并根据实际功率选择合适的节能电机,为民用建筑的节能设计提供必要的技术支持[2]。
   3太阳能在民用建筑的有效运用
  太阳能做为重要的清洁能源之一,若是进行有效利用,就能够有效的完成大楼的节能设计,使其能够获得较为理想的能源。随着新技术的不断发展,太阳能技术也能够达到了一定使用价值,在民用建筑电气设计中使用适当的太阳能能够有效的节约大量资源,完成节能型大楼的有效设计。一般来讲太阳能的应用有多种方式,一是太阳能热水器的使用,能够代替电热水器,完成对电能的节约。该套系统能够有效的吸收太阳能的辐射,把水进行加热,有效的供应生活热水,具有很高的经济价值,技术也得到了成熟的发展。其中屋面一体机,能够和建筑有机的结合在一起,兼顾了外观的设计[3]。   随着太阳能发电技术的逐步成熟,利用其光伏效应能够直接将太阳能转变为电能的,一般来讲,有独立运行以及并网发电两种形式,独立系统的构造较为复杂,需要蓄电池等做为储能装置,一般来讲在一些偏远地区的使用较为普遍,而若有公共电网的部分,则可以使用光伏发电系统和电网进行并网运行,使其降低造价,从而更好的完成相应节能设备。如今应用较为成熟的技术就是太阳能电力墙,该墙整合了光电模块,将其太阳能发电装置和外墙建筑材料相融合,形成了外墙贴面,也能够做为建筑物提供重要的电力能源供应。除了满足建筑的部分需求外,并将剩余电能并入电网。
   4新技术民用建筑电气设计中的有效运用
  为了能够进一步达到理想的节能效果,采用新型节能技术是重要的途径之一,因此要求设计人员能够更及时有效的关注新型节能技术,并能够及时将其应用到民用建筑的节能设计中,特别是高端节能技术的深入探索,從而能够有效增强节能设计的科技含量,使总体设计更具时尚气息。在民用建筑电气设计中,可以根据具体的情况对于克服三相不平衡装置,稳定供电电压开关,高效电机以及节能型耐腐蚀电缆桥架等这些新型的节能设备和节能技术,都能够有效的减少电能的消耗。
  在民用建筑中多是采用单相电感性负荷,为了能够有效降低电网中的无功功率,优化电网功率配置,提高供电系统的可靠性和供电质量,使其具有良好的的供电效率,本着节约电能的原则,应在低压配电系统中采用无功补偿装置。并根据实际要求,进行合适装置的选择。除此之外,还有许多新型技术也能够得到有效的运用。所以在进行节能设计的过程中,要充分考察各项成熟节能技术,在保障系统稳定的前提下,进行合理采用。
   5结语
  总之,在民用建筑电气设计中设计中,使用节能技术能够有效地节约能源,但是需要了解现代的节能技术,综合运用先进的节能技术,在照明系统、动力系统、以及空调系统中采用有效的节能设计,能够大幅度的节约电量。另外,适当的使用清洁能源,如太阳能等,这些可以进一步使能源结构得到有效的调整。让民用建筑电气设计得到科学的发展。
  参考文献:
   [1]秦丽娅.在民用建筑电气设计应用节能技术的研究[J].商品与质量,2016,(17):226-227.
   [2]陈克庆.在民用建筑电气设计应用节能技术的研究[J].门窗,2016,(03):226-227.
   [3]耿小俊.节能技术在民用建筑电气设计中的应用[J].城市建筑,2017,(03):145.
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