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浅谈建筑电气控制设计中的安全节能策略

  
  [摘要]建筑工程节能降耗是发展的一种趋势。在建筑电气控制设计中全面运用节能策略,加上安装时选用节能设备和材料,就可以实现建筑电气方面节能目标。文中首先分析了当前建筑电气控制设计应遵循的基本原则,然后有针对性的提出了设计的安全节能策略,进而使得电气工程在保证安全的基础上,实现节能目标。
  [关键词]建筑电气控制设计安全节能策略
  近些年来,经济的快速发展和城市化进程的不断加快促使建筑业有了前所未有的发展。而随着人们生活水平的不断提高,他们对建筑的功能方面也提出了更好的要求,对居住环境越来越重视,这时对电气方面的是设计也就要求更高,不断要保证安全,还要考虑到节能。基于此种情况,我们在进行电气设计的时候,在保证电气设计安全性的基础上,同时要注意电气设计的节能性。由于人们对居住环境要求的提高,为了改善居住环境就使得建筑的能耗增加,而当前能源和人类发展之间的矛盾显示的很突出,这也是缓解人类和能源之间的矛盾的必然要求,也是可持续发展的必然要求。
  一、建筑电气控制设计应遵循的基本原则
  首先,应遵循满足使用功能的原则,在进行建电气控制设计的时候,必须要保证所设计的电气可以满足建筑物的使用功能,应满足照明以及温度方面的要求,以为人民提供舒适的居住环境为原则。第二,建筑电气控制设计应确保使用的安全性,安全性也作为设计需要重点考虑的方面,建筑电气控制设计会直接关系到人们的居住安全,所以必须引起高度的重视,否则所有的功能都是浮云。第三,在保证安全和基本使用功能的基础上,应考虑到节能。从相关资料中可以得知,建筑行业的飞速发展,由于人们对居住环境方面的要求越来越高,建筑方面的能耗在总能耗中占有了绝对的比例,这与我国能源紧缺的形势是相违背的。所以,为了缓解该方面的矛盾,在建筑电气控制设计中,应尽量使用节能策略,在保证安全和基本使用功能的基础上,尽量减少或者是避免出现一些不必要的能耗,采用先进的技术来实现能耗的降低。
  二、建筑电气控制设计中的安全策略
  1.供电设计安全策略
  建筑物的正常运行是离不开电的,在日常使用中,如果出现停电事故,在一定程度上会给人们的工作和生活带来不便,严重的话还会造成一些事故,基于此种情况,为了确保电力供应方面的安全应做到:第一,依据具体的用电负荷合理的设计独立电源的数量,这样如果一个电源断电可以切换到其它的电源中,以免出现停电事故;第二,设计发电机,这样在意外断电之后可以进行供电,进而将损失降到最低。
  2.建筑物的防雷和接地设计
  为了实现建筑物的防雷,可以设计避雷带、避雷针以及消雷器等,接地系统应将防雷接地和电气设备接地相结合,也就是说将接地系统设计为混合式的,这样可以使得电位达到平衡,进而提高接地系统的安全性。
  3.供电线路的设计
  随着人们生活水平的提高,用电设备随之增多,这时用电线路也就变得越来越复杂,基于此种情况,在进行建筑供电线路设计的时候,为了避免主线路电流太大将绝缘线烧毁,进而一起火灾应严格设计及好供电线路主线路导线的横街面积。
  4.消防系统的设计
  消防系统的作用众所周知,这里就不进行阐述。为了保证发生火灾的时候,消防报警线路可以正常使用,在设计的时候消防系统的材料最好使用具有防火性能的材料作为报警线路。
  三、建筑电气控制设计的节能策略
  1.建筑供配电系统的节能策略
  在建筑供配电系统中,很多设备具有电感性,有无功能的电流产生进而使得线路的功率消耗增加,这就需要采取一定的措施减少功率消耗以实现节能的目标:首先,可以增加导线的横截面积或者是使用电阻率小的导线来实现功率消耗的减低,进而实现节能目标;其次,可以选择高效低耗型的变压器来减少能耗,可以同专用变压器来降低季节性负荷能耗的降低;最后,合理设计变电所的位置,使其尽可能的接近负荷中心,进而减少线路的功率消耗。
  2.照明系统的节能设计
  照明在建筑电气的中会占到很大的部分,在该方面可以通过下列的方法来实现节能。第一,要使用高效的光源。在光源的选择中应该根据工程的实际情况来确定,通常要考虑到光效、价格、光源候命、显示指数以及色温等要素。以往民用建筑经常使用的光源有HID灯、荧光灯以及白炽灯,随着现代照明技术的发展和进步人们越来越多的使用了新光源,比如LED灯以及光纤照明灯。工业建筑中光源的选择主要是要对工作场所的条件进行考虑,可以对不同类的高效光源进行使用以实现节能降耗;第二,要尽量照明的时间。在这方面,要做到和建筑专业的配合,要使得建筑物在最大限度上对自然采光的利用,要通过将自然光合照明光有机的结合有效减少人工照明所消耗的电能。尽量选用一些节能型的装置和开关以实现照明的节能,要根据现场的实际情况确定出合理的开关类型。第三,要尽量减少供电效率附加方面的损失。最好使用较高电压的照明灯,并采用高效节能的电器附件,尽量使用节能的电子镇流器和电感镇流器,在一些采用气体放电光源比较多的地方,应该使用补偿电容器来提高功率因数以实现节能。
  3.电动机的节能设计
  电动机作为建筑电气控制设计中的重要部分,在该方面可以采用高效率的电动机,在选择的过程中应该根据负荷的特性进行合理的选择,同时要采用合理的补偿方式来降低损耗提高功率因数,尽量避免电动机处于轻载或者是空载的运行状态中,进而造成大量的损耗。在需要对电动机进行调速的地方要尽量采用变频调速器,变频节能主要是通过变频实现节能,通过动态调整实现节能,通过变频自身的V/F功能来实现节能,可以通过变频自身带的软启动来实现节能以及通过功率因数的提高来实现节能。通过变频调速器的使用,可以实现电动机的节能,这在很大程度上就可以节省总的电能消耗量,对于整个建筑的节能有着非常重要的意义。
  4.变压器的节能设计
  变压器的节能主要是要做到降低损耗,提高变压器的运行效率,从配电系统的运行考虑要选用节能降耗的变压器,节能降耗的变压器在空载和负载运行时所产生的损耗都比较少,而且运行的费用比较低,但是前期投入会需要较高的成本。由此可见想要实现变压器的节能,就需要找到变压器运行损耗和投资的经济性之间的最佳结合点,将变压器的有功功率损耗计算出来,结合实际情况最终使得变压器处于安全、稳定、经济高效的运行状态中。
  5.暖通空调的节能设计
  在进行暖通空调的设计中,对风阀门、蒸汽阀门以及冷阀门等要机械能合理的设计,还应对电动调节阀的流量进行合理的控制。为了实现对暖通空调变流量、变风量以及水泵的合理控制,应设计出合理的启停方案,进而保证其在经济的状态中运行。据统计,通过对暖通空调和强电系统的合理设计,可以使得整个建筑的能耗降低一半左右。
  四、结语
  当前建筑能耗已经占到总能耗的百分之七十之高,而在当今能源局势紧张的形势下,必须要考虑到建筑的节能。建筑的电气能耗作为建筑物的主要能耗,因此在进行建筑物电气控制设计的时候,在保证基本使用功能和安全性的基础上,还应考虑到节能,在设计的过程中,应从多方面进行考虑,采用先进的技术策略,实现建筑物的节能目标,这也是可持续发展的必然要求。
  参考文献
  [1]朱占琴,李学革.对智能建筑系统建设、构成的探讨[J].民营科技,2010(01).
  [2]黄文经.基本电气控制电路设计中的几个可靠性问题[J].南平师专学报,2002(02).
  [3]曹华清.论现代建筑电气设计节能的若干因素[J].中国城市经济,2011(14).

作者:吴刚 来源:城市建筑 2013.7 点击数: 发布时间:2013年11月14日
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