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关键词:建筑电气设计 应用
随着我国改革开放和经济持续高速发展,为建筑装饰业带来了一次繁荣,大量的家庭居室和高楼大厦对新颖、美观、富于个性的装饰的需求,为其发展提供了极好的机遇。建筑装饰设计不是仅仅考虑建筑作为六面体的问题,而是运用多学科知识综合地进行多层次的空间环境设计,利用平面和空间的构成、透视、错觉、光影、反射和色彩变化等原理配合物质手段创造出预期的格调和气氛。它包括各种居住和公共建筑的室内环境设计和室外装饰设计以及小区建筑环境设计。其中,室内环境设计不只是简单的装饰,也不仅是一般意义上的美化,它应该是充分满足室内空间的性质和用途,并与建筑功能和建筑技术相适应,通过对空间、造型、细节、色彩、艺术品等进行综合性整体设计,满足不同的使用功能和审美价值。
人们对建筑的生态属性和人文内涵的认识逐渐有了较大的观念转变,将建筑设计中的室内环境设计概述室内环境设计属于建筑装饰的范畴,而建筑装饰是建筑学的一个重要组成部分。建筑学的任务是构想一个带有可用空间的立体并使其尽量地漂亮和实用。早在十九世纪以前,建筑装饰是建筑学的代名词,大多数的建筑师认为,装饰是建筑艺术与单纯房屋设计的主要区别。工业革命及其引发的变革扩展了建筑的内涵,现代建筑设计的概念取代了建筑装饰,这一情况一直延续到二十世纪七十年代。现在,人们重新认识到建筑装饰在建筑的个性化、建筑传统的继承以及满足公众的社会心理需求等方面的意义。粉刷一下墙壁,挂几幅年画,摆几件必须的家具。
改革开放后,市场经济开始发展,人民的生活水平开始腾飞。尤其到了建筑作为一个产业蓬勃发展时期,房地产业不断升温,与之相适应的室内环境设计受到重视。但一开始在一种浮躁急切的心理驱使下,室内环境设计呈现一种浮夸的风气,各种新型材料和高档物品不问主题,甚至忽视功能地拼命堆砌。经过一段时期以后,人们开始冷静下来,加上参考国外的一些优秀的设计案例,室内环境设计开始进入稳步发展时期。建筑电气与室内环境设计正如主体的建筑设计需要结构、设备和电气等专业的配合,在装饰设讣中总的装饰效果是一个总的构想,由结构专业完成了硬件设施,搭起了架子,设备和电气专业负责完成软件设施,赋予这些钢筋混凝土以人情味,让他们有了温暖,能够呼吸,由硬帮帮的东西而软化活化。
一、建筑电气与室内环境设计
正如主体的建筑设计需要结构、设备和电气等专业的配合,在装饰设计中总的装饰效果是一个总的构想,由结构专业完成了硬件设施,搭起了架子,设备和电气专业负责完成软件设施,赋予这些钢筋混凝土以人情味,让他们有了温暖,能够呼吸,由硬帮帮的东西而软化活化。建筑电气的任务是以现代电工学和电子学为理论和技术基础,人为地创造和改善并合理保持建筑物内外的电、光、热、声的环境。建筑装饰中的建筑电气是建筑电气在建筑装饰中的延伸。在室外装饰装潢中建筑电气主要是完成立面照明、广告照明、环境及道路照明等,而在室内环境设计中,建筑电气的功能应用就复杂的多了。
在室内环境设计中,为了配合总体设计思想,突出装饰主题和理念,建筑电气专业对所采用的照明方案(包括照度、电光源、配光方式等)的准确选择和照明器具的合理应用,能有效地加强装饰效果,渲染空间的环境气氛;同时,随着各种装饰材料的不断更新以及新型材料的不断涌现,一大批具有装饰表现力的开关,各种用途的终端插座以及其它暴露于室内的电气附件也朝着美观、安全、安装维修方便和多功能的方向发展,既能满足其在电气系统内的功能要求,又能在室内起到一定的点缀作用。另除了上述强电项目,随着人们对建筑现代化的要求不断提高,包括通讯、有线广播、有线电视、防盗保安以及火灾自动报警装置在内的弱电,还有计算机多媒体和网络技术的发展和应用,更增强了整个设计方案的适用性、安全性、现代性和可拓展性,符合了以人为本的宗旨。
二、照明方案和照明器具
照明设计的步骤:一是针对各种功能照明场所的视觉工作要求以及室内环境情况确定设计照度,使得在该室内进行的各项工作和活动能够舒适自如地进行,并且能够持久而无不舒适感。同时,应注意各房间亮度的平衡。对于较小房间可采用均匀照度,而对于较大房间如果只在中间设一个顶灯,就会使人感到房间变小,如果在墙上增加适量壁灯,就可以消除这种感觉。
二是根据室内装饰的色彩对配光和光色的要求选择电光源和灯具。如果室内装饰色调以红、黄等暖色调为主,则应选择色温较低的光源(如白炽灯),配合一定形式的花灯,产生迷离的散射光线,增加温暖华丽的气氛。在确定光色和照射强度时,还应能够正确显示织物材料表面、壁画、挂画、室内色彩和地毯图案等,这里除了要注意电光源的显色性,必要时设置一些射灯,对一些点景物件进行提醒照明。
三、建筑电气节能设计
1.供配电系统的节能设计。根据负荷容量,供电距离及分布,用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单,可靠,操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心,以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的型号、容量和台数,以适应由于季节性和工作时间造成的负荷变化时能够灵活投切变压器,实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。
2.提高供配电系统的功率因数。功率因数提高了,可以减少线路无功功率的损耗,从而达到节能目的。传输有用功率是为了满足建筑物功能所必需的,是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等都具有电感性,会产生滞后的无功电流,它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端,无形中又增加了线路的功率损耗。然而这部分损耗是可以避免的,具体方法有:减少用电设备无功损耗,提高用电设备的功率因数。在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备如同步电动机等,电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。
用静电电容器进行无功补偿,电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流从而达到提高功率因数同时又减少整体无功电流。在具体工程设计中有采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式,可根据具体情况具体分析。
3.照明的节能设计。照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,力求减少照明系统中光能的损失,从而最大限度地利用光能,通常的节能措施有以下几种:
充分利用自然光,这是照明节能的重要途径之一,在设计中电气设计人员应多与建筑专业配合,做到充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合,从而大大节约了人工照明电能。
照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等。照度标准是不可随意降低的,也不宜随便提高,要有效地控制单位面积灯具安装功率,在满足照明质量的前提下,一般场所应优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8管)、紧凑型荧光灯及LED光源,高大车间、厂房及体育馆场的室外照明等一般照明宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。
推广使用低能耗性能优的光源用电附件,如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等,公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具,紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器,气体放电灯宜采用电子触发器,灯具功率因数不小于0.90。
改进灯具控制方式,采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。卧房、病房、客房等床头灯可采用调光开关,高级客房采用节电钥匙开关,公共场所及室外照明可采用程序控制或光电、声控开关,走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所可采用节能自熄开关。
四、建筑电气设计与有关专业的协调
由于建筑电气设计中所涉及的各类管线较多,对防雷、防电磁脉冲等保护措施的要求也越来越高。因此,建筑电气设计施工中与其他专业特别是与结构专业之间的协调、配合应该得到相应的重视。
对于医疗建筑,应根据有关建筑设计规范中的重要技术措施及要求,在设计说明及图纸中全面、准确地体现出来。如医疗场所的应急电源,对于手术室照明和重要医疗设备等,采用应急安全电源,并与发电机组配合使用。对于要求在1类、2类医疗场所,当任一导体的电压下降幅度超过供电标称电压的10%,应急电源应自动启动。对手术室、急救室、重症监护部(ICU)、心脏监护部(CCU)、心血管造影室等1类、2类医疗场所的重要医用设备,采用由电源隔离变压器和绝缘监视设备组成的IT不接地系统供电,当第一次接地时,发出声光预报警信号。
关键词:建筑电气;节能设计;原则;方法
中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0063-02
1 建筑电气的概念及现状
建筑电气是指在建筑物中利用科学的理论知识和先进的电气技术,为人们创造人性化的电气系统。这里的电气技术包括电力技术、信息技术和智能化技术。
在经济快速发展的当今社会,我国对能源的消耗量越来越大,各类能源供不应求却存在着严重的浪费现象。近年来我国兴建了一大批大型及特大型的住宅小区和公共建筑,但是大部分都没有对建筑节能特别是建筑电气节能予以重视,长此以往必将造成巨大的资源浪费。
2 建筑电气节能设计遵循的原则
在建筑电气的节能设计中,设计师要遵循以下3个原则:
1)适用性原则。即能够为在建筑物内创造良好的人工环境提高必要的能源,能够为建筑设备的运行提供必需的动力;
2)经济性原则。避免因为节能而过高地投资,增加建筑的运行费用,要保证节能设计增加的投资在很短时间内能够回收;
3)节能性原则。节省无用的能量损耗,根据不同地方的能源消耗与建筑物功能的关系,采取不同的节能措施。比如变压器功率的损耗和传输电能线路上的损耗都是与发挥建筑物功能无关的能量损耗。
3 建筑电气节能设计的方法
3.1供配电系统的节能措施
供配电系统的节能措施是指在电能运输、转换的过程中进行节能减耗的方法,具体有几下几种:
1)合理选用供电电压。在同样的供电情况下供电的电压越高,电能的损失会越少;
2)选用简单的供配电系统,配电级数不要过多,选购的时候还要注意产品的质量;
3)合理选择变压器。变压器室配电系统的基本设备,它产生的能量损耗分为铁耗和铜耗。其中铁耗仅与铁芯的制作材料和工艺有关,与负荷大小没有关系,所以一般选择节能性变压器。铜耗则与负荷的大小有关系,因此可根据负荷运行的随时间变化的规律,合理地选择变压器的台数与运行参数,尽量减少能量损失;
4)降低线路能量损耗。一般说来,线路电能的损耗与线路的长度和负载大小有关系。适当情况下可以提高整体功率系数,减少导线的电阻,从而降低线路电能的损耗。具体的做法是线路路径要尽量走直线,减小导线长度;合理选择电缆电线的截面积;遵循减小供电路径的原则,合理确定电气用房的位置。
3.2动力系统的节能措施
在建筑中,家电和电力设备的使用都离不开电动机,它的能耗相当大,提高它的工作效率可以有效地减少电动机的能耗。具体可以采用以下几种方法:
1)根据电动机的负荷大小合理地选择电动机的型号,这就要求对电动机的负荷需求事先进行评估;
2)尽可能地使用高效率的电动机,以减少电动机的空载消耗和负载消耗,提高电动机的工作效率;
3)对电动机的控制方式加以改进,提高其运行效率。比如交流电动机可以采用变频调速的方式。另外,还要注意发动机的质量,保证电能消耗的计算的准确性。
3.3照明系统的节能措施
照明系统节能的关键就是在不降低照明质量的情况下,力求减小照明系统中损耗的光能。可以考虑使用以下几种方法:
1)充分利用自然光。自然光是绿色环保的清洁能源,在设计中要充分加以利用,比如增加靠近室外部分的门窗尺寸等,保证建筑物在白天利用自然光可获得稳定的照明条件。这样一来,可以很大程度的节约照明能耗,也利于提高室内的温度,进一步降低建筑的能耗;
2)根据建筑的各个部分照明的需求,合理选用照明灯具,采用各种节能开关。比如悬挂较高的场所使用高压钠灯,在走道使用声控开关等;
3)尝试性地使用太阳能技术及相关产品。太阳能技术的开发利用,可节约资源、保护生态环境,在节能减耗方面具有重大的意义。
3.4空调系统的节能措施
暖通空调系统的能耗在建筑总能耗中占有很大的比重,系统的节能潜力巨大。具体做法是:根据暖通空调系统的能耗时间上的规律,可以对机电设备实行启动停止的优化管理;夏季冬季部分负荷的情况下水泵分设控制;实现变风量和变流量的优化控制;还可通过设定相关参数,如室内CO2浓度控制新风量、温度标准、焓值等来实现对空调系统的节能控制。
3.5建筑设备自动化管理控制系统的应用
随着计算机网络、信息通信、自动化控制、显示及计算机软件等技术的发展,建筑设备的自动化管理控制系统的性能日趋优异,逐渐成为建筑控制能源损耗的有效手段。通过建筑设备自动化管理控制系统的应用,可以对建筑物内部的采暖通风、给排水和热水供应等系统的运行进行能效管理,确保各个设备系统安全稳定的运行,在正常发挥建筑物功能的情况下最大限度地降低能源消耗。
4 结论
建筑电气节能设计在改善公共建筑的使用环境和提高能源的利用率上具有重大的意义。所以在节能环保成为主题的今天,建筑节能设计具有很大的潜力,拥有巨大的发展空间。对于电气设计人员而言,在设计中必须综合全面地考虑各种因素,反复思量,在安全、可靠、经济性达到标准的前提下,将节能的新技术充分应用到建筑电气设计中,从而达到提高能源利用率,节约资源的目的,为城市的可持续性发展做出贡献。
参考文献
[1]廖剑涛.电气设计中节能问题[J].建筑科学,2008(9).
[2]罗建华.建筑电气设计中的节能措施[J].建筑与设计,2007(1).
关键词:智能建筑; 电气技术;发展趋势
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
一、建筑电气的定义
“建筑电气工程”就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学,它是介于土建和电气两大类学科之间的一门综合学科。"建筑电气工程"主要包括:建筑供配电技术、建筑设备电气控制技术、电气照明技术、防雷和接地与电气安全技术、现代建筑电气自动化技术、现代建筑信息及传输技术等。
二、智能建筑的发展过程
智能建筑的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传输技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率。1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(City Place)的大厦,从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。为了适应信息时代的要求,各高科技公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech. Building),如美国国家安全局和五角大楼等。
三、智能建筑的概念及组成
智能建筑是以建筑工程与艺术、自动化技术、现代通信技术和计算机网络技术相结合的复杂系统工程,智能建筑系统是指利用系统集成方法,将智能计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
四、智能建筑电气的五个主要范围:
(1)建筑供配电技术:变配电所及建筑供配电系统;城网小区规划及施工现场临时用电。
(2)建筑设备电气控制技术:建筑设备(继电器-接触器、PLC控制)控制线路设计、安装、维护。
(3)电气照明技术:照明配电设计、施工、维护。
(4)防雷、接地和安全技术:防雷、接地装置的设计、施工。
(5)现代建筑信息及传输技术:电话通信系统、有线电视及卫星通信系统、数据通信系统、计算机网络、楼宇综合布线、综合布线工程测试及楼宇信息管理系统 。
五、我国智能建筑电气的发展情况
智能建筑电气按习惯分为强电和弱电两部分,强电部分的内容主要包括:变配电系统、电力和照明系统、防雷接地系统等。
随着光纤的广泛使用,光纤到区(楼),光纤到户(桌面),为智能建筑宽带化创造必要的条件。实现Internet接入,进行本身网站的建设,满足用户访问Internet服务的需求,在Internet上对智能建筑的某些功能进行远程监控和综合管理等是当前智能建筑信息网发展的新动向。智能建筑中选用无线通信技术是发展的趋势,今后若干年,随着Internet的无线访问、无线局域网、无线家居智能系统等技术的不断成熟,无线通信技术将会在不同建筑中应用。视频传输技术的应用。在数字化社区中视频传输系统包括视频点播系统(VOD)、会议电视系统(MTV)、可视电话系统、可视对讲系统以及家庭内各种视频传输系统,这些视频传输技术在智能建筑宽带网上将会大量使用。
系统集成和信息融合是智能建筑电气发展的趋势。在目前的智能建筑中,实际上已经存在局域网、电话网、双向有线电视网和控制网四类网络。在信息化的智能建筑环境中事实上存在着数据、语音、视象和控制四种信息。在系统设计时,必须注意系统集成与多种信息融合的问题,其目的有利于优化网络结构、避免功能重复建设、减少投资;有利于资源集中和信息共享;有利于系统的科学管理、集中维护以及系统的发展和扩充等。实践已证明系统集成和信息融合是必要的,其优点是明显的。楼宇控制系统集成的最新发展是Internet/企业信息网(Intranet)技术及Web技术在系统集成中的应用;采用OPC技术的集成方案;产品化的集成软件。
建筑电气技术的新趋势如下:(1)采用现场控制总线技术;(2)融合弱电技术和强电技术;(3)融合计算机网络技术;(4)以弱电通信的方式控制强电。
随着智能建筑在中国兴起,1995年3月,中国工程建没标准化协会通信工程委员会颁布了《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。2004年又颁布了《信息系统防雷设计规范》C-B50343―2004。建设部于2003年7月颁布了GB/T50339―2003《智能建筑工程质量验收规范》。从而基本上达到了从设计、施工到验收各重要环节均有章可循。
智能化技术只是一种手段,是通过对建筑智能功能的配备,强调高效率、低能耗、低污染,在真正实现以人为本的前提下,实现节约能源、提升建筑使用功能、保护环境和可持续发展的目标。至今为止全国已有数千座智能建筑相继建成,令世界建筑界瞩目。
六、我国智能建筑电气方面存在的主要问题
(1)、我国具有完善的建筑设备自动化(BA)、通讯自动化(AC)和办公自动化(OA),简称3A系统。目前主要集中在大城市,发展不平衡。
(2)、智能化技术和产品依赖进口,缺少国产化系统集成产品。到目前我国还没有开发成套的智能建筑电气系统集成产品。
七、结语
本文浅述了我国智能建筑电气的发展情况,系统集成和信息融合是智能建筑电气发展的趋势,如何应对智能建筑电气的市场竞争,亟需使智能建筑产业走向集约化发展的道路。集约化可以为我们带来巨大的经济效益,并大大地提高工作效率。将是提高我国建筑电气市场竞争力的重要措施。
参考文献:
[1]建筑照明术语标准JGJ/T 119-98.北京:中国建筑工业出版社,1998.
[2]通用用电设备配电设计规范GB50055―93.北京:中国计划出版社,1993.
[关键词]: 建筑电气;新技术;应用
中图分类号:TU855文献标识码: A 文章编号:
建筑电气技术的内涵
随着经济的迅速发展,人们对建筑行业,尤其是建筑电气工程方面提出了更高的要求。而伴随着全球科学技术水平的不断发展,建筑行业也不断刺激技术的发展,引进先进技术。建筑电气新技术随着建筑行业的发展,不断形成一个独立的技术系统。在现代建筑电气技术中,建筑人员融合了电工技术、信息技术、控制技术以及电子技术,为建筑行业的发展开创了新的技术道路。技术的融合成为建筑人员追赶先进建筑技术水平的一个途径。在建筑电气工程中,弱电技术与强电技术相辅相成,交织进行。建筑中的弱电一般指的是家庭中使用的数据采集、控制、管理以及通讯的控制线路或网络线路,它又称为智能化线路。弱电一般是指直流电压在24V以内的直流电路或音频、网络线路、电话线路等。而强电则作为一种动力电源,其交流电压一般是24V以上的,例如电灯、插座等都是一些强电的配备。强电部分一般由变配电系统、电力和照明系统以及防雷接地系统组成。
建筑电气技术的发展
中国是一个发展中国家,但是现今人民的生活水平也在不断提高,经济在迅速发展。人们对生活标准不断提出新要求,建筑行业也审时度势地做出相应的调整。在建筑行业中,建筑电力技术的发展是广大建筑人员有目共睹的。建筑电气工程作为现代建筑行业的核心,面临着诸多挑战。自从改革开放以来,由于与国际进行不断接触,建筑电气技术不断融合与创新,建筑电气行业因而得到了质的飞跃。人们常常戏说在50年前的中国,建筑电气就是“一只灯头、一只开关、两根线”。然而纵观当今的建筑物,我们不得不感叹建筑物中电气技术的飞速发展。在建筑物中配有空调、照明设备、通讯设备、变配电等已经不再是什么新奇的事情。我们可以看到,在20世纪70年代以前,尽管建筑行业是我国的主要产业之一,但是当时的建筑电气行业标准还不够规范。而到了1982年,建筑人员意识到建筑电气工程的重要性,并把建筑电力工程当作一个独立的工种。为了夯实建筑电气行业的基础,全国各地都陆续成立了一些建筑电气学术机构,一些相关的建筑电气工程专业也得到发展。另外,一些相关的建筑电气法律法规也相继出台,例如1992年的《民用建筑电气设计规范》,2000年的《建筑与建筑楼综合布线系统工程设计规范》等。建筑电气工程终于实现了有章可循、有法可依。经过建筑人员的不断努力以及政府对相关法律法规的不断完善,建筑电气工程在建筑行业越来越体现着自身的价值,而建筑电气技术也不断地得到发展和创新。[1]
建筑电气新技术的应用
为了适应新时代的发展,建筑人员应该丰富自身的专业知识,扩充自己的视野,提高自身素养。面对当今建筑物的绿色化、数字化以及智能化要求,建筑人员应该充分运用各种建筑电气新技术,从建筑电气弱电部分和建筑电气强电部分双方面入手,全面提高建筑电气工程的质量和水平。
建筑电气弱电技术
建筑电气弱电系统的建设由多个学科、多种技术之间相互配合、协作完成。在当今的建筑电气弱电技术中,还有一些不够完善的地方。建筑弱电技术是21世纪的高新技术。为了实现建筑的现代化,在进行应用的过程中,应该把握以下要点。
第一,综合布线技术。作为一座建筑的基础,综合布线是一种全新的布线概念,它是一种较为特殊的信息传递技术。在建筑物和建筑群中,布线系统是主要的信息传输通道。利用综合布线技术,可以帮助人们实现与广播电视网、公用电话网、外界广域网之间的连接,构成一个相对稳定的布线系统,实现建筑的“智能化”。
第二,通信技术。在当代的建筑物中,通信要求是人们的基本要求。作为建筑人员,应该把握好综合业务数字网ISDN技术、卫星通信技术、互联网Internet/Intranet以及接入网技术等,满足人们对通信的需求。建筑人员应该掌握先进的通信技术,实现语音、图像及数据等信息的传输。[2]
第三,计算机技术。21世纪是一个信息发达的时代。21世纪的建筑物也应该为信息的传输做好准备工作。利用计算机技术,加强网络建设,可以提高信息资源的共享性,提高人们之间的信息交流和传递。另外,利用计算机技术,还可以控制连接建筑物中的先进设备,如空调、电梯等,实现自动监控和管理,使人们置身于高效、便捷、舒适的建筑环境中。
建筑电气强电技术
随着各式各样的建筑的不断涌现,为了实现建筑的合理性,为建筑物提供有力保障,在建筑电气强电部分,建筑人员应该着力变配电系统、电力和照明系统以及防雷接地系统的完善,也就是说,应该提高继电保护技术,电力和照明技术以及防雷接地技术的应用。
第一,继电保护技术。变配电是建筑电力系统中的一个组成部分。在建筑电力系统中,可能出现一些不正常的现象。其中,主要分为横向不对称故障和纵向不对称故障。电力系统发生故障,就可能引发严重的后果。因此,建筑人员在施工过程中应该注重应用继电保护技术。现在的继电保护已经发展到了微机保护阶段,即以数字式计算机为基础的继电保护。建筑人员应该充分利用自身的专业知识,提高保护装置的灵敏度和可靠性。在建筑电气工程中,注重变配电系统的完善,提高继电保护技术水平,减少事故的发生,确保电气设备运行的稳定性。
第二,电力和照明技术。在配电回路中,我们时有发现三相负载不平衡的现象。这主要是由于在施工前期的设计图纸设计不当或是在施工时不注意使三相回路负载平衡而导致的。为了给人们以更完善的电力和照明系统,建筑人员可选择光色好、颜色指数高、效率高的照明设备,通过不同的配光形式和效率,适应人们的不同需求。在选取缆线的时候,也应该注意选择一些环保性强的缆线,即低烟,高耐火性及高阻燃性的缆线。另外选择以矿物绝缘代替普通绝缘材料,提高安全度。而对于一些特殊用途的建筑物,如医院,要尽量完善电力和照明系统,同时应做好漏电保护。[3]
第三,防雷接地技术。在建筑电气工程中,决不能疏忽防雷接地系统。建筑人员应该注重防雷接地技术的应用。防雷接地装置包括雷电接受装置、接地线和接地装置。为了确保建筑物的质量,防雷接地工作必不可少。例如避雷针、避雷器等都是属于防雷接地装置的范畴。在进行防雷接地工程时,应该避免接地装置的腐蚀。建筑人员应该注意一些比较容易发生腐蚀的地位,例如水平接地体、各焊接头、设备接地引下线及其连接螺丝等。尤其是在雷电高发区,建筑人员应该着重考虑防雷接地系统的完善,避免让雷电流导入大地后引起雷击灾害。
四、结语
为了保证建筑电气的安全性、可靠性以及实用性,建筑人员应该充分了解人民的需求,把握先进的建筑电气技术,完善建筑电气管理系统,使建筑电气行业紧跟时代的发展,为广大人民提供优质的服务,将建筑行业的发展推向一个新的高度。
【参考文献】
【1】刘德君,段慧达,白晶.电气工程及自动化专业改革探讨[J].电气电子教学学报,2009 (02).
关键词:建筑电气节能 应用存在的问题
Abstract: the relationship between electric energy conservation problem in China's economic and social development is a major strategic problem. In recent years, due to the social and economic development and accelerating urbanization, electric energy conservation in building on the application of problem is becoming more and more serious. We were in construction environment friendly, resource conservation-oriented society of times, in this respect, electrical energy saving, can develop its irreplaceable role
Keywords: building electrical energy saving application problems
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
前言
为实现节能减排目标。引导电源结构向高效率、低污染方向发展.实施电气节能是一项涉及面广且复杂的系统工程.因此.在电气节能在相关方面的应用,是需要重点研究的内容之一。本文主要谈谈电气节能技术在建筑电气节能方面的应用问题。
一、建筑电气节能的概念
近年来,建筑用电节能技术在国内外被广泛采用,形成了一系列有特色的技术体系。可通过对建筑物的冷热源系统、空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电梯、照明等机电设备进行实时监视和优化管理,提高设备利用率和管理水平,使设备始终处于最佳运行状态,减少不必要的浪费,从而达到有效节约电能的目的。建筑电气节能是指在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,合理配置建筑设备,并对其进行有效、科学的控制与管理,以尽量减少能源消耗,提高能源利用率,而不是简化建筑物的功能要求,降低其功能标准。因此,遵循这个原则,建筑电气节能可从变压器的选择、供配电系统及线路设计、系统功率因数提高、照明节能、电动机节能、节电型低压电器的选用等多个方面采取措施。
二、我国建筑电气节能现状
随着国民经济高速发展,能源资源紧缺是我国也是当今世界各国面临的一个严重问题。当前,我国正处于大量消耗自然资源、原材料以支撑经济高速增长的工业化时期,能源对经济增长的约束作用已经开始显现,节能成为关系到我国国计民生的大事。现代建筑中广泛采用了变压器、空调、电动机、照明、电梯等耗能系统,建筑作为我国一个重要的能耗源,对其节能方法和节能措施的研究已是刻不容缓。发达国家建筑用能一般占到全国总能耗的30%~40%,合理节能和有效提高能源利用率是国家经济能否持续发展的重要因素。到2020年,全国将新增建筑面积约200亿,建筑能耗占全社会总能耗的比例将更高。与国外的建筑节能发展相比,目前我国还处在一个比较初级的发展阶段,必须采取相应的措施来解决这个重要的问题。
三、建筑电气节能应该遵循的原则
建筑电气节能是建筑节能的重要内容,它既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价,也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此,其应遵循的原则有:
(1) 节能性。节能的着眼点,应是节省无谓损耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物的功能无关的,再考虑采取相应的措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路的功率损耗都是无用的能量损耗;又如量大面广的照明容量,可采用先进技术成果使其能耗降低。此外,节能措施还应该贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
(2) 实际性。节能应按国情充分考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。合理选用节能设备及材料,使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。
(3)适用性。应满足建筑物的使用功能,即满足照明的照度、色温、显色指数;满足舒适卫生;满足上下左右的运输通道通畅无阻;满足特殊工艺要求,如游乐场所的一些游乐设施的设备用电,展厅的艺术照明及动力用电等。为建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源,为建筑设备运行提供必需的动力,按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求,来优化供配电设计,促进电能合理利用。
四、建筑节能措施
(1) 选用先进的节能设备、器具
首先,选用节能型变压器、节能型电动机。其次,照明用电为建筑物用电量的20%-40%,降低照明用电尤为重要,其主要途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及,国外普遍看好的发展方向是LED光源。它可比目前的节能灯效率更高,发光光谱可在大范围选择,使用寿命可大大延长。尽管目前LED的成本、效率都无法与荧光类节能灯相比,但在最近10一20年内将有重大突破。
(2)对建筑电气系统进行优化设计
设计单位应要求设计人员针对每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷计算书和采取相应的节能措施。另外,系统在确定设计方案时,要按照“以人为本"的设计思路,做任何项目设计之前,都要深入现场,通过与业主进行有效沟通,了解工程的具体情况,根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面因素的综合考虑,经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。及时掌握各种节能新技术的原理,并在设计中适当采用可获得巨大的
对建筑电气系统运行加以强化管理
(3) 加强对建筑电气系统运行的管理,同样可达到节能的效果
主要管理措施有:设备管理:电气节能在很大程度上取决于设备的运行状况。如果使各种设备安全、有效、稳定地运行,出现故障能快速排除,则可以节约能量。控制管理:开发并利用功能强大、界面友好的控制软件也是保证电气系统节能运行的有效措施。人员技术培训管理:加强对电工的培训,提高管理人员素质,以保证电气设备的正常运行和设备的使用效率,才能在电气节能中有所作为。规章制度管理:为了保证电气系统安全、经济、良好的运行,建议东部新区配备一套行之有效的专业性,规章制度,并由合格的管理人员实施。
五、建筑内配电设备的节能
在对节能技术和安全用电标准进行广泛调研和分析的基础上,充分吸收国内外建筑节能方面的经验,对建筑物用电设备的运行特性和节能潜力进行分析后,必须了对照明系统,电力电缆、电动机、变压器等配电设备进行规划:
1照明部分的节能
因建筑照明量大而面广,故照明节能的潜力很大。在满足照度、色温、显色
指数等相关技术参数要求的前提下,选用高效光源、高效灯具,可提高能源利用
率,达到节能的目的。具体要求见下图
序号 名称 平均照度(LX) 规定照度的平面
1 普通教室 150 课桌面
2 电教室 150 课桌面
3 计算机教室 200 机台面
4 阅览室 200 阅览桌面
5 办公室及教研室 150 桌面
6 研究生教学楼教室 150 试验桌面
7 公寓 50 桌面
各主要房间平均照度表
2电力电缆节能
合理设计供配电系统,根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统尽量简单可靠,操作方便。利用总费用法来确
定电力电缆经济电流密度,找到既能减少电能消耗的费用,又不增加额外的电缆
费用的优化截面,以达到节能的目的。
3电动机节能
从电动机机械特性入手,分别介绍了其启动、运行、停止方式。着重讨论了变频调速技术,它可将380v、50Hz交流电源滤波为稳定直流,再逆变成电压和频率均可改变的交流电源。采用变频调速技术向鼠笼型电动机供电,可避免全速运行、借挡板调节水量、风量造成的浪费,节约大量电能,同时提高控制精度。
4变压器节能
在分析变压器的参数、功率损耗的基础上,对变压器的有功损耗率和无功消
耗率随着负载发生变化进行深入分析,针对配电变压器负载波动大,长时间处于
轻载或空载运行的特点,分析了配电变压器的经济运行方式的选择、经济运行区
间、变压器的负载调整以及变压器间的负载经济分配问题。
五、当前存在的问题
虽然建筑电气节能受到广泛的关注,也形成了很多研究成果,但仍有一些问题有待解决。首先是建筑电气设计上存在的问题。众所周知,建筑电气工程的设计对电气系统的节能有着重要的影响。但是,在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视,加上目前工程设计周期普遍较短,设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因,有的设计单位只求数量,忽视质量,使得设计的系统不仅初期投资大,运行能耗也相当惊人,大大超出了国家标准。其次,许多设计人员对建筑电气的运行特点及原理缺乏深入的了解,在进行电气系统设计时,往往照搬以往的电气系统设计经验。有的设计人员不管节能效果如何,盲目追求采用新技术,认为只要是潮流技术就是节能的,而实际上,每种方案都有使用条件和范围。由于城市建设迅速发展,新建筑不断崛起,能源消耗量逐年上升,照明用电水平也不断增高。传统的照明控制方式已经不能满足高标准的照明要求。同时,许多建筑白天也处于灯火通明的状态,造成很大的浪费,所以必须采用切实可行的办法,采用必要的技术手段,实行节能。
六结语
设计单位应要求设计人员设计的每项电气分项工程,都有较详细的电气负荷
计算书和采取了哪些节能措施。另外,系统在确定设计方案时,要按照以人为本的设计思路,做任何项目设计之前,都要深入现场,与业主进行有效沟通,结合工程的具体情况,根据负荷特点、建筑使用功能要求、建筑物的结构特征和周围环境特点等多方面综合考虑,经过全面技术分析比较后确定出最佳的设计方案。要及时掌握各种节能新技术的原理,在设计中适当采用以获得巨大的经济效益和社会效益。政府有关职能部门应加强对建筑电气设计项目的审核管理,可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查,对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建设。
参考文献
【1】詹新.建筑电气节能设计之探讨.衡水学院报,2008,10(1):91.93.
【2】齐雪艳.现代住宅电气设计节能技术探讨.技术广场,2008(4):5.6.
【3】廖剑涛.对电气节能设计的探讨.节能与环保,2008,(6):382.383.
关键词:高层建筑;电气设计
中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:
1 高层建筑电气设计的概念
(1)设计的概念:设计是一个构思表达、再构思表达、反复推敲、不断深入发展和进行评价的过程。基本上可以概括为博览、创意、构思、表达等几个阶段。设计过程从一开始到深入下去,各阶段思维的广度、深度都不同,表达方式、工具也可能是多样化的。表达方式和工具要适应思维的速度,推动思维发展成熟。
(2)服务的对象:设计是为甲方(业主)的功能需要服务的,也是为施工单位的施工需要服务的。在满足国家有关规定的前提下,设计人员应树立服务意识、树立合作观念、树立敬业精神。对建筑电气专业的设计人员而言,妥善处理与各个专业之间的关系是十分重要的事情,在协调上所用的时间甚至可能超过埋头设计的时间。
2 高层建筑电气设计的主要内容
2.1 设计的内容
现代高层建筑趋于多元化的风格,高度大、面积大、功能复杂,电气设计内容也日趋复杂,项目繁多。建筑电气设计从狭义上仅指民用建筑中的电气设计,从广义上讲应该包括工业建筑、构筑物和道路、广场等户外工程。传统建筑电气设计只包括供电和照明,而今天一般将其设计的内容形容为强电和弱电。将供电、照明、防雷归类在强电,而其余部分,如电话、电视、消防和楼宇自控等内容统统归于弱电。这种分类以电压的高低为依据,强调了电气设计中所增加的消防、电讯和自控内容与传统电气设计内容完全不同,容易理解,所以很快被人们所接受。但是,这种按电压高低进行分类的方法并不严谨,如:动力设备的二次控制回路,其电压可能很低;而消防回路中的联动也不宜与配电箱完全分割开。又如人防设计、防雷设计、保安设计等功能性设计,其内容不仅仅是弱电信号的报警,也包含有动力、照明的联锁反应。又如防雷接地,强弱电都要求,而且有向等电位联结发展的趋势,实际上又很难分开。如果电气设计仅仅以电压高低进行分工,势必造成强弱两个子工种之间交叉过多,界限不清楚。
2.2 设计步骤
(1)在项目决策以后,高层建筑工程设计一般分为初步设计和施工图两个阶段。大型和重要的建筑工程,在初步设计之前应进行方案选优。小型和技术要求简单的建筑工程,可以将方案设计代替初步设计。当接受建筑工程设计任务时,首先应落实设计任务书和批准文件是否具备;检查需要设计的项目、范围和内容是否正确。上述手续齐备后就可办理设计委托文件。
(2)设计人员在开展设计工作前,应进行调查研究,收集必要的资料,把相关的基本条件搞清楚,这是保证设计质量、加快设计进度的前提条件。然后,按照设计各阶段的深度要求,编制设计文件。经过审核后,报请有关主管部门审查批准,交到施工单位。施工开始前,设计人员要向施工单位的技术人员或工程负责人作工程技术交底。施工过程中应对有关设计方面出现的技术问题负责处理。工程竣工后,参加工程竣工验收。
(3)对于大型建筑工程,如果技术要求高的、投资规模较大的建设工程项目及大型建筑工程设计,在初步设计之前还要根据有关部门或建设单位的要求进行方案设计,对设计工程作出一个或若干个设计方案,交到相关部门或建设单位的要求进行设计,这样可避免在初步设计中一些重大原则问题作出较大的改动或造成返工。对于工艺上比较复杂而又缺乏设计经验的工程,可以增加工艺设计阶段。小型建设工程设计可用方案设计代替初步设计。
(4)对于一般的工程项目,设计单位需要将编制初步设计的文件交建设单位电气报请上级及有关主管部门批准后,方可根据正式审批意见进行施工图设计。对于建筑电气设计有关部门一般有:城乡规划部门、供电部门、邮电部门、消防部门、人防部门、环境保护部门和文物部门等。
3 高层建筑电气设计中应请注意的几个问题
(1)高层建筑由于照明及空调负荷多,电梯等运输设备多,给排水设备多,所以用电量特别大,且供电的可靠性要求很高。
(2)在高层建筑中,照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电,照明负荷则多采用母线槽配电,与动力分开。
(3)由于在结构上多数采用大柱距,形成大空间,使墙面安装的设备增多,必然使地面管道增多。
(4)由于建筑构件的预制装配化及干法施工;缩短了施工周期,而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。
(5)电气设备的管线应采取防火措施。
(6)空调设备等主要用电设备分散,多数要求集中管理,即要求采用电脑管理和监控系统。
(7)采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震;管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
(8)消防要求高。因为高层建筑高度高,体量大,人员密集,设备多,装饰豪华,建筑本身火灾隐患多,故对消防要求很高。
(9)节省能源是我国经济建设中的一项重大政策,节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面,它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数
4 高层建筑电气设计中的节能措施
由于人口的增加,工业的发展,生活水平的提高,能源的消耗也就急剧增加,能源危机迫在眉睫。因此,各行各业提出了节能的要求,节约二次能源――电能,也就成为民用建筑电气设计的焦点。建筑电气设计节能的原则建筑电气节能应坚持以下三个原则:
4.1 满足建筑物的功能
即满足高层建筑照明的照度、色温、显色指数;满足舒适性空调的温度及新风量,也就是舒适卫生;满足上下、左右的运输通道畅通无阻;满足特殊工艺要求,如娱乐场所的一些电气设施的用电,展厅的工艺照明及电力用电等。
4.2 考虑实际经济效益
节能应按国情考虑实际经济效益,不能因为节能而过高地消耗投资,增加运行费用。而是应该让增加的部分投资,能在几年或较短的时间内用节能减少下来的运行费用进行回收。
4.3 节省无谓消耗的能量
节能的着眼点,应是节省无谓消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是与发挥建筑物功能无关的,再考虑采取什么措施节能。如变压器的功率损耗,传输电能线路上的有功损耗都是无用的能量损耗,又如量大面广的照明容量,宜采用先进技术使其能耗降低因此,节能措施也应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。
5 结束语
总之,要将高层建筑电气设计做好并非易事,对年轻人来讲,培养起对设计的感情,热爱这个行业是很重要的。需要一步一个脚印的,踏踏实实的去做工程,平时多留意,多观察,多思考工程上的问题,才能为日后成为真正意义上的电气设计师打下牢固的基础。
建筑电气是一个综合、复杂、系统的概念,其主旨就是通过建筑物作为平台,建立起现代电气应用的体系,使建筑能够实现自动化、系统化、智能化的功能,做到对建筑空间的优化,生活生产环境的创新,使建筑物能够实现对各类需求的有效满足。
2建筑电气设计工作的原则
现代建筑电气设计工作应该尊重电气设计的规律,这是确保建筑电气设计工作质量的关键,一般的建筑物电气设计中都遵循如下的原则。
2.1功能性原则
建筑电气设计工作要最大程度的满足建筑物的使用功能,其中包括建筑物内部的照明功能。保障建筑物内部的风量及其温度,还要满足建筑物其外在的建筑物的工艺要求。
2.2经济性原则
建筑物电气设计要充分考虑其经济效益。在技术设计上要充分考虑其电气设计的成本核算和提高电气设备的利用效率,把握好工艺节能成本等。设计中应该充分考虑节能成本,利用新技术新设备降低电气设备的消耗。从细节出发,研究具体的节能途径。
3现代建筑电气设计的要点
3.1优化建筑电气的系统
建筑电气设计工作是组建建筑电气的系统,而建筑电气设计并不是单纯为了增加功能而盲目扩大和增加电气系统,应该在建筑电气设计工作中尽量控制和优化电气系统,要根据建筑工程面积合理取舍建筑电气的结构、功能和形态,使建筑电气符合实际的具体要求,并做到系统结构的优化。
3.2平衡建筑电气的功能
并不是现代化建筑都需要复杂、繁多的功能,在建筑电气设计工作中要注意电气的综合性,以此来平衡电气的功能,尽量使用功能多样化、设备通用化的电气,使电气复杂程度和电气功能性得到平衡,实现建筑电气设计的最优。
3.3控制建筑电气的难度
一方面,建筑电气设计工作应该控制电气的施工难度,要顾及建筑电气施工的实际,避免给施工带来障碍和困扰,使建筑电气施工得以顺利进行。另一方面,建筑电气设计工作应该控制电气使用的难度,要考利到建筑电气应用的实际状态和特殊情况,采用通行的符号和显著的信号让使用者得到准确地信息,避免出现对建筑电气的误操作。
4建筑电气设计工作的发展展望
4.1提升建筑电气设计的安全性
建筑电气在使用、待机环节具有一定的危险性,为了实现人性化、智能化建筑的发展目标,建筑电气设计工作应该确保电气安全运行。要在建筑电气设计中设置两套电源设备,形成互为备用电源的结构,使建筑电气的运行安全得到保障。在建筑电气设计工作中应该做好电气线路的防护,避免因线路故障引起的建筑电气安全事故。在建筑电气设计工作中还应该做好电气的消防设计,要建立电气火灾自动预警系统,通过网络和监控设备直接与控制中心和消防系统相连,做到对建筑电气火灾的有效识别与迅速控制。
4.2提升建筑电气设计的经济性
在建筑电气设计工作中应该控制各类出线和回路的长度,将同一类型建筑电气组成同一回路的电路,这样不但可以提高电力应用的稳定性,而且也能够确保电气的功能,还可以控制因导线增加而出现的成本提升,进而达到建筑电气经济运行的目标。在建筑电气设计工作中应该确定合理的功率因数,要展开对建筑物和建筑电气的全面调查,确定建筑电气合理的系数,实现对功率因数的有效公职,形成建筑电气经济运行的基础。
4.3建筑电气设计的智能化发展
建筑电气设计工作中应该选择有效的操作平台,使有线网络、通信网络、监控系统、电气系统得以整合,通过公共操作平台提高建筑电气运行的可靠性和经济性。建筑电气设计工作中应该科学确定电气的标准,要遵循国家和行业制定的统一标准,使建筑电气的功能得到基本保障,在实现智能化运行的同时,保障建筑电气各项功能的全面发挥。建筑电气设计工作中应该突出电气的实用性,既要考虑建筑电气的正常运行状态,同时也要顾及建筑电气的极端运行状态,通过合理布局使建筑电气实现智能化、稳定化的运行。
5结语
关键词:建筑电气工程设计 国家发展战略 节能减排
中图分类号: F407.6 文献标识码: A 文章编号:
1.建筑电气设计分析
建筑电气设计,在狭义的方面说,指的是民用建筑中的用电设计;在广义的层面上讲,建筑电气设计是指一些建筑工程的建筑电气设计,这里既包括民用的,又包括工业建筑,还包括一些办公建筑等等。现代建筑的特点是面积大、构思新颖、承载力强等,为了充分的配合现代建筑功能的展现,传统的建筑电气工程已经不能够适应了,新型的、现代的建筑电气工程出现,与传统的电气工程相比,新型的电气工程主要是要供应大范围的用电器,线路以及电箱的荷载必须要大,并且供电的电压电流一定要稳定,这样才能够使建筑物展现出应有的功能特点。
2.实际操作的原则
建筑电气设计,在实际的操作中应该本着以下三个原则进行,我们来具体的看一下:
2.1 保证建筑物的功能
在建筑电气设计的过程中,要以满足建筑物的预订功能为主,在保证建筑物的一切功能能够顺利使用之后,再进行优化线路的考虑,比如一些区域的用电需联通一些大型的用电器,像消防泵一类,或是一些大型机组,比如二次供水装置。这样一来,就要有220V的稳定电源或是380V的稳定电源,在建筑设计时必须有所考虑,对于预想或发生电路跳闸的区域,要在明面安装空气断路器,以保证能够及时的合闸。
2.2降低经济的投入
建筑电气设计的另一个要求就是要尽量的降低经济的投入。在设计的时候要考虑到一些可以优化的项目,进行合并或是除去,这样做能够有效的减少成本投入,并且不影响建筑物的正常使用。比如在建筑物内部,不同的时间段用电量是不同的,这样就可以通过智能调配系统进行供电的智能转换。或是某些不是上下楼高峰期的时间考虑少开行几部电梯,可以做到电梯设备的间歇性休整,延长使用寿命。
2.3杜绝能源浪费
节能的意义,不在于少使用多少能源,而在于能够少浪费多少能源。做到这一点的关键就是要找到有哪些地方的能源消耗是不合理的。比如变压器上就有很大的能源损耗,传输线路如果电阻过大也会使能源消耗的很严重,这些浪费都是可以避免的,这些浪费也都是无谓的。在比如一些公共的走廊或是大厅,可以通过节能灯或LED灯进行照明,而避免用一些小的射灯进行照明。举出这些例子的作用就是意在说明,节能不一定是大刀阔斧的改革,节能往往是处理好一些细枝末节的事情就能够达到很好的效果的。选择用电设备的程序应该是,先保证功能的使用,再考虑节能的效果。这样就能够真正的达到节能的目的。
3.安全设计的原则
建筑电气设计从安全的角度去探究,有几个方面的问题是需要注意的,首先是电力供应,再就是电力的供电线路,最后还有电气设备的接地、防雷等等。这些方面都需要经过细致的分析。
3.1供电系统
电力设计在现代的建筑工程中占有很重要的地位,一般的电力供应系统,我们在设计的过程中,要以可靠为原则,也就是说,供电系统一定要保证建筑物的电力设备合理的运转。这种可靠性有两方面的解读。一方面,是供电的电路不能够断电,可以使用转换开关,来满足这一点要求,现在的技术是很容易达到的;另一方面的因素是要保持供电的质量,也就是电流和电压要稳定,这一点对供电器的影响是十分巨大的。在中国的某些地区,用电器的寿命比平均寿命要短很多,其原因就是电压不稳定,时高时低,影响了用电器的使用年限。所以,我们要通
3.2线路接地
三项插座在建筑中普遍开始使用,一些电脑,洗衣机,空调等大型的电器,一定要有接地线的设备,这样才可以放心的进行使用,防止漏电现象造成的人身伤害。一般接地线的电阻设备不应该大于1欧姆。
3.3消防控制
现在楼房,特别是居民楼,越建越高,城市随处可见超过100米的高层建筑,这些高层建筑切实的解决了用地问题以及人民的居住问题,但是高层建筑的防火一直是困扰着建筑设计师们的一个难题,因为一般城市的消防队所配备的消防车,可以达到的有效高度最高位30米左右,而100米的高层如果发生了火灾,就只有靠楼内的消防设施进行自救。所以在设计的时候要注意,电路的防火性能一定要过关。同时,还要配有消防设备。
消防设备包括应急灯以及应急供电系统。这样做的目的是为了在楼内断电的时候,消防电气能够顺利的应用。这样的供电系统对于设计的层面要很严格,因此需要在设计的时候加强实地的考察,以便能够将供电系统设计的更加合理,能够满足民用日常供电与消防应急供电的双重需求。
4.节能设计的原则
节能设计师建筑设计中的一个关键环节,也是节能智能建筑的关键所在。在节能的问题上,建筑设计师要全面的考虑,首先要保证建筑的合理性,其次才能考虑如何节能,切不可本末倒置。我们从变压器、线路、电动机及照明四个方面给予分析。
4.1变压器
对于变压器的选择,应该本着节能稳定的原则。这样就可以选取一些利用先进工艺生产的高导磁变压器,这种变压器在变压及供电的处理过程中效率很高,很少有电量流失,能够达到90%的转换效果,而一般的老式变压器,会比其的效率低30%左右,所以,在这种情况下,高导磁变压器的市场迅速扩大,在今天,一般的建筑都会采用这种变压器。
接下来是选择变压器的容量。在理论上,变压器的容量应该为负载率的50%,无需过大的变压器,适合建筑物即可。除此之外,选择变压器的容量,还要受到接入的高压线的影响以及环境因素的影响,要综合考虑,选择最为合适的变压器。
4.2配电线路
建筑物的供电线路越长,在电路中损耗的电量也就越多,在这种情况下,我们可以通过两个方面的调整来对供电电路进行优化。首先一点是将供电电路尽量合理的布局,减少供电途中的长度,这样能够有效的减少电量的损耗,增加传输的效率;其次是要运用新型的材料作为传输电量的载体,现在一般采用的是铜线作为载体,我们也可以在建筑中应用一些超导新材料来进行电量的传输,减小了输电线的电阻,也就是增加了输电线路的效率。
4.3电动机
电动机的耗电也是在占据了日常用电量的很大一部分。这样看来,电动机也是节能的主要目标和重要部分。在具体的工作中,电动机所连带的一般是水暖或是高层二次供水的设备,在设计的时候,一定要让电动机处于一个合理的位置,并且要保证电动机的通风以及散热,这就可以很明显的降低电动机的工作用电量。再就是可以用电动机所散发的热量进行一些设备的热力补偿,减少能量的无谓损耗。比如空调系统自身的热量并联之后,可以形成一个小型的发电机组,接入电容,作为备用的电源使用。
4.4照明系统
节能照明是在现代的建筑中常见的一种设计,这种设计的没有复杂的原理,而是观念上的改变,从以往的华丽照明到现在的时尚简约照明,人类的观念得到了合理的进化。首先,我们可以在设计中利用自然光进行照明,比如在一些可以做成玻璃的墙面,可以采用半透玻璃,这样就可以有自然光进入,减少白天的照明用电。再者可以使用LED照明设备,这样节能环保,并且亮度也足够,在一些大型的厅或是回廊,可以将一些大型的LED灯具悬挂在顶端,增加照明的面积。并且要加入声控或是其他的设备,使照明更加有的放矢。最后,对于照明灯具的选择也是要注意的,一些灯具十分费电,且不实用,比如一些射灯或是灯带的设计,是完全没有必要的,简约大方才是现代建筑的应用属性。
总之,在建筑物的电力设备做好节能减排的处理,是十分必要的,现代建筑发展的趋势所在。
小结
在我们国家的建筑电力系统中,一些地区已经开始应用环保节能的设备,并且有一些概念性的建筑已经出现,比如一些智能节能的建筑。但是我们也需要看到,在建筑节能取得了一些进步的同时,我国的大多数建筑设计还是停留高耗能的层面,作为建筑人,我们任重道远。我们要以科学发展观作为行动的指导,将我国的建筑事业推向更高的水平。
参考文献
[1]陈甜甜,李书宾,建筑电气设计中的安全性和节能性分析[J],今日科苑,2010年06期
1 民用建筑电气节能设计的现状
民用建筑电气设计的基本概念很容易理解,在人们日常生活中是必不可少的,能够满足人们的日常生活,并采用相应的用电设备对民用建筑进行合理的设计。在当今的民用建筑中,用电设备多种多样,相比以往的建筑,在楼道、楼梯旁的灯具没有采用声控灯,需要人员控制才能够进行开关,在楼层里的电路通常是一整个系统,没有分成小系统来管理,这样为人们的生活均带来不便,以及建筑中没有采用节能灯具,浪费能源等诸多方面显示出我国民用建筑需要加大力度实施节能措施。
随着社会的发展,人们经济能力不断的提升,在居家生活中也增加了许多用电设备,这就要求在设计中对整个电气系统进行综合考虑。电气节能设计能够有效的避免能源造成能源过度消耗带来的浪费现象,减少经济损失。近年来,由于我国正处于发展中国家,人口不断地增长,只得通过减少耕地以用来改善民用建筑,随之而来的带动用电设备的使用量不断地增长,产生了巨大的电能消耗。因此,广泛的推行节能减排设计,在一定程度上能够减少能源的消耗,但是由于我国是发展中国家,这项措施还在不断的完善当中。
2 民用建筑电气设计节能的原则分析
2.1 满足民用建筑的基本需求。在电气设计的过程中,应该考虑到居民的基本需求,不能影响居民日常生活中的正常用电,比如照明、家用电器的正常运行,同时还要保证民用建筑的安全问题,比如应急照明、消防电梯、消防风机等消防设备的正常运行,这些方面都要进行考虑。
2.2 注重经济效益。节能减排工程就是建立在减少能源浪费,避免经济造成损失的基础上进行设计的,从而实现一定的经济效益。但是近年来经济的迅猛发展为我国带来了众多的机遇和挑战,新型的用电设备层出不穷。因此,节能设计应该建立在实际情况上,注重经济效益,带有计划性的实现。
2.3 减少系统消耗和浪费。用电设备在设计和运用的过程中,难免会造成自身损耗,如何减少损耗成为了当下的首要任务,相关部门应当进行考察分析,从而制定相应的改进计划,减少用电设备的无功消耗,加大宣传力度,使得全民共同节能,制定相关的制度进行约束。
3 民用建筑电气设计节能的具体措施分析
3.1 配电系统的电气节能设计措施分析
3.1.1 选择合理的配电方案。在进行电气节能设计时,要充分考虑到实际用电设备的情况,应由相关部门提供准确的信息和数据,这样才能根据具体数据进行用电负荷计算。在民用建筑电气设计中首先要进行用电容量计算,并根据用电容量合理选择居民用电变压器。变压器的选择应在确保用户用电需求的同时,还应避免因大功率设备造成停电的现象;变压器应采用节能型,减少用电设备的耗电;同时也要预留后续设备的容量,也应考虑季节性用电设备的峰值用电情况的正常使用。
3.1.2 降低线路损耗。线缆的选择也同样重要,根据民用建筑用电负荷计算来选择线缆的截面,同时也要考虑合理的经济费用。线缆的选择也是一种学问,在民用建筑中要选择导电率较小的材料进行安装,这样能够保证用户的使用安全;在短距离线路敷设时,要尽量减少线路的长度,能够减少线路损耗,避免资源的浪费;长距离线缆敷设时则应采用增大线缆截面的方式,虽然增加了投资费用,但能避免因线路截面过小而引起的电力安全等问题或电力事故的发生,保证居民用电安全。
3.1.3 进行配电系统的无功补偿。在电力设计中,能够通过人力物力对电力系统进行合理设计从而提高配电系统的效率,能够保证在民用建筑中降低费用,提高经济效益。采用并联电容器进行无功补偿,在于这种补偿功能能够最大限度的减少无功功率的浪费,减少能源损失。在实际操作的过程中,还能通过对电压进行集中补偿或者分散式进行补偿等方式进行无功补偿,提高用电设备的质量。除此之外,还能够通过提高民用建筑中的用电设备的效率,这样在一定程度上也能够降低能源的损耗,减少无功损耗。
3.2 照明系统的节能设计
在民用建筑中,照明系统是整个建筑中的关键环节,在这一环节进行合理的电气设计能够减少能源的浪费。就从以下几点进行分析:
3.2.1 新型灯具的使用。现在当今的民用设备中,用来照明的灯具样式越来越多,这就意味着用户可选择的范围扩大。在传统的民用建筑中,通常是利用白炽灯,这也是现当今绝大多数人选择的结果,但是随着社会的发展,白炽灯在众多灯具中出现的弊端也逐渐显示出来,比如能源消耗比较大,这在一定程度上是不提倡使用的,与传统的白炽灯相比,LED灯、节能灯具的出现能够最大程度的减少能源的浪费,且新型灯具的寿命相对较长,利用率高,能够避免经济损失以及能源浪费。这就意味着可以通过灯具的不断研发来完成电力设计。
3.2.2 采用新型的控制方式。采用新型的控制方式来制约照明装置,能够节约能源,避免电力资源的浪费,能够对照明装置有一定的制约作用,提高照明系统的工作性能,避免照明设备的资源浪费,提高节能性,保证电力设计方案能够顺利完成,并不断的完善以减少经济的浪费。比如在民用建筑中,前室、走道及楼梯间等地方要安装声控照明装置,能够避免在没有人经过的时候照明装置能够停止工作,这样便能够避免能源的浪费。
3.3 提高太阳能资源的利用水平。太阳能资源利用到电力设施中能够最大限度的降低能源的浪费。我国是处于中纬度,绝大多数的城市都具有充足的太阳能资源,这就具备基本的太阳能资源能够运用到电力建设中,是电力节能的最佳手段。在我国,在建设民用建筑的时候,需要进行合理的规划,使得阳光能够直射进房间中,在白天能够有效的避免使用人工照明造成资源浪费。