摘要:摘要:我國建筑工程隨著經濟的不斷發展而日益進步,建筑電氣自動化在智能建筑中得到廣泛應用,建筑的電氣自動控制與建筑節能成為建筑業的主流。同時,電氣自動控制與建筑節能
摘要:我國建筑工程隨著經濟的不斷發展而日益進步,建筑電氣自動化在智能建筑中得到廣泛應用,建筑的電氣自動控制與建筑節能成為建筑業的主流。同時,電氣自動控制與建筑節能有著密切的聯系。本文針對樓宇中電氣自動控制的應用,分析建筑節能問題。
關鍵詞:建筑工程,電氣自動化,智能,建筑節能
一、樓宇電氣自動控制應用及問題
隨著我國經濟的發展,建筑業呈現出一片繁榮景象。但是光鮮亮麗的背后存在著許多問題亟待解決。原有的建筑設備在運行中常常有不盡如人意的情況,如生活中出現的水壓低、建筑照明不合理、空調系統能源浪費大的問題。人們逐漸開始嘗試采用現代傳感技術、控制技術和通信技術對建筑設備進行控制管理的系統,即建筑設備電氣自動化系統。該系統能在保證建筑內環境舒適、安全的前提下,提高系統的管理效率和能源利用效率,這與國家宣傳的節能環保理念相得益彰。所以,近幾年發展非常迅速。雖然技術發展晚、相應專業教育的滯后,工程設計法律法規不健全,但是在我國建筑業中廣泛應用,并起到很大的作用。
近年來,隨著科學技術的不斷發展和進步,科技與建筑之間形成了密切的聯系。智能建筑在我國已成為建筑市場的大趨勢,也是建筑業中新的“經濟增長點”。據統計,各類建筑的智能化工程投資,約占工程總投資的5%-8%,有的已高達10%。所以。智能化建筑是將來建筑業發展的方向。根據我國的定義,智能建筑就是利用先進的技術對樓宇進行控制、通信和管理。樓宇的自動化控制包括建筑設備電氣自動化、通信自動化、辦公自動化。其中,電氣自動化發展最為迅速,電氣自動化控制在建筑中的應用更加廣泛。
(一)電氣接地系統
電氣接地在建筑物供配電設計中,接地系統占有十分重要的地位,它關系到供電系統的可靠性,安全性。隨著智能化樓宇的發展,對接地系統也有了更新的要求。其一,TN-S系統,當建筑物內設有獨立變配電所時進線采用該系統。TN-S是一個三相四線加PE線的接地系統。其特點是中性線N與保護接地線PE除在變壓器中性點共同接地外,兩線不再有任何的電氣連接。在智能建筑應設置電子設備的直流接地,交流工作接地,安全保護接地,及普通建筑也應具備的防雷保護接地。面對智能建筑中存在大量易受電磁波干擾的精密儀器,在電氣自動化控制中還應考慮防靜電接地和屏蔽接地。其二,TN-C-S系統。TN-C-S系統由兩個接地系統組成,第一部分是TN-C系統,第二部分是TN-S系統,分界面在N線與PE線的連接點。其特點是中性線N與保護接地線PE在進戶時共同接地后,不能再有任何電氣連接。這樣使得設備在運行過程中不會帶電,從而提高了人及物的安全性,是智能建筑中一種很好的接地系統。
(二)電氣安全保護接地
安全保護接地就是將電氣設備不帶電的金屬部分與接地體之間作良好的金屬連接。即將大樓內的用電設備以及設備附近的一些金屬構件,用PE線連接起來,但嚴禁將PE線與N線連接。在現代建筑內,要求安全保護接地的設備非常多,有強電設備,弱電設備,以及一些非帶電導電設備與構件,均必須采取安全保護接地措施。當沒有做安全保護接地的電氣設備的絕緣損壞時,其外殼有可能帶電。如果人體觸及此電氣設備的外殼就可能被電擊傷或造成生命危險。這樣就降低了電氣的危險系數,同時降低接地電阻,不僅保證了智能建筑物的電氣系統安全,還保證了建筑內設備及人身安全。
樓宇電氣自動控制中,電氣自動化措施及系統的應用有效地實現了能效管理,提高了資源的利用效率,確保了各類設備系統正常、安全運行,從而達到“節能減排”“低碳環保”的目的。
二、樓宇電氣自動化控制的節能設計
(一)合理設計配電系統
根據用戶的重要性、負荷性質、用電容量、工程特點、系統規模,合理設計供配電系統,使系統在最佳狀態下運行。首先,根據用電負荷的容量及分布,使變、配電所靠近負荷中心,一縮短低壓供電半徑,降低線路損耗,減少電壓損失,滿足供電質量要求。其次,供配電系統應簡單可靠,配電級數不宜過多,同一用戶內,高壓配電級數不宜多于兩級;變壓器二次側至用電設備間的低壓配電級數不宜超過三級,盡量減少電能損耗。由兩路進線供電的系統,宜采用兩路電源同時運行的方式,以減少正常運行時的線路損耗。最后,合理選擇變壓器。電力變壓器應當選用10型及以上、非晶合金等節能環保、低損耗和低噪聲的變壓器。同時,降低變壓器的環境溫度、平衡三相負荷、合理選擇變壓器接線方式、季節性造成的負荷變化時靈活投切變壓器等也是降低能耗的有效途徑。
(二)降低電動機電能損耗,提高機器使用率
根據負荷特性合理選擇高效率電動機,提高電動機運行的效率和功率因數。功率較大的電動機可以采用變頻調速器,可提高電機在輕載時的效率,達到節能的目的。采用軟啟動器,使電機啟動平穩,保證電網電壓的波動在要求范圍內。一般,變壓器的長期工作負載率不宜大于0.85,在選擇變壓器容量和臺數時,應根據負荷變化情況靈活掌握,綜合考慮投資和長期的使用費用,對負荷合理分配,選取容量與電力負荷相適應的變壓器,以實現其經濟效益,減少運行過程中不必要電能損耗。
(三)電氣自動化控制照明,達到節能目的
在樓宇電氣自動控制中,照明作為其中一項大且長的工程,有必要采取節能措施。照明節能的基本原則是在保證不降低生產、作業視覺要求,不降低照明質量的條件下,力求減少照明系統中光能的損失,最有效地使用照明用電。首先,充分利用自然光,以減少電力照明,同時也減少了電力中的環境污染。同時,在進行工程作業時,針對不同的場所有目的的進行照明,合理利用局部照明。其次,科學選擇光源和燈具。充分利用光源發出的光通量,在燈具選擇時要選用配光合理、效率高、利用系數高、節能的高科技燈具,以達到節能的目的。
目前,節能問題成為建筑設計中的重中之重,電氣節能是建筑節能的重要組成部分,電氣設計人員在設計過程中,應從適用性、安全性、可靠性及經濟性多方面綜合考慮,通過合理的設計及運行方案減少不必要的能源損耗。如何根據工程項目自身特點,精心設計、精心考量,慎重篩選,采用切實可行的節能措施,把節能問題貫穿于建筑工程的整個過程中,真正落實節能理念,促進資源節約型環境友好型社會,努力更好的建設社會主義和諧社會,實現國民經濟的又好又快發展。
四、結束語:作為二次能源的電能,在需求與供應矛盾日益緊張的當今社會,我們不能把節能減排當成一種工程口號,而要切實落實到工程過程中。樓宇電氣自動化控制對于當今社會具有相當重要的作用,只有建筑設備自動化控制的合理設計,方可達到合理利用設備,節省能源、節省人力,確保設備安全運行。這樣才有助于項目的接受和系統的運行維護,從而真止發揮樓宇自控系統的功效,創造良好的社會效益和經濟效益。
參考文獻:
[1] 王錚.建筑設備電氣自動化系統的節能控制研究與工程設計[J].鄭州大學,2011(8)
[2] 馬永翔.電氣設備防雷與接地保護分析[J].中國高等教育 2007(6)
[3] 朱甫泉.論電氣技術與智能建筑[J].建筑電氣,2005(4)
[4] 劉桂林.建筑電氣智能照明系統節能控制[J].城市建設理論研究,2011(3).
[5] 劉憬新.工業電氣設計在電氣節能方面應注意的一些問題[J].現代建筑電氣.2011(8)