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于延強
煙臺中糧博瑞房地產開發有限公司, 山東 煙臺 264000
摘要:按照相關數據分析得出,我國公共建筑單位建筑面積的耗電量是居住建筑的5~10 倍,是建筑能源消耗的高密度領域。由于公共建筑的主體功能、各設
備系統復雜,其運行節能管理相對比較復雜,影響因素較多,其中使用者和物業管理方的運行能耗管理水平影響較為突出。因此,這類建筑能源浪費現象較嚴
重,具有巨大的節能潛力,必須依靠節能管理手段來實現公共建筑智能化的節能運行。下面就對公共建筑智能化工程與建筑節能進行分析,希望可供相關從業
者的參考借鑒。
關鍵詞:公共建筑;智能化工程;節能施工
1 影響公共建筑節能運行的制約因素
1.1 公共建筑節能存在的關鍵問題
有研究表明,上海辦公樓建筑能耗一般在120kwh/(m2a)的水平,北
京市辦公樓建筑一般在l00kwh/(m2a)的水平,相比于氣候條件大致相當
的日本同類建筑,能耗要比日本的高出將近40%。由于大型公共建筑的建
筑面積較大、功能復雜而且各種設備多,其運行節能管理相對比較復雜,
節能潛力巨大。關于目前建筑節能運行管理方面存在的關鍵問題包括如下
幾類主流觀點。建筑節能存在問題的關鍵是行業相關政策法規不完美,執
行不力等,具體表現在:強制性節能政策缺失,經濟激勵政策缺失以及強
制性政策執行力度不夠,建筑節能是一個市場機制部分失靈的領域,單靠
市場調節機制不能全面推動建筑節能工作,它需要政府引導并采取強制行
政手段。目前我國公共建筑運行節能存在的主要問題包括:公共建筑各利
益主體節能意識不高,公共建筑節能運行管理不力;建議設置必要的運行
管理的主體物業管理從業門檻,提高從業人員的建筑節能運行管理水平。
1.2 公共建筑中央空調節能制約因素
根據我國當前建筑能耗以采暖和空調能耗為主的實際情況,因此大型
公共建筑節能的重點應放在采暖和降溫能耗上。綜合國內外的相關研究結
論,建筑中央空調節能存在的問題包括如下幾個方面:(1)設計問題,不
合理的建筑設計與建筑通風導致空調冷量過高。(2)空調設備系統問題,
不合理的系統和設備選型以及運行方式,導致空調系統效率過低。(3)圍
護結構問題, 建筑圍護結構熱工性能越好,即傳熱系數越小,輻射透過率
越低等,冷熱耗量越小。(4)運行管理和使用習慣問題,不合理的運行制
度導致空調系統的運行時間過長,如下班不停止運行,不需要時仍繼續使
用等原因造成極大的浪費。(5)自動控制水平,一般大型建筑的空調、電
梯、照明等群控、智能化程度不全、不精,影響能源的使用效率。
2 公共建筑節能運行管理的措施
2.1 業主方節能管理策略
在市場經濟的條件下,建筑節能既得利益方能主動實施節能措施和加
強運行管理,而沒有利益方節能管理工作就缺少了長期的生命力。因此,
探討參與各方合作機制和收費模式,平衡利益關系就顯得相當重要。建筑
類型繁多,但收費模式有一定的規律可尋,筆者建議如下固定租金+直接收
費模式。
(1)固定租金—— 含公共能耗費用(公共照明、電梯、空調等)。
(2)各用戶獨立的能耗費用—— 如用戶的辦公用電、用戶的照明用
電等。
具體解釋:空調能耗、電梯、公共照明能耗等直接收費不現實,采用
含在租金中由業主、物業統一支出管理的方式;另外, 用戶直接使用、可
獨立控制的辦公用電、照明用電等能耗費用,采用直接計量收費的方式。
該模式可以激勵業主和用戶的節能主動性。如果建筑運行管理由物業
管理公司負責,則需要采取措施來激發物業管理公司的節能積極性。通過
有效監控來約束物業管理的節能管理行為,或者 依靠節能收益分擔機制來
激勵物業管理公司進而達到節能的目的。
2.2 物業公司的節能管理工作
采取能耗分項計量,把不同系統的能耗分開(如電能、燃料、熱能和
冷量等),以落實節能責任人,有利于節能管理的開展,提高節能積極性。
條件允許的還應實時地采集能耗分項計量結果,分析各系統能耗進行有效
的監控、審計和診斷,了解各設備用能情況,實現動態控制,充分挖掘節
能潛力。節能管理工作實際中,應多注意以下幾點。
(1)照明系統的節能運行管理除節能燈具的使用外,更重要的一點在
于節約,即減少不必要的開啟時間和照明強度。合理降低公共區域照明密
度,合理控制照明時間,制定嚴格的公共區域照明時間表,嚴禁“長明燈”
現象。改造舊的、高耗能的照明設備,采用照度控制、感應控制等技術手
段,減少照明能耗的浪費。
(2)大型公共建筑多采用集中空調系統,由于其具有設備多、結構復
雜、用能集中等特點,就加強對它的節能運行管理,提高運行管理人員的
操作技術水平,掌握實用的節能技術。根據積累的運行數據,如供回水溫
度、壓力、新風、回風的溫度等,調整出適合本建筑的運行參數,達到節
約目的。
2.3 使用方的行為節能管理
加強節能制度和行政法規建設,約束使用者浪費行為,加強使用者節
能意識建設。在美國各級政府機構通過行政制度和法規強制要求加強節能
工作,而且白宮以身作則,制定了詳細的白宮節能計劃,通過實施下述節
能措施,估計能降低能耗3%~5%。具體措施如下:(1)為所有會議室的
燈裝上自控開關。(2)離開辦公室時關掉窗戶和空調設備的自動調溫器,
以及照明設備。(3)當室內照度已經足夠時,不再使用更大功率的照明設
備。(4)每天堅持在工作完成時關掉顯示器,關掉計算機。(5)所有建筑
物外景照明在天黑后再打開。(6)除非空調不能滿足要求,杜絕使用移動
式采暖設備。(7)在工作、旅行或其他活動完畢后,關掉公共場所的照明
設備。(8)關燈,拉下遮陽設備,關上未使用房間的門。(9)將熱水器的
溫度設置為大約105 ℃。(10)關上不需要打開的窗戶。
總之,使用者的行為直接影響能耗數據的大小,因此控制使用者的行
為節能是最直接有效的方法,而且不用任何成本就可以實現節能目的。
3 打造綠色建筑的措施
3.1 綠色建筑應因地制宜
無論從建筑物的朝向、布局到其周邊的交通組織,都應充分尊重當地
的自然地貌和氣候條件,最大限度地保護并融入原有的生態環境。如果說
合理的選址和有效的規劃為造就綠色建筑奠定了基礎,對建筑物內外多層
面的精心設計則是支持綠色建筑的骨架。在建筑體形和空間處理上盡量壓
縮交通面積以減少不必要的空間浪費,精心地選擇高效且又適應當地經濟
承載力的建筑材料和設備。
3.2 對環境影響降至最低
綠色建筑在基地選址及規劃時要盡量翻新舊建筑,節省資源并減少新
建筑物對環境的影響。詳細地評估基地的自然資源,了解基地現有的日照
情況、土壤性質、植物、重要的自然區域等,使建筑物在基地內的位置應
盡量減少對環境的影響,保存并降低對基地內生態環境的影響,減少道路
及服務區域的面積,避免破壞基地內的濕地、沼澤地。利用基地內的現有
植物,降低西曬、減少冬天的冷風以節省建筑物能源的使用。
3.3 盡力節約各種能源
在建筑物設計上要充分利用建筑物的面積,避免資源、能源及經濟上
的浪費。但是節能也不是一味的為節能而節能,節能應考慮經濟因素。在
建筑設計時應比較建造時的投入和建筑在以后的使用壽命期間取得的經濟
效益后,選擇適合的節能措施,而不能是毫不思考地把只要是節能的就全
部用于建筑中。
結語:
總而言之,因為我國建筑節能發展較慢,政府在控制好新建住宅和公
共建筑的節能要求的同時,加快完善法律法規體系,建立健全監督機構。
針對我國公共建筑智能化能耗浪費嚴重,節能潛力大的現實情況,需要提
高使用者的節能意識和提高物業管理方的運行能耗管理水平。
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【關鍵詞】智能化建筑;電氣節能;設計
智能化建筑給人們的生產生活提供了較大便利,在人們越來越關注環保的背景下智能化建筑更應該注重電氣節能,因此,加強智能化建筑電氣節能的研究受到越來越多業內人士的廣泛關注。
一、智能化建筑電氣節能的意義
我國經濟發展迅速,能源消耗巨大,尤其建筑行業能源消耗更是驚人[1]。伴隨著智能化建筑逐漸走入人們的生產生活之中,加強其電氣節能的研究具有重要的現實意義。
一方面,智能化建筑電氣節能可降低能耗,促進其社會與經濟效益的充分發揮。另一方面,電氣節能不僅迎合了當今社會提倡的環保節能理念,而且對智能建筑行業的可持續發展具有積極的推動意義。因此,智能化建筑行業應將電氣節能當做行業標準,不斷規范電氣節能行為,促使我國智能化建筑行業的穩步、長遠發展。
二、智能化建筑電氣節能技術問題
智能化建筑在人們的生產生活中扮演著極其重要的角色,然而受多種因素影響,我國在智能化建筑節能技術的應用方面存在一些問題,一定程度上影響智能化建筑節能性能的發揮[2]。這些問題主要體現在以下幾點:首先,智能化建筑設計的電氣節能系統未進行全面的規劃,部分細節不合理,導致整個節能系統運行的效率低下[3]。其次,部分節能配套設施不完善,致使節能效果非常有限。最后,智能化建筑節能管理制度不完善,存在一些漏洞,無法確保節能措施的嚴格落實,導致電能的無端消耗。上述問題的存在嚴重影響智能化建筑的節能效果,因此,應結合當前我國智能化建筑電氣節能實際,努力尋找優化電氣節能的相關措施,提高我國智能化建筑節能水平的提高。
三、智能化建筑電氣節能優化措施
1.智能控制系統優化設計
智能化建筑電氣節能技術的優化涉及很多內容,其中智能化控制系統的優化是較為重要的方面,主要包括智能控制網絡、智能數字控制器、智能控制管理以及智能控制策略等內容的優化。考慮到暖通空調系統是智能化建筑的重要組成部分,下面對其節能的優化設計進行探討。
首先,在智能控制策略方面的優化。智能化建筑應用的空調其數字控制器多為PID控制。通常情況下,PID 系數的高低與空調達到設定溫度的過程長短成反比例關系,因此,為使PID系數能夠及時響應空調機組給溫度變化的控制,優化時可將溫度傳感器同時安裝在室內及送風道以實現雙級控制,使系統能夠根據溫度變化及時作出響應;其次,在智能控制管理方式方面的優化。為進一步提高空調使用者便利及舒適程度,可對中央控制進行優化,即將與VRV上設定器功能接近的部件安裝在DDC上加以實現;再次,優化智能數字控制器時,應依據具體的應用場合安裝處理能力相近的DDC;最后,優化智能控制網絡時,可應用RS485總線控制網絡對小規模的建筑電氣節能工程進行優化。
2.質量安全監控優化
智能化建筑電氣節能優化中質量安全監控的優化是不可忽略的重要內容,具體可從以下兩個方面實施:
其一,對供電系統保護措施的優化。利用網絡技術構建智能化保護措施,以提高質量安全監控質量。例如,結合實際以網絡技術為基礎構建監控智能化建筑節能監控網絡,及時發現節能方面存在的不足之處,通知技術人員進行維修;其二,對安全防范系統進行電氣節能優化。智能化建筑安全防范措施包括很多系統,例如,門禁控制系統、入侵報警系統以及視頻監控系統等,優化時需要從其整體監控效果方面進行綜合的分析,在確保各個系統工作質量的前提下,有針對性、有目的進行節能優化。
3.加強智能化建筑電氣節能管理優化
智能化建筑電氣節能的有效實現離不開嚴格的管理以及完善的制度支撐,因此,智能化建筑電氣節能優化還應注重管理方面的優化。首先,設計智能化建筑時應全面分析,進行合理的規劃,做好電氣節能的每一個細節,以實現電氣節能效率的提高;其次,加強電氣節能配套設施的完善。研究發現,一些配套設施性能能否充分發揮一定程度上影響電氣節能目標的實現,因此,應通過增加電氣節能配套設施的資金投入,完善電氣節能配套設施;最后,結合智能化建筑電氣節能管理實際,完善電氣節能管理制度,尤其在細節上對管理制度進行完善。例如,定期檢查電氣節能一些基礎設施;重視管理人員專業技能的提升培訓等,給智能化建筑電氣節能工作的順利實施創造良好的條件。
總 結
智能化建筑是未來建筑行業發展的方向,其在諸多方面的優勢不言而喻。為更好的滿足當前社會節能環保理念的要求,應注重智能化建筑電氣節能方面的研究[4]。尤其應從當前電氣節能實際出發,積極尋找優化電氣節能有效策略,進一步提高智能化建筑電氣節能效果。
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關鍵詞:智能化;建筑;電氣
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、智能化建筑電氣節能概述
智能建筑其技術基礎主要涉及建筑技術、電腦技術、通訊技術和控制技術。作為一種新型的現代化樓宇,智能建筑通過對建筑物的結構、系統、服務和管理這四個基本要素以及它們之間的內在聯系,以最優化的電氣設計,為使用者提供一個投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環境空間。使智能建筑物能夠幫助樓宇業主,在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報。顯然智能建筑對智能控制提出了較高要求,而智能控制的根本取決于智能化建筑電氣如何實現高效智能化節能,也即取決于如何通過電氣節能技術的革新來降低智能化建筑的電氣耗能。
如何實現智能樓宇電氣的智能化節能是當下全球范圍內建筑電氣工程行業關注的焦點所在。如何對樓宇的供配電體系、安全控制體系進行智能化的、自動化的環保節能優化是智能化建筑電氣節能優化設計的核心問題所在。這也是未來建筑電氣節能技術的攻關方向。
二、建筑智能化過程中電氣節能存在問題
1、建筑電氣節能設計未優化
控制方式、照明光源的不合理選擇造成了照明系統的高耗能。建筑耗電中照明耗電占了很大的比例,我國照明耗電大體占全國發電量的10%~12%。不合理的照明開關控制及節能系統控制方面存在的漏洞都造成了大量能耗,智能系統沒有對照明系統工作的時長進行合理監控與控制,給供配電與照明電氣節能系統的發展帶來不利影響。
建筑的通風與設計不合理造成了建筑的空調冷量過高,耗能過大。一些使用中央空調的商業樓或辦公樓,在建筑過程中由于不合理的設計或施工造成機械排風及室內通風不暢、設備選型不當、運行制度不合理等,最終導致室內外通風不暢,人體舒適度降低,空調的能耗達不到人類舒適的的要求,造成浪費。
其他輔助電氣設施設置不當。建設過程中,在智能建筑內部由于給水排水、采暖通風等方面的系統運行方式或設備選型不合理,都會導致智能建筑電氣的高耗能問題。
2、缺乏智能化建筑電氣質量安全監控
表現在建筑電氣監控安全優化控制方面,某些建筑電氣工程師未能全面有效地對現有建筑電氣節能技術進行參考、分析和運用,導致在其具體的設計環節缺乏可實施性,使得某些智能樓宇的電氣節能體系無法有效地正常運行,達不到相關國家規范對節能的要求,也不能保障智能化建筑電氣節能體系的安全。
3、缺乏全面有效的協調統籌
基于我國當前智能化建筑電氣節能技術發展現狀,可以看出,目前智能化建筑電氣節能體系缺乏合理全面的統籌規劃設計,致使節能體系實際運行效率低下,耗電量大。缺乏全面有效的協調統籌,導致控制制度存在漏洞,電能消耗過大。
三、在進行智能建筑電氣設計所要注重注意的問題
在實踐證明中發現,想要真正實現智能建筑電氣設計就必須對相關問題進行重點把握,有效避免設計中存在的不合理設置現象。首先,由于智能建筑中涉及到的相關設備相對較多,例如建筑給排水設備、運輸設備以及相關電氣設備等,在一定程度上造成了用電量較大的情況,所以供電設備的可靠性要求將直接影響到工作的有效展開。同時在進行智能建筑設計時照明與動力干線的工作問題,進行過程中為了保證效果要注意將照明配電要與動力回路分開。再次,注意消防工作。近年來智能建筑逐漸趨向于高度高、人員密集的狀態在發展著,所以對于消防安全工作要求較高,同時建筑電氣設備涉及到的先關管線也要做好消防預防工作。最后,注意電氣設備配電方式的合理化。要盡量選用高效率的變壓器、照明設備以及相關補償裝置等,同時注意不同原理供電回路的分配,能夠有效的達到節約用電的目的,最終實現智能建筑節能的效果。
三、建筑智能化過程中電氣節能出現問題的改善措施
1、智能化建筑電氣質量安全監控優化措施
建筑電氣質量安全監控技術是確保智能化建筑電氣節能體系正常安全有效地運行的保障,應正視建筑電氣質量安全監控進行優化在智能化建筑節能電氣工程中的重要的地位.質量安全監控的優化可以從以下兩個方面展開:
從智能化建筑電氣節能監測與控制進行優化。如:對通風與空調控制系統、冷熱源、空調水的檢測控制、供配電系統監測、照明系統監測、綜合控制系統等全方位進行智能化控制。統計分析并優化相關設備的耗電量。在注重智能化建筑電氣節能體系設計的同時,還應重點注意對質量監控體系設備安全性的監控,以此達到全面的節能效果。
從智能化建筑電氣節能供電體系進行優化。如借助網絡開啟智能保護措施,通過借助Intel的人工智能識別體系對質量安全進行監控,對能耗數據進行采集與分析,記錄設備運行運行狀況,及時發現安全問題。
2、電氣節能技術體系優化的重要環節
具體包括以下四個方面:①智能控制策略的優化;②智能控制管理方式的優化;③智能數字控制器的優化;④智能控制網絡的優化。
同時在智能化建筑電氣節能技術設計時應符合我國現行的智能化建筑電氣國家設計規程和標準,并且要在具體設計過程中,遵循適用性、安全性、節能性、環保性四大基本原則,以此完善和發展智能化建筑電氣節能技術。
以中央空調的控制系統為例。首先,從智能控制策略優化的角度出發,建立了一套基于LonWorks和智能控制技術的中央空調節能控制系統。全面提升系統的性能,更好地實現高可靠、高性能和高節能的目標,結合傳統的PID控制方法,建立系統模糊控制器。系統模糊控制器的設計分兩部分,上位機是較為復雜的模糊控制程序,實現系統主要環節節能,并以“組態王”對空調系統進行監控。下位機基于芯片智能節點的設計,實現空調末端環節的節能。其次,從智能控制管理方式的優化角度出發,為了給空調使用者提供較大的舒適與便利,工程設計者可以通過在DDC上安裝功能與智能控制面板的設定器接近的專門部件來實現對暖通空調體系的中央控制。再次,從智能數字控制器的優化角度出發,可以依據不同的場合選擇不同處理能力的DDC,即中央空調系統的控制對象,包括控制區域的溫度、濕度、新風量、冷(熱)水溫度、壓力等幾個方面進行調節。通過對空氣處理機組(空氣處理機組是指集中在空調機房的集中式的空氣處理設備,包括送、回風機、過濾器、冷卻器、加熱器、加濕器等,它是整個中央空調系統的重要組成部分和核心)的控制,控制溫度和濕度,以及新風量的大小等。將室內的溫濕度環境保持在適宜的水平,并且盡量使系統的能耗最小,實現控制的最終目標。最后,從智能控制網絡的優化角度出發,通過智能收發器、操作系統、控制器或路由器等,并基于標準的智能化嵌入所有網絡設備―――使每個設備更加獨立、可互操作和可靠。幫助應用程序將不同產品轉變為可提高能源效率,并使人們的生活更加安全、舒適或高效的卓越系統。從而降低能耗,可以對大型智能化建筑電氣節能工程進行優化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能數字控制器以及智能控制網絡的優化組合有助于全面實現智能控制體系的全面優化,從而達到節能降耗、安全環保的智能化建筑節能目的。
結束語
智能化不僅是我國建筑工程要攻關的方向,也是建筑電氣節能設計的世界性發展方向。電能的節約降耗是智能化建筑的工程設計中的重中之重,基于目前我國建筑電氣能源消耗較大的現實以及在智能化建筑電氣節能技術工程設計中存在的諸多狀況,如實際運行效率低下、實際節能效果不明顯等現實問題,智能化建筑電氣節能應從整體優化的角度,首先應關注智能化控制體系與電氣管理體系節能設計的優化與安全。其次在對智能化控制體系進行優化的同時,要重點開發完善智能化建筑電氣的質量安全監控和技術革新,目的是在整體上實現智能化建筑電氣節能環保效益和經濟效益的最大化。
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關鍵詞:建筑智能化 設計 節能
中圖分類號: TE08 文獻標識碼: A 文章編號:
我國是世界上第二位能源生產國和消費國。盡管我國能源儲備相對較多,但人均能源量相對并不高,處于能源相對缺乏狀態。節能問題一直是我國發展國民經濟的一項長遠戰略方針,節能需要從每個人做起,同時,也需要從根本做起。采用智能化設計建筑就是從根本上做到節約能源。作為二次能源的電能供需矛盾近年來越來越突出, 能源的缺乏已嚴重制約著國民經濟的發展。減少建筑的用電,就很大程度的做到了節能的效果。我們可以從建筑的空調系統、電動機及風機的節能設計、照明節能設計及控制等方面節約電能,做到建筑智能化。
1建筑智能化與節能設計的發展歷程與目的
智能化建筑通過對建筑的結構,系統,服務,管理以及她們之間內在的關聯的最優化考慮,來提供一個投資合理的但又擁有高效率的舒適、溫馨、便利的環境。
1.1建筑智能化的歷史
智能建筑起源于20世紀80年代初期的美國,美國康涅狄格州的哈特福特市的一棟智能大樓實現自動化綜合管理,大樓內的空調、電梯、供水、防盜、防火及供配電系統等都通過計算機系統進行有效的控制,這棟大樓開啟了智能建筑的大門。之后西歐與日本都對智能建筑產生了濃厚的興趣,對其作進一步的研究。法、德等國相繼在20世紀80年代末和20世紀90年代初建成各有特色的智能建筑。我國臺北和香港在20世紀80年代到20世紀90年代也建立起了高標準的智能化大樓。
1.2智能化目的
智能建筑將智能型計算機技術、通信技術、控制技術、多媒體技術和現代建筑藝術有機結合,通過對設備的自動監控,對信息資源的管理,對使用者的信息服務及其建筑環境的優化組合,所獲得的投資合理,適合信息技術需要并且具有安全、高效、舒適、便利和靈活特點。
2建筑智能化與節能設計手段
2.1通過建筑空調系統節能設計
大型建筑包括商場、寫字樓、行政樓等都是人群相對較多的地方,為了舒適、高效的辦公,這些建筑幾乎都安裝空調系統。空調系統的耗能量極高,至少占建筑總能耗的50% 以上,系統節能潛力是巨大的。采用智能設計方式改善空調系統的耗能量,則必將會有很大程度上節省能源。節約空調系統的耗能,對建筑節能設計可以起到事半功倍的效果。
減少空調系統的耗能量,從空調系統智能化入手,有效提升空調機組的工作效率,減少共條機組臺數。確保智能設備能夠對室內二氧化碳濃度、溫度進行檢測,得到處數據并進行相關處理,將數據反饋促進空調自我調節,進行智能化處理。另外,對空調水系統流量的進行良好的控制也可降低空調的耗能量。空調水系統耗水量增加一方面對于水資源是一種浪費,另一方面對于空調冷水機組、水泵及氣體系統設施的耗電量也會大幅增加。減少空調水資源用量對于節能設計具有重要的作用。減少水資源消耗主要手段就是通過水泵改善。通過采用變頻技術自動獲取水泵運行的環境參數,分析處理數據得到控制參數,進而控制改變水泵運行狀態,達到減少水資源應用的目的,減少空調系統的耗能量。
2.2通過照明系統節能設計
任何建筑都不能少了照明系統,從大廳內的裝飾燈具到小室內簡單大方的燈管照明,都是必不可少的。減少照明系統的耗能量對于節能設計的意義重大。對于照明系統的節能設計,我們既要考慮其實際作用,滿足工作、生活的要求,又要滿足節約能源的目的,這對于設計者來說是一項高標準的要求。
對于節能的照明設計,首先應考慮照明應做到適地選擇照明器械,要考慮實際環境所要達到的光效、色溫等要求,其次對考慮光源自身的要求壽命、價格的合理性等。例如,在民用建筑中,主要應用的光源有白熾燈、熒光燈、HID 燈,根據技術的發展,還有一些新的光源也逐漸得到應用,例如光纖照明、LED等。為了視覺美,在公共場所的光源很少單獨使用,通常配備具有美感、給人留下深刻印象的燈具。在燈具的選擇過程中,一方面要保證光源燈效好、照明效率高,另一方面注意燈具的配光曲線。要滿足這兩點要求,就需要設計者對光源應用地做好充足的調查,例如計算室內空間比,進而確定用寬、中、窄光束的照明燈具,再根據房間中天花板、墻面以及地面的反射系數,求出所選用燈具在該房間的利用系數。這樣做的目的是避免光源浪費,做到合理應用資源,避免資源浪費。要做到智能照明,就要借助不同的控制方式和控制元件,對不同時間、不同環境的光照度進行精確設置和合理管理,實現節能。智能照明采用自動調節照度方式,充分利用自然光,最大限度的節省照明系統耗能量,達到智能建筑節能設計的要求。
2.3通過建筑設備電動機及風機的節能設計
風機、泵類等設備在建筑中是必不可少的,經過調查得出結論,這些設備的耗能量以及維護費用也是一筆不小的開支。智能建筑從其方向上入手能夠得到很好的節能效果。做到節能,一方面,從基礎入手,采用設計效果好的產品,低耗能、高效率的產品,從一開始就減少耗能多的設備的應用。另一方面,在不影響現實要求的情況下,調機等的電動機轉速,從而實現節能的效果。通常可采用變頻調速、調壓調速、電磁調速、變極對數調速、串級調速(或轉子串電阻)、無換向器電動機調速等方式進行智能調節。
2.4充分利用自然資源優化節能
隨著科學技術的不斷發展,如何將可利用的自然資源,太陽能、風能、地熱能、以及人流量能量,合理的利用到建筑設計中是建筑設計師一直追求的目標。利用自然資源,將其轉化為可利用的電能、熱能等對于建筑智能化與節能設計具有極其重要的作用。目前,某地鐵站采用新技術可將地鐵密集的人流量所帶來的動能轉化電能。通過設備將人們踩在地板上的沖擊力所帶來的動能收集,并將其采用相應手段轉化為電能,可用來提供相應照明等系統的電能供應。建筑入口照明燈開關采用聲控或是明度控制等都是對自然資源充分利用的手段,這樣減少了照明燈不必要的浪費電能的機會,同時也對光源的壽命有一定的延長作用。
3智能化與節能意義
建筑智能化與節能設計可減少控制環節,提高整體建筑的可靠性與穩定性。智能建筑的投資是一種重投資長收益的模式,相對輕投資多維護的模式來說,對于開發商和業主根據有商業吸引力。智能建筑采用先進的科技來更準確的調整和控制, 即“主動節能”,運用高技術實現建筑設備系統的優化集成,實現了節能調控,確保了高效運行。
4結語
建筑智能化是建筑業競相追求的目標,是推進建筑業發展的必經之路。節能設計對于能源的可持續發展,合理利用具有重要作用。在經濟高速發展同時追求低碳、低維護的21世紀來說,智能建筑與節能設計的發展是順應時代潮流的。智能化與節能化要求設計者以實際為中心,追求經濟性、環保性、安全可靠性以及高回報性。只有做到合理性,才能夠提高資源的有效利用率,減少能源的浪費,維護可持續發展戰略。同時,能夠促進建筑行業的穩定發展,為社會乃至世界帶來巨大的社會效益和經濟效益。
參考文獻:
[1]茅榮. 探討建筑智能化與節能設計[J].科技專論.2012
【關鍵詞】 智能建筑 設備節能 優化運行 控制技術
隨著我國科技信息技術的不斷發展,許多高科技產物在人們的日常生活中得到普遍應用,其中最具代表性的就是“智能建筑”。智能建筑順應時代的發展,為人們的生活帶來了便利,同時促進了建筑行業的發展。智能建筑設備將其控制技術視為核心內容,并在節能環保的前提下,實現智能建筑設備節能優化運行的控制技術,對我國智能建筑的發展具有非常重要的意義。
1 目前智能建筑設備節能技術的應用現狀
(1)太陽能利用技術。主要包含兩個方面:太陽能集熱器,主要是通過對太陽能輻射的吸收,將其熱能進行轉換,屬于一種光熱轉換裝置,能夠在熱力發電、蒸餾以及采暖等方面進行運用;太陽能溫室,主要是對太陽能的熱效應進行充分利用,從而滿足采暖和調節溫度的要求,不僅能節約能源,還能避免環境污染,對改善環境具有重要作用。(2)對室內空氣實施調節和節能技術。目前,我國環境污染比較嚴重,對人們的身體以及生活造成嚴重影響。智能建筑建設的目的主要是為人們提供一個良好的居住環境,保證空氣清潔以及對溫度、濕度進行調節與控制[1]。(3)照明技術。從照明體系的角度來看,我國有很多常用的節能措施。可以使用自然光或者是太陽能進行照明,這樣既環保又能減少能源的消耗。建筑物中需要對燈具進行合理的布置,選擇節能和高效的光源,也可以使用智能照明系統,從而實現對燈具的自動化控制,實現節能照明技術。(4)智能建筑小區熱環境技術。在智能建筑小區中,針對居民實施集中采暖技術,對住戶的供熱設備安裝溫度控制閥,住戶可以按照自己的需求對室內的溫度進行調節和控制。同時采用戶式中央空調,該種系統不僅能夠供熱還能制冷,為住戶提供熱水需求,將每家住戶分立成個體,不僅節約了資源還能降低成本,在目前智能建筑設備節能中具有重要作用。
2 智能建筑節能技術存在的問題
2.1 設計出現誤差,缺乏設計系統性
隨著科技信息技術的不斷發展,我國智能建筑設備技術也得到快速發展,但是我國建筑設計人員因技術水平有限,對智能化設備操作技術掌握程度不夠,所以不能建立健全的智能建筑體系,造成智能建筑建設水平較低,從而出現設計誤差,影響智能建筑設備的節能設計[2]。
2.2 資源浪費現象嚴重
智能建筑設備的建設不僅使為了順應時代的發展,其主要的目的是提高能源的利用率,避免出現資源浪費現象。但是,目前我國智能建筑設備還處于發展階段,還不能達到節能的作用。我國智能建筑市場中有許多建筑項目在施工完成之后,很少能夠開通運行的,使智能系統處于閑置狀態,增加建筑成本,造成資源浪費。
2.3 智能建筑設備節能技術存在問題較多
在智能建筑建設的過程中,其節能技術的實施存在很多問題值得關注。由于設計人員的技術水平較低,造成智能建筑建設效果不佳;智能建筑設備不完善,導致智能建筑在建成之后其設備技術運行過程中具有很多問題,甚至不能實現智能化效果,從而不能實施智能建筑設備節能技術。
3 智能建筑設備節能技術問題的解決措施
3.1 加強智能建筑節能參與人員的意識
在智能建筑建設的時候,需要有很多參與人員,例如:政府、建筑工程師、設備人員以及物業管理人員等,并且各個部門之間需要進行協調。由于各個部門的職能不同,其建筑施工的意識也就不同。在確定建筑項目的時候,政府是項目的主導人員,需要提倡使用技能技術;在建設的過程中,建筑設計人員以及建筑工程師需要對建筑整體的性能進行全面的掌握和控制,確保建筑智能化管理;在對建筑進行使用時,物業管理人員需要加強住戶的節能意識,并對智能建筑設備實施節能改造。
3.2 提高建筑人員的技術水平
目前,我國智能建筑設備在建筑行業中發展速度較快,但是其建筑師因不具備專業的建筑技術水平,導致建筑物沒有達到智能化的效果。因此,在開展智能建筑的時候,需要對建筑師進行專業的培訓,保證其能全面掌握智能建筑設備并進行操作。同時,需要灌輸節能意識,提高建筑師節能技術的水平,實施智能建筑設備技能技術。
3.3 節約資源,避免浪費
建筑行業是資源浪費最大的行業之一,由于我國社會資源短缺嚴重,所以需要提高建筑人員的節約意識,避免出現浪費現象。在建設智能化建筑的時候,需要采用綠色的原材料,并對水資源進行循環利用,提高水資源的利用率。同時也可以使用一些節能設備,例如:太陽能、節能照明燈等。這樣不僅降低了成本,還能保證資源的節約,避免出現浪費現象[3]。
3.4 加強智能建筑運行管理規范性
智能建筑運行管理在智能建筑的節約性能方面占據著重要位置。在建筑施工的過程中,由于建筑人員技術水平較低、建筑設備不完善以及管理效率低等因素對智能建筑造成影響,導致智能建筑出現能源消耗大、智能系統不完善等問題。所以,再對建筑人員進行專業技術培訓的同時,需要對智能建筑的運行管理進行提升,從而提高智能建筑設備節能技術的水平。
4 結語
綜上所述,在科技發達的今天,智能建筑設備節能優化運行控制技術對建筑行業的發展具有重要作用。隨著我國節約能源的意識不斷加強,其綠色、節能、環保理念在各個行業中廣泛應用。建筑行業是能源消耗加大的行業,為了符合國家節能的要求,同時為了滿足人們對居住環境的要求,在建設智能建筑的時候,采取有效的節能措施,并對智能建筑運行實施管理,確保智能建筑在智能化的條件下節約資源,降低成本,從而促進智能建筑的發展。
參考文獻:
[1]劉輝,馮陽.智能建筑節能技術發展及問題研究[J].山西建筑,2012(29):226-228.
1建筑節能措施
當前,建筑智能化系統節能的主要關注點是建筑使用過程中的能耗,如采暖、照明系統。要使照明裝置節電,一方面要節約電能消耗,另一方面要減少電能浪費。要做到這點,首先必須從節能的角度了解照明設備和特性,其次是采取具體的節能措施。這些節能措施主要可以歸納為采用高效光源和燈具、采用節電的鎮流器、充分利用自然光、有效的控制方案。而空調系統的有效控制是主要節能措施。據統計,我國的空調和照明系統用能量近期增長速度明顯增長,因此,減少建筑的空調及照明系統能耗是降低建筑能耗總量的主要內容,一般可采取以下措施。
1.1提高空調系統用能效率高能效的建筑節能,首先,根據建筑的特點和使用功能要求,設計高能效的暖通空調設備系統,例如:熱泵系統、蓄能系統和區域供熱、供冷系統等。然后,在使用中,采用建筑設備自動化監控系統對室內的舒適度、室內空氣品質和能耗情況進行監控,這正是智能建筑在節能方面不應該忽視的重要內容,在使用過程中的節能問題。如世界發達國家通過傳感器裝置測量周邊環境的溫、濕度和日照強度相關參數,控制暖通空調系統的運行。實現真正地減少采暖、制冷能耗。
1.2新能源技術在建筑上的應用提高能源利用率、節能減排,是我國一項基本國策,這關系到我們國家未來經濟的發展,社會的穩定。需要我們從根本出發,不斷的考慮新的方法,開發出新的科技,并使之運用于實際。在節約能源、保護環境方面,新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源,包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。本文主要介紹當前利用較多的太陽能技術、地熱能技術。(1)太陽能技術目前,太陽能技術關鍵是太陽能集熱器,有平板集熱器、真空管集熱器兩種。其原理是利用太陽能集熱器產生熱水,夏天通過溴化鋰吸收式制冷機制冷,供空調使用,系統可全年提供生活用熱水,冬天可以用作采暖。實現全天候自動運行。太陽能利用和傳統的電力比較,初投資較高,但一般約3年左右可收回增加的投資。但從總體而言,當前人類對太陽能利用的規模還不大,技術尚不完善,仍需要繼續深入廣泛地研究。使之將來實現太陽能熱發電商業化。(2)地源熱泵技術地源熱泵是隨全球能源危機和環境問題出現并逐漸興起的一門節能環保技術。地源熱泵就是利用大地(土壤、地層、地下水)作為熱源。采用地源熱泵技術可以人為地制造出與周圍空氣溫度相比更舒適的環境,地下水可以用,附近的江、河、湖、海乃至池塘水可以用,城市的排放污水可以用,其他高溫用能、耗電設備的排熱以及地熱尾水都可以用。建筑的空調系統一般應滿足冬季的供熱和夏季制冷兩種相反的要求。地源熱泵冬季供暖時,把地表中的熱量取出來,供給室內采暖,同時向地下蓄存冷量,以備夏用;夏季空調時,把室內熱量取出來,釋放到地表中,向地下蓄存熱量,以備冬用。因此說地源熱泵是可再生能源利用技術。建筑空調系統由于必須有冷源(制冷機),如果讓它在冬季以熱泵的模式運行,則可以省去鍋爐和鍋爐房,不但節省了初投資,而且全年僅采用電力這種清潔能源,大大減輕了供暖造成的大氣污染問題。且地源熱泵系統中大地起到了蓄能器的作用,進一步提高了空調系統全年的能源利用效率。實踐表明,在建筑空調中采用熱泵技術可以有效地提高一次能源利用率,減少溫室效應氣體CO2和其它燃燒產生的污染物的排放,是一種可持續發展的建筑節能新技術。
2結束語
【關鍵詞】:智能建筑 暖通空調 優化措施
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
前言:
建筑行業的發展,是一個城市發展的必要推動力。隨著我國城市化水平的不斷提高,我國人民群眾對于生活質量的要求越來越高,對建筑行業的要求也越來越高。但是,因為我國很多方面的局限,特別是在可持續發展理念的缺失,以及建筑節能環保的技術難題眾多,所以中國的建筑節能發展的狀況,一直都不太理想。建筑節能的關鍵方法在于提高能量效率.因而不管是制訂建筑節能標準還是從事具體工程項目的設計.都應把提高能量利用效率作為建筑節能的重點來解決。智能建筑暖通空調系統的優化,已成為建筑節能的一項重要舉措。
一、智能建筑暖通空調系統能量管理與控制系統的優化升級
智能建筑樓宇自動控制系統能將建筑內所有設備集成為一個高度綜合的系統。實現綜合信息共享,進行綜合管理,它的作用和效益無疑是巨大的,但是要實現這些作用和效益.就必須對現有設計進行優化和改造,建筑智能化工程的最優化設計方案與普通設計方案相比.有以下特點。
(一)此方案可以從系統的各種可能結構和參數中找到最優配置.使整體能效達到最優狀態,從而提高智能建筑暖通空調系統的工作效率,盡可能降低建筑的能源消耗,以降低投資和運行的費用。
(二)此方案可以對整個系統及其工作的過程進行定量化狀態模擬。減少控制環節,提高系統可靠性與穩定性.使系統發生故障的可能性降到最低水平.響應輸出狀態達到最優:這種優化升級控制方案實現節能目標的方式是一種我們稱之為“主動節能”的方式,它和通過對墻體結構、門窗的形狀和內部設施的改動的“被動節能”方式有本質上的區別。
二、智能建筑BA系統優化改造方法(主要針對建筑暖通空調系統)
1、控制方法的優化升級。
建筑物空氣處理器的DDC一般都采用PID控制.設置恰當的PID參數對空調控制系統的持續穩定運行非常關鍵。如果PID系數高,空調對室內溫度波動的反應特性曲線就陡,達到設定溫度的過渡過程就比較短,耗費的時間就短:相反如果PID系數低,空調設備達到設定溫度的過渡過程就比較長,耗費的時間也就少。但不能因此說PID系數越高越好。因為如果PID系數過高,就容易引起DDC控制系統失去穩定性.其結果就是室內溫度的上下波動和水側的電動調節閥有周期的來回運動,無法在固定開度上運行。PID雖然能解決絕大多數場合的空調控制問題.但對于機場航站樓、地鐵站、電影院和劇院等大熱慣性空調場合。僅靠高的PID系數來提升空調機組對工作負荷變化的反應速度是不能夠解決問題的,這時我們就可以采用更高級的雙級控制技術。即在空調的送風道里和室內都安裝上溫度傳感設備.這樣,有了兩個溫度傳感設備,室內溫度的設定就可以讓主DDC控制器來完成.水閥設備的驅動則讓副DDC根據空調的風道里的溫度傳感設備的數據和主DDC來完成.由于風道里的溫度升降速度比房間溫度變化快許多,這種控制方式加快了控制系統對溫度變化的反應速度。
2、控制權的優化升級
通常情況下BA系統遵從的是由中央控制系統集中管理的這一原則。然而這樣有的時候也有它不利的一方面。在有些地方(比如會議室,將空調、通風系統的設置功能放在使用現場可能會更能迎合使用者的需要,因為有時中央控制站控制的空調溫度可能高于或低于使用者的要求。然而DDC處理機本身并不能夠實現這樣的特殊功能.這就需要用專門設備來實現。使用VRV控制面板設定器就能實現這個功能,這使房間內的使用者擁有了極大的便利性和自主性.如有必要,應積極應用這一設備。
3、直接數字控制器(DDC)的優化升級
主流的BA系統提供商都可以提供大小不同處理能力各異的DDC設備.冷凍機房和熱力站監控點等是DDC密集場合,這些地方應該優先考慮采用大型的直接數字控制器.這樣不僅減少故障發生率,還可以減少控制器之間的通訊,提高生產效率。然而對于空氣處理器、風機、通風機等設備一般情況下都可以采用中型的或者小型的控制器。這些年來.可編程邏輯控制器件(PLC)進步非常快,使其應用范圍不再僅局限于工廠之中,我們可以考慮在空調通風設備控制工程里應用這種新型控制器。
4、設備控制網絡優化升級
在同時滿足設備靈活性和擴展性的前提下.應該使控制網絡結構盡量清晰簡化,不管是基于RS485總線或基于LonTalk總線的控制網絡都應如此。因為分支、分級過多的網絡不僅管理起來很復雜,而且可靠性低,容易出現故障。LonTalk總線控制網絡在理論上可以組成各種不同結構的控制網絡,然而這種結構設計的靈活性如果不當運用.在工程實踐過程中有很大技術風險.并且有可能導致系統投資增加。中小型的控制工程應該盡可能地應用基于Rs485總線的網絡控制系統,運用“手拉手”的設計方法,這樣不僅能簡化系統結構,防止系統復雜化,又能減少投資.大型工程則應該考慮將樓層的網絡進行分級,以滿足大型工程對控制系統的特定需求。
三、大樓空調設計的優化節能意見
1、VAV空調系統、二管制、四管制風機盤管之間的選擇
VAV 系統即使在最小送風量狀態下的耗電量, 也比 FCU 系統要大,而 FCU 系統也有三級調速開關, 一般 FCU 系統都是在中低速狀態下運行,當其在 低速運行時,用電量會更低。因此,單從運行的角 度來分析,FCU 系統比 VAV 系統要節電 40% 以上。所以,從節能角度講,選用FCU空調系統更節能。而且其各末端設備可隨時自由選擇供熱或供冷的運行模式,相互沒有干擾,所服務的空調區域均能獨立控制溫度等參數,節省能量。但是其投資較大,運行管理相對復雜,管道占用空間較大兩管制的空調箱中只是一組盤管,一進一回,夏天通冷水,冬天通熱水。這樣的系統使得整個區域在同一時刻只能供冷或供熱。與四管制相比,它省下了一套水系統,所以它的標準相對較低,成本也低,適合預算較低大樓使用。
2、VRV、中央空調系統+空調新風機組
VRV是一種冷劑式空調系統,具有節能、舒適、運轉平穩等諸多優點,而且各房間可獨立調節,能滿足不同房間不同空調負荷的需求。但該系統控制復雜,對管材材質造工藝、現場焊接等方面要求非常高,且其初期投資比較高。而中央空調系統的新風和換氣次數能夠得到保證舒適性方面有微弱優勢。中央空調的全空氣系統在過渡季節可采用 全新風,對設備熱量較大的工藝用房冬季采用調節新回風比例的方法進行降溫。因此,就過渡季節和冬季來說 ,中央空調系統比VRV系統更節能
四、結論
我們對智能建筑的評價和分析應該堅持以節能為基本原則。確立智能建筑的暖通空調系統能源管理與控制系統優化升級的基本方案、優化升級方法及技術措施對于降低智能建筑能耗具有重要的意義.BAS系統是降低智能建筑能耗的有效措施之一。對智能建筑控制系統方案的優化升級是對整個智能建筑節能優化升級方案實施的具體方法,它包含了針對建筑物內的各個主要能耗單位的節能優化改造。通過對控制系統(主要是暖通空調系統)的執行器、傳感器、控制器和網絡等各個系統環節的研究,使BA系統更好地為受控空調通風系統服務,使建筑物實現最大限度的節能降耗。
參考文獻
[1]涂逢祥 建筑節能[M] 北京:中國建筑工業出版社,2001。
關鍵詞:建筑電氣;智能化應用;節能策略
Abstract: This paper first analyzes the status quo of China's building energy-saving electrical, and for building intelligent process of larger energy consumption problem put forward scientific and reasonable measures, energy-saving measures, energy-saving lighting system can supply and distribution system through the implementation of construction and equipment monitoring system, or through the use of new materials the effect of energy saving is achieved. Through the application of building electrical and intelligent building electrical energy saving strategy is proposed, in order to improve energy utilization efficiency, achieve energy-saving purposes.
Key words: electrical building; intelligent application; energy saving strategy
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A文章編號:
1.我國建筑電氣節能的現狀分析
據相關的統計數據顯示,建筑物耗電占到每年總發電量的百分之十以上,如何通過有效的措施節約電能對能源匱乏的我們非常重要。建筑電氣的節能是要在滿足建筑物的各種功能需求的基礎上來實現能源消耗的減少以及能源利用率的提高。事實上,電氣節能的途徑有很多,可以通過對建筑內配電設備合理的配置、以及對各種用電設備的智能化管理和控制來實現建筑電氣節能。另外,建筑電氣在節能的同時還要考慮經濟效益,不能一味的追求節能而增大投資的成本,應該保證增加的投資能夠在短時間內收回,并通過智能化的管理手段以減少不必要的能源浪費。
到目前為止,我國在建筑電氣節能方面已經有了一定的成果,但是在節能方面采取的相關措施還是存在著一些不足之處,其中包含有設計方面的缺陷,還有管理和設備維護方面的不足,以及經濟因素考慮的不周全等原因,這需要我們從設計方案到施工管理各方面都不斷提高和完善,從而讓建筑成為真正意義上的綠色節能建筑。
2.建筑電氣的節能策略分析
2.1 照明系統節能控制措施
建筑電氣節能措施之一是對電氣照明系統的智能化控制。照明節能設計應是在不降低照明質量的前提下,最大限度地減少照明系統中的光能損失,更有效地利用電能及太陽能。應根據不同的使用場所選擇合適的照明光源及燈具,盡可能地選擇高效光源及高效燈具。例如對于住宅建筑的公用部分,考慮到在大多數的情況下都沒有專門的人員看守,應該做到人走燈滅,因此,對于住宅建筑的公用樓梯間、電梯間以及疏散走道等場所,采用節能自熄開關是非常好的選擇。
照明系統的節能措施還體現在高效光源的利用方面,高效光源具有顯色好以及光效高等優點。相關資料證明,以往建筑住宅建筑經常使用的白熾燈只有十分之一的電能會轉變成可見光,而其余的電量都會以熱輻射的形式釋放到空氣中,智能化的電氣系統應用就是致力于如何更高效率更安全的利用電能。隨著科學技術的不斷進步我們已經研制出了各種節能燈作為高效的光能源,例如T5或T8細管徑三基色細管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等,以達到光效高、壽命長、顯色性好的要求。目前這些高效的光源正在被廣泛的應用于各種智能化建筑中。
2.2 供配電系統的節能措施
供配電系統設計的合理性不僅影響用電設備的正常、高效運行,對于實現電氣更是至關重要。通過提高供配電系統的運行電壓及運行功率來減少系統的無用功損耗,或者通過適當加大配電線纜截面以降低線路阻抗來降低供配電系統中的電能損耗。具體的節能途徑包括以下兩個方面。首先,是考慮建筑電氣供電設備的特點和負荷容量,再根據供電距離的遠近和分布情況來選擇最佳的供電方案,盡可能使建筑電氣的供配電系統既簡單又可靠,需要注意的是對于同一個電壓的供電系統,其變配電級數不能多于兩級,防止造成供配電系統的負擔過重而短路,給建筑的使用功能造成影響,給用戶的生活帶來不便。其次,供配電系統的節能措施還包括變電所的位置選擇,應該使其盡量靠近建筑物的負荷中心,這樣才能有效的減小配電的半徑以降低線路的損耗,從而減少電能的損耗。此外,需要強調的是,我國的很多建筑配電系統都是采用環形供電的方式,最好采用閉式網運行的方式提高運行的效率,同時也可以減少電能在運輸過程中的損耗。
2.3變配電設備的節能措施
配電用變壓器是配電系統最常用的主要電源設備,因其運行過程要消耗一定電能,選擇不當就會浪費不少電能,因此選擇變壓器時首先要考慮選用低損耗、低噪音的節能變壓器,其次要合理計算、選擇變壓器容量。變壓器的負載率在75%為宜,變壓器容量不宜過大,以免供電線路過長,增加線路的損耗。選擇變配電設備時應選擇自身能耗低并符合國家節能標準的產品,以實現變配電氣設備的節能。
2.4 加大太陽能節能措施的使用
太陽能可謂是取之不盡的可再生能源,太陽能光伏發電是未來新能源的發展趨勢,盡管我國已經有很多的住戶應用太陽能設備制造熱水,但是,在太陽能轉化為電能應用方面還是存在著很多不足。首先是設計及應用不到位,例如對一些公共建筑的室外照明、道路照明以及室內車庫照明等完全可以采用太陽能光伏系統而沒有必要還依賴傳統的電網發電。太陽能光伏系統由太陽能光伏組件、太陽能蓄電照明設備、太陽能LED燈具等組成,其能夠把光能轉化成電能,在智能控制器的保護下,把光伏組件獲得的太陽能儲存在蓄電池中,當夜晚來臨時,太陽能組件得不到陽光的照射,自然沒有電流流過,這樣就使得智能控制器開啟控制功能,LED就會發出適當亮度的光源用于照明。相信隨著科學技術的不斷提高,太陽能光伏系統會更廣泛應用于建筑電氣的照明領域中。
3.結語
建筑電氣節能措施不僅要體現在設計上,還應該被廣泛的應用于實踐當中,只有采取正確有效的電氣節能設計方案,并付諸實施才能實現建筑電氣節能的可持續發展。建筑電氣在實現智能化應用的同時更應該注重節能方面的相關細節。本文只對建筑電氣的節能設計方面提出了幾點粗略看法及建議,希望引起同行的共鳴,并在今后的工程設計中不斷總結經驗,能正確選擇和應用成熟的電氣節能技術。
參考文獻:
[1] 中國建筑標準設計研究院 《全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇—電氣2007》
關鍵詞:建筑電氣;設計;節能技術
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
1、建筑電氣設計中節能降耗的重要性
近些年來,我國人口在不斷的增多,資源緊缺問題日益嚴重;人們生活質量的提升和工業化進程的加快,促使環境污染問題日益嚴重,并且在較大程度上降低了能源的實際利用效率;根據相關的統計資料表明,在整個社會的能量消耗中,建筑施工方面的能量消耗可以占到百分之三十左右,并且每年建筑行業所消耗的能量越來越多。在建筑施工作業中,電氣能量消耗占據了一個較大的比例。建筑行業對用電有著更大的需求,但是電網供電和發電機的供電能力卻沒有得到顯著提升,在建筑施工作業中,電力設備增加的數量比發電設備的數量要遠遠更多,這樣電力能源供應不足的問題就會出現于建筑施工作業中,經常會有拉閘限電等問題出現,那么在建筑電氣設計中,就需要充分重視節能降耗。
電力能源有著較為廣泛的覆蓋面以及較快的效率,通過有效的控制電力能源小寶,提升電力能源使用程度,對于我國社會經濟的可持續發展具有較大的推動作用。特別是近些年來,政府部門和普通公民都意識到了節能降耗的重要性。
特別是在最近一段時間內,國家提出了節能降耗的重點產業,電力能源行業被重點強調,特別是在相關的規劃中,在國家十大節能中加入了建筑節能的內容,可以看出建筑電氣節能能耗具有十分重要的作用,對于社會經濟的可持續發展,可以起到巨大的推動作用。
2、建筑電氣設計中節能降耗的原則
一是在建筑電氣設計中實現節能降耗,前提是建筑物本身的基本功能不受影響,建筑物在設計照明過程中的顯色指數、照度以及色溫等,都需要充分考慮居住環境能夠達到人類對舒適的要求,同時,對于一些特殊的建筑設備,需要按照正常的標準來要求它的用電,保證各項運輸通道都是通暢的。
二是最大限度的降低能源消耗,在節省一些額外的能量損耗之后,設計人員需要了解節能降耗是否可以應用到建筑物供電系統中。同時考慮在節能降耗方面,可以采取哪些實施措施,建筑電氣在施工和設計過程中,需要將那些不必要的能源消耗給避免掉,最大限度的控制節能降耗。
三是要充分考慮節能降耗所產生的實際經濟效益,在選擇節能降耗措施時,需要充分結合我國的具體情況,不能夠盲目節能,也不能因為節能,就需要對一些不必要的投資成本進行增加,而是需要科學的分析,判斷在較短的時期內能不能回收這些額外的投資成本,這樣建筑電氣設計中的節能降耗方可以發揮出最大的作用。
3、節能設計及方法
(1)供配電設備。要對供配電系統進行科學的設計,使得整個系統較為穩定,且操作也較為方便,那么必須要依據用電的設備、供電距離、以及用電量等因素來進行科學合理的設計,主要做法是:使變配電的距離靠近負荷的中心,減少配電的距離,這樣的好處在于能夠通過減短線路來降低能耗量,在變壓器的選擇上,則要根據工程的需要進行配備,滿足季節性變化的要求,實現居民建筑用電經濟運行,盡量降低運行中的不必要的能耗量。另外,供配電功率參數的選擇也是實現節能的重要一步,一般而言,提高功率參數可以很好地減少能耗量,實現節能目的。電能的傳輸主要依賴于電線,電線中有電阻,因此只要傳輸就會有線路損耗,這是不可避免的,可以解決的就是要提高傳輸中的有用率,盡量滿足人們的用電需要,減少供配電中某些電氣設備中產生無功電率,這部分的電流除了提高能耗之外,同時對傳輸線也是一種損害,減少降低這部分功耗的方法主要是:減少用電設備的無用功功耗,提高用電設備(如電動機)的功率因數:采用靜電電容器實現無功補償根據具體的情況采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式。另外,線路上的電流量的大小是不能夠改變的,線路損耗除了跟電流量的大小有關之外,同時還和線路的電阻有關,因此在電流量不變的情況下,要減少電耗的主要方法就是減少電線電阻的大小,而電線的電阻則主要跟電線的材質以及電線的粗細有關。因此,主要可以從這兩個方面入手:選用電阻較小的材質作導線,銅芯可以說是目前最適合作導線的材料,一般負荷較大的建筑中,銅線都是最佳的選擇,在負荷量較小的建筑中鋁鋅導線則是最合適的選擇,另外,需要注意的是,電耗還主要和電流走過的時間有關,因此線路的鋪設應該要盡可能走直線,這樣可以縮小電流走過的時間;低壓線路應不走或少走回頭線,以減少線路上的電能損失;變壓器盡接近負荷中心,以減少供電距離。當建筑物每層平面在達到11000平方米時,按區塊應至少要設2~3個配電所,以減少干線的長度對于高層建筑,低壓配電室應靠近豎井,而且由低壓配電室提供給豎井的干線,不至于產生支線沿著干線倒送的現象的發生。即低壓配電室與豎井位置的布局上應使線路部分向前送,盡可能減少回頭輸送電能的支線。
(2)用電設備。照明節能設計就是在保證滿足作業面視覺要求、照明質疑的前提下,力求減少照明系統中光能的損失,從而最大限度的利用光能。常見的節能措施有以下幾個方面:有效利用自然的光線,這也是實現節能的重要方法之一,因此在使用電氣設備的時候,應該要盡量推薦居民使用可以使用自然光的設備,另外,電氣系統設計人員在設計的時候應該要充分地考慮自然光與室內人工照明有機地結合,較少人工照明的使用。當前,比較節能的照明設備主要是LED燈,大量使用節能設備已經成為未來發展的一種趨勢居室傳統照明燈具在逐漸地被淘汰,相關的研究資料表明,LED是冷光源,半導體照明自身對環境沒有污染,與白熾燈、熒光燈相比,節電效率可以達到75%以上。在同樣亮度下,耗電量僅為普通白熾燈的1/15,熒光燈管的1/3。推廣使用低能耗性能優的光源用電附件,如電子鎮流器、節能型電感鎮流器、電子觸發器以及電子變壓器等。公共建筑場所內的熒光燈宜選用帶有無功補償的燈具,緊湊型熒光燈優先選用電子鎮流器,氣體放電燈宜采用電子觸發器等。
(3)電氣工程控制中對工作人員技能要求。要想保證電氣工程的質量,人是關鍵因素,發揮著巨大作用,因此必須加強對電氣工作人員的思想教育,加強其培訓教育,促使他們具有主人翁意識,工人自身要不斷總結現場實踐經驗,從而提高整個施工隊伍的綜合素質,無論是從質量管理還是監督檢測方面,都必須按要求嚴格執行,確保工程質量。一個高質量的工程,完全可以體現出工作人員的責任心與態度。工作人員技術水平高,分工清晰,責任明確,這是保證工程質量的基礎。
結束語
對能源浪費問題進行解決,在保證人類生存和發展不受到影響的同時也可以促進我國經濟社循環可持續發展。建筑物種的能耗是國民經濟發展中所占的比例最大的。因此,做好建筑的節能工作,可以有效降低對資源的壓力,提高資源的利用率,這對我國建設節約型社會也將具有重要的意義。因此,在建筑電氣系統的設計中,必須要加強對節能設計的要求,同時,應該要使得節能措施多元化。
參考文獻