大型建筑中节能环保电气技术的应用.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 03 日 作者简介：任哲生（1989），男，汉族，湖北襄阳人，注册安全工程师，本科；张毅（1991），男，汉族，江西赣州人，注册安全工程师，本科。-199-大型建筑中节能环保电气技术的应用 任哲生1 张 毅2 1.襄阳恩菲环保能源有限公司，湖北 襄阳 441000 2.赣州南康区恩菲环保能源有限公司，江西 赣州 341400 摘要：摘要：现阶段大众生活质量日渐提升，对建筑工程电气设备运行水平及服务功能提出了更高要求。为实现建筑工程节能环保目标，还是要在大型建筑中引入节能环保电气技术手段，充分应用自然资源。因电气施工专业性更强，还应优化电气施工流程，选择适宜的电气设施，提升大型建筑节能环保工程施工水平。本文就针对以上背景，首先分析建筑电气工程施工现状，提出节能环保电气技术应用必要性，明确节能环保电气技术在大型建筑中的应用要点，制定节能环保电气施工方案，以供参考。关键词：关键词：大型建筑工程；节能环保电气技术；应用 中图分类号：中图分类号：TU85 0 引言 随着社会经济与科技技术发展速度不断加快，建筑工程逐渐趋于大型化发展，需在建筑工程施工期间着重使用节能环保技术手段，结合工程具体施工特征及施工要求，优化建筑工程电气施工方案，确保电气工程施工工作能够在改善大众生活质量，保障建筑工程建设生态效益中发挥出重要作用。1 大型建筑工程节能环保设计必要性 建筑电气工程施工内容较为复杂，包括配电柜、电缆、插座安装等工作。通过将节能环保施工技术应用在电气建筑领域，使建筑电气与节能环保技术融合在一起，能够进一步提升工程施工质量，保障工程有序开展。建筑工程设计工作需要落实节能环保理念，严格遵照国家节能标准，对设计方案进行严格审核1。随着建筑施工技术及施工材料不断涌现，建筑节能环保要求也更加完善，为推动我国电气行业节能环保进程奠定坚实基础。2 建筑工程电气设计常见问题 2.1 配电线路接地故障保护问题 部分建筑工程照明灯具被安装在室外，在运行期间会受环境因素直接影响引发设备机械损伤、绝缘下降等问题。同时，灯具外壳多数为金属结构，采用线连接手段，如果某个灯具出现故障问题，将会直接影响到其他灯具照明效果，低压断路器在故障时也难以发挥出正常作用。因此在灯具设计过程中，设计人员可以使用TT配电系统，提升低压断路装置运行敏感性，在灯具周边安装漏电保护设施。2.2 电力负荷计算问题 分析现阶段建筑工程电气设计要求，如电气设备数量较少，设备之间的容量差距较大，负荷计算难度更高，需要在负荷计算环节使用二项法，确保支干线及配电和满足设计要求。2.3 用电设备接地问题 大型建筑工程中的用电设备接地方式主要包括保护性接地、功能性接地。保护性接地可以使用接地、接零两种形式；在功能接地设计环节，如设计人员没有设置合理的接地线截面积，用电设备在后续运行期间会出现电力资源浪费问题。2.4 漏电开关极数选择 在大型建筑工程漏电开关及数选择环节也需要严格遵循相关技术要求，不同电压等级的电气设备选择适宜的漏电保护装置。例如单相 200v 的电源电气设备可以使用二级二线式断路保护装置，380V 的电源电气设备可以使用三极四线式、四级四线式漏电保护器。在没有结合电源供电情况下选择漏电开关极数，会严重影响到电源使用期间的可靠性，导致设备运行效率下降。中国科技期刊数据库 工业 A-200-2.5 变压器选择问题 选取变压器型号期间，设计人员需要严格计算出负荷量。由于具体设计环节的用电数据真实度缺失，后续选型不合格，导致负荷消耗不一致，耗电量进一步增加。2.6 电气设备设计问题 由于在电气施工过程中，没有选择适宜的空调系统，设计规范性不足，冷机、风机运转效果不良，在实际运行环节会损耗大量的能源。在电梯等大型电气设备设计过程中没有安装必要的节能控制系统，无法从根本上提升电力资源的利用率。3 节能环保电气技术在大型建筑工程设计中的应用要点 3.1 智能化照明系统 大型建筑工程中的照明设备数量多、照明覆盖面积大，照明系统运行期间的能源消耗量更高。为实现大型建筑工程节能环保目标，设计单位需进一步优化照明系统内部结构，在保障照明系统安全可靠运行的前提下，提升电力资源利用率。一方面，选择高效节能的光源，对比分析不同光源的能源消耗差异，实现节能环保目标。例如在工厂建筑设计过程中，需在宽敞空间内达到良好光照效果，可使用高压钠灯；商业类建筑工程的光源需要满足室内照明需求，因此可使用节能荧光灯。由此可见，某一场所的照明标准是固定的，不改变证明标准的情况下需要尽量选择高效光源；另一方面，大型建筑工程还需要在附近不同区域分别设置光源。传统工人控制工作主要为人为控制，照明操作受限，难以统一协调，使用效率更低，在没有及时关闭电源的情况下也会导致电力资源被浪费，进一步增加了建筑的能源消耗量2。在大型建筑工程中使用智能照明系统，可以结合不同空间用途，合理划分通空间用途，标注照明场景，借助计算机控制技术对建筑照明系统进行统一控制，增强照明系统控制性能，有效降低照明系统操作难度及操作成本。在照明系统设计环节也需要安装照明监控设备。将照度以数字形式转化，存储、对比，实现节能环保目标。配备电感镇流器，尽量选择低功率的电气放电灯开启设备。分析不同照明设备的照度要求，选择适宜的设备管控方式，例如远程管控方式、自动化管控方式以及分管区域管控方式等。其中，灯具开关应尽量使用分区管控方式，不使用一控多情况。由于电气设备使用环节会蕴含较多灰尘，在使用时间不断累积的情况下，能源消耗量也会随之增大，导致灯具全生命周期缩短。因此在照明系统设计过程中，也需要使用防护设备，制定照明系统围护方案。3.2 安全电力系统 现阶段电力设备应用范围不断扩大，电力设备种类复杂，设备运行期间存在的安全隐患很多。许多大型设备中的人员及电力设施照为密集，在没有加强线路管控的情况下，更容易引发火灾事故。因此在使用节能环保电气技术过程中，设计部门还需保障电气设计的安全性。3.2.1 矿物绝缘电缆 矿物绝缘电缆主要被应用在建筑防火工程设计环节,电缆为熔点高于 1000的铜、氧化镁制作而成，在火灾情况下不会被高温融化，避免在燃烧环节产生烟雾或有毒气体，导致场内人员出现中毒、窒息等情况。现阶段国内高分子材料应用技术及合成树脂共混改性技术日渐成熟，电线电缆行业生产规模进一步扩大，低烟无卤阻燃材料以及护套材料已然成为电线电缆行业发展重点。建筑电气设计工作对环保产品的研发及推广给予了高度重视，在空间相对密闭、人员较为集中的重要建筑，如地铁、车站、现场及商场等大型建筑工程耐都使用到了热塑型低烟无卤阻燃电缆材料、化学交联型低烟无卤阻燃电缆材料、辐照交联型低烟无卤阻燃电缆材料等，保障电气节能环保水平意义重大。3.2.2 EPS 应急系统 结合建筑工程消防安全法律法规发现，大型建筑工程必须配备完善的应急设施。应急照明设备也是工程重要组成部分，但设备在使用供电系统、消耗大量便能消耗环节存在较大安全隐患，在突发事故的情况下应急照明设备将难以正常运行。EPS 应急系统是大型建筑工程通用应急供电装置，使用蓄电池为储能方式，具有高效性特征。EPS 应急系统电源可采用集中设置方式，控制分散，电源维护，存在，借助应急系统的自检功能，控制电池性能变化中国科技期刊数据库 工业 A-201-情况，在发现问题后及时排除。不仅如此，EPS 应急系统还可以与建筑监控系统连接在一起，借助计算机统一操控方式，控制建筑工程电气工程电能损耗量，从根本上提升电池使用寿命，实现节能环保目标。变压器是大型建筑工程电气系统重要组成部分，可对供电系统的电压进行调节。因大型建筑工程电能损耗量大，在选择变压设备过程中也需要分析设备自身的安全性能。传统的干式变压器应与建筑用电要求相符，如对供电系统的依赖较大，也可以使用新型变压器。绝缘系统干式变压器具有先进的绝缘系统，自身稳固性更强，通过对高压线以及低压线结构进行合理安排，能够有效解决变压器串热问题。不仅如此，绝缘干式变压器的绝缘材料具有可回收性，从根本上提升供电系统运行性能的同时，增强工程运行区间的节能环保水平。3.3 太阳能资源设计 为从根本上提升建筑工程节能环保水平，也需要充分发挥出太阳能的应用及其作用。随着大众对能源保护工作的关注度逐渐提升，建筑工程电气设计环节也应当以开发新能源为主，严格遵循采光标准，将采光及照明有机结合在一起。白天尽量使用自然光源，为室内提供稳定的照明条件，提高室内温度，降低建筑运营期间的能耗量。使用自然光源时配合使用导光管法、采光搁板、反射高窗等。合理使用太阳能照明技术与产品，提升可再生能源应用水平。太阳能是一种清洁型能源，在太阳能技术开发及利用过程中能够减少废气排放量，避免生态资源被浪费。太阳能照明技术也可设计出功能完善的太阳光伏发电系统，将摄入的太阳能不设直接转变为电能，满足自然资源照明符合要求。现阶段建筑工程设计工作也进一步明确了太阳能光伏电源的使用要求，系统设计规范、电池技术标准等，对从根本上提升太阳能资源利用率，具有重要意义。将太阳能应用在供电环节，也可分为被动式太阳能供电模式及主动式太阳能供电模式。主动式太阳能供电模式可以满足供暖及制冷要求，通过使用太阳能加热水，将热水在室内管道内循环流动，为房间提供热量。随太阳能集热装置进一步完善，热管式真空管太阳能集热器的抗压能力大、耐冷热冲击性能更加突出。太阳能制冷分为太阳能压缩制冷、太阳能吸收制冷与太阳能吸附制冷三种类型。太阳能压缩制冷可以将太阳能转变为电能，应用电能驱动压缩式制冷系统。3.4 电源节能设计 在城市电网建设及运营管理过程中，电网电压必须经过反复升降处理，在线路及变压器中存储足够的能量，控制能源消耗率。现阶段我国线路损耗依然较多，必须采用适宜方式减少线损耗量，节约电力资源。3.4.1 减少线路损耗 选择适宜的导线材料，控制材料电阻率。合理扩大导线截面积、缩短导线长度，控制导线电阻。电网结构展开合理优化，确保选择的导线线路规划方案能够满足技术适用性、合理性要求。结合路线绝缘情况，合理控制线路升降压值，减少线路损耗量。灵活调整变压器安装位置，控制变压器及负荷中心的距离。在电网处理位置处安装补偿电容装置，降低电网运行负荷量，提升电网功率因数。3.4.2 减少变压器损耗 分析建筑工程具体施工要求，选择适宜的变压器型号。为有效控制路线损坏量，可使用油浸式变压装置。结合电网运行符合要求，确定变压器运行容量。合理规划用电时间，降低变压器空载消耗量，改变变压器运转方式，提升变压器运行期间的能源利用率。3.5 电气设备节能设计 3.5.1 空调系统节能设计 空调系统节能设计工作需要着重对冷冻水、冷却水系统进行优化控制。当前空调中的冰蓄冷系统技术尚未成熟，还需结合建筑工程施工要求，冰蓄冷控制策略展开深入研究，从根本上提高冰蓄冷能源利用率，促进冰蓄冷技术商业化发展。空调系统的专业性强，空调设计水平可直接影响到电气工程节能效益。在空调设备设计过程中需要严格遵循最大负荷要求，保障系统运行水平。提高围护结构的保温性能，空调系统控制效果。通常情况下，室内空间高度低于两米的情况下，需要严格控制整个室内环境的温度与湿度。在室内空间高于两米的情况下，应采用适宜的保温措施，防止热量外漏，避免空气气流，对温度造成不利影响。配合使用辐射热源供暖手段，高出两米的部位也可不设置送风口及回风口，控制空气内的水分蒸发速度，合中国科技期刊数据库 工业 A-202-理调节室内环境参数。在空调还是要安装自动化及智能化控制系统，将控制系统共同连接到 BAS 楼宇自控系统内。建筑内空调系统的控制参数主要为能源消耗量、设备联动情况、情况转换情况等，通过合理调节空调系统及通风系统运行状态，满足系统节能运行目标。借助变频技术手段，对建筑工程中的集中空调系统进行智能化改造，灵活调整空调系统运行期间的新风量与回风量。为有效控制空调运行期间的资源消耗，需要针对空调新风高峰期调整运行数值。借助自动监测系统检测室内二氧化碳浓度，通过分析室内人员数量变化情况，对新风量展开优化调节。3.5.2 电动机节能设计 电动机节能设计期间应做好电动机正确选型，优化调速等工作，对电动机的台速进行严格管控。3.5.3 电梯节能设计 为实现电梯设计节能环保水平，还需要使用合理的电梯种类，控制电梯运行速度、载重量、调速方式，使用适宜的停层计划与群控计划。4 总结 总而言之，在大型建筑工程电气施工过程中，施工人员需要严格遵循安全第一原则，结合节能环保电气施工要求，增强各施工环节动态管控力度。注重开展施工技术交底工作，紧抓节能环保施工材料采购质量检验与后续工程验收工作，落实施工质量管控体系，确保电气施工工作能够在推动建筑行业节能化、现代化发展过程中发挥出重要作用。参考文献 1赵天旭,韩健,胡钦晓.节能环保电气新技术在现代化大型建筑中的应用J.智能城市,2018,4(01):77-78.2 邵 民 杰.绿 色 环 保 和电 气 节 能 综 合 技 术 在 世博 建 筑 中 的 应 用 理 念 与实 践 J.智 能 建 筑 电 气 技术,2011,5(03):3-6.