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智能化建筑論文
一、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的必要性
目前,雖然風(fēng)能、太陽能等新型能源已逐漸運(yùn)用到建筑電氣工程中,但新型能源仍處于投入使用的摸索階段,以致新型能源在其使用性能等方面依然存在很多缺陷,而智能化建筑的主要能耗就是電氣能耗。相關(guān)統(tǒng)計(jì)證明,建筑耗能在我國的整體能耗中,占據(jù)相對較大的比重,而電氣能耗位居首位。因?yàn)槲覈鼛啄瓴艜r(shí)興智能化建筑的相關(guān)節(jié)能技術(shù),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重不足,且仍未有規(guī)范的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),以致建筑電氣節(jié)能在其運(yùn)行中存在很多不足,耗能量也相對較大。
由于國民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大,這也在一定程度上增加了能源的耗能量,特別是建筑消耗,一直居于首位,并呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢,使得人們高度重視降低建筑耗能的問題。此外,能源消耗引起的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,且已嚴(yán)重威脅到人們的日常工作及生活。為了改善生活環(huán)境,提高人們的生活質(zhì)量,優(yōu)化建筑電氣節(jié)能變得更加重要。
二、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
1、節(jié)能應(yīng)優(yōu)先尊重環(huán)境保護(hù)
由于能耗會帶來環(huán)境污染,使得人們越來越重視環(huán)境,節(jié)能優(yōu)化要以環(huán)保為核心。建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)綜合效益及提高能源利用率,有效利用先進(jìn)技術(shù),選擇安全可靠、節(jié)能環(huán)保及經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)化方案。此外,還應(yīng)選擇合適的節(jié)能設(shè)備,并嚴(yán)控節(jié)能成本,以確保在預(yù)期成本范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能效果。
2、節(jié)能應(yīng)在確保建筑基本功能的情況下開展
智能化建筑是為了給人們提供更好、更完整的生活服務(wù)而開發(fā)的,所以在節(jié)能優(yōu)化時(shí),必須考慮節(jié)能設(shè)計(jì)是否會影響建筑的正常使用,例如,休閑娛樂設(shè)施及運(yùn)輸通道暢通等節(jié)能設(shè)計(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3、節(jié)能應(yīng)盡量減少能源損耗
優(yōu)化建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先總結(jié)和實(shí)現(xiàn)建筑基本功能無關(guān)的各種耗能方式,然后再結(jié)合建筑的實(shí)際情況,選擇合理的節(jié)能方式。無用耗能通常包括變壓器損耗及傳輸電纜的線路耗能等,這種耗能量相對較多,且對實(shí)現(xiàn)建筑功能沒有任何幫助,是利用建筑能源的一大損失。
4、節(jié)能應(yīng)與實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益相吻合
投入使用的節(jié)能技術(shù)應(yīng)充分考慮其成本,不能為了追求節(jié)能、高效而一味加大投資,使得建筑的開發(fā)成本不斷增加。所以,電氣設(shè)計(jì)師在優(yōu)化節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)著重考慮設(shè)備材料應(yīng)用及節(jié)能方式選擇,以盡量實(shí)現(xiàn)成本控制及節(jié)能性能優(yōu)化。
三、智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)面臨的技術(shù)問題
雖然我國關(guān)于智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的投入很多,但其在實(shí)際的使用中仍未達(dá)到預(yù)期效果,仍然有很多急需解決的問題。比如,首先,質(zhì)量安全監(jiān)督不嚴(yán)謹(jǐn),這是因?yàn)殡姎夤こ處煂?shí)施節(jié)能優(yōu)化的過程中,技術(shù)應(yīng)用方面仍缺少實(shí)踐性,以致建筑電氣中的節(jié)能技術(shù)的實(shí)用性較低。其次,使用設(shè)備時(shí),智能化建筑缺少智能化、自動化的電氣設(shè)備及其他附加設(shè)施使用,且我國仍未有較為成熟的研究,所以實(shí)施優(yōu)化方案時(shí)會因?yàn)槭褂迷O(shè)備受限制而不能發(fā)揮節(jié)能的最佳效果。最后,我國現(xiàn)階段在總體規(guī)劃智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),協(xié)調(diào)工作缺少綜合性,也沒有科學(xué)性的優(yōu)化方案,以致真正實(shí)施節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)達(dá)不到預(yù)期效果,也未實(shí)現(xiàn)盡量降低能耗的目標(biāo)。
四、智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略
1、開發(fā)利用可再生資源
由于電能是不可再生的資源,那么其使用就有所限制,所以,開發(fā)利用熱能、太陽能等新型能源特別重要。建筑的節(jié)能設(shè)計(jì),應(yīng)充分考慮其可再生特點(diǎn),以減少使用耗能大、功率高的設(shè)備,并消除對電能的依賴性;此外,智能化建筑電氣的設(shè)計(jì)裝修過程中,其墻體及裝飾物都可選擇新型環(huán)保節(jié)約型材料,以降低電能功耗,使其節(jié)能效果得以提高。
2、優(yōu)化供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
制定智能化建筑用電節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí),一定要整體把握用電設(shè)施的布局分配、負(fù)荷容量及功率大小等信息,以此為基礎(chǔ),選擇恰當(dāng)、合理的節(jié)能供配電設(shè)備,保證用電設(shè)備正常工作的同時(shí),最大限度地降低能耗的損失。
因?yàn)楣┡潆娤到y(tǒng)的主要損耗是變壓器損耗,那么節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)就可從變壓器著手實(shí)施。首先要根據(jù)變壓器實(shí)際的負(fù)載情況,將負(fù)載在可控的成本范圍內(nèi)進(jìn)行合理分配,再選擇符合驅(qū)動負(fù)載能力的變壓器,以充分發(fā)揮變壓器的作用,盡量降低能耗損失;其次,還應(yīng)將同一變電站的各變壓器進(jìn)行并聯(lián),讓其以并聯(lián)的方式進(jìn)行工作,并按照其實(shí)際負(fù)載及時(shí)調(diào)整變壓器的投放量;最后,還可通過降低輸電線路的電能損耗來完成智能化建筑的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,線路的電能損耗在輸入電能中的比重約為4%,導(dǎo)致線路電能損耗的主要原因是線路導(dǎo)線截面及供電方式。節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中,可選擇諸如鋁、銅材料等電阻率值比較低的導(dǎo)線,若符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約等相關(guān)要求,則可在負(fù)載量較大的建筑中選擇銅導(dǎo)線,在負(fù)載量較小的建筑中選擇鋁導(dǎo)線;此外,布局線路的過程中,應(yīng)盡量減少導(dǎo)線長度,且需避免相對較彎的線路。
3、優(yōu)化建筑的供水系統(tǒng)、電梯、空調(diào)機(jī)通風(fēng)建設(shè)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí),不能忽略供水系統(tǒng)、電梯、空調(diào)及通風(fēng)的用電量。選擇的電梯,其型號、功率應(yīng)與其電機(jī)驅(qū)動相互匹配,并應(yīng)盡量安裝在小機(jī)房內(nèi);通風(fēng)設(shè)計(jì),應(yīng)結(jié)合風(fēng)機(jī)等設(shè)備的參數(shù),在考慮電能不同的需求量的情況下,選擇性價(jià)比相對較高且合適的設(shè)備;優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能時(shí),應(yīng)充分考慮其功率高、耗電量大等特點(diǎn),選擇環(huán)保、節(jié)能的水源熱泵式空調(diào),因?yàn)槠湮廴拘∏疫\(yùn)行效率高,使用空調(diào)時(shí),應(yīng)設(shè)定合理的工作模式,以避免過度損耗電能;設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí),選擇的供水設(shè)備應(yīng)無負(fù)壓作用,因?yàn)槠涔?jié)能環(huán)保并能凈化水質(zhì)。
4、優(yōu)化建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
照明的用電量在建筑用電中占據(jù)的比重最大,所以可通過優(yōu)化照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能。建筑照明設(shè)施的用電量與其發(fā)光效率、照明方式、照明設(shè)備數(shù)量、照明時(shí)間、建筑總面積及設(shè)備功率等緊密相連,所以,優(yōu)化照明系統(tǒng):首先,選擇高效節(jié)能的照明設(shè)備,特別要選擇耐用、發(fā)光效率高及功耗低的光源設(shè)備;其次,選擇諸如觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等光源的附加元器件時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮性能好、功耗低的設(shè)備;再次,照明時(shí)間的分配要合理,并利用聲音、光線等感應(yīng)控制開關(guān)來控制照明回路,以防止照明浪費(fèi);此外,設(shè)計(jì)建筑時(shí),應(yīng)充分發(fā)揮自然光的作用,且門窗及玻璃的透光性要強(qiáng),設(shè)計(jì)的照明系統(tǒng)電路也要以三相四線為主,進(jìn)而最大限度地實(shí)現(xiàn)節(jié)能供電。
結(jié)語:
綜上所述,智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是我國建筑電氣未來的發(fā)展趨勢。因此,智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),需綜合考慮各領(lǐng)域之間的關(guān)聯(lián)性,從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面出發(fā),設(shè)計(jì)節(jié)能環(huán)保并滿足人們生活需求的電氣方案,以體現(xiàn)智能化建筑高性能、低能耗的特點(diǎn),真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)約。
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