办公楼电气设计节能措施论文

2022-04-28

【摘要】随着经济发展,城市人口不断增多,使得城市可用土地资源日益减少,在此背景下,出现了越来越多的超高层建筑项目。一般超高层建筑主要分为住宅建筑和办公楼建筑两类,其中超高层办公楼建筑的日常用电消耗量非常大,所以对电气节能设计的要求非常高。当前节能是一项重要话题,而只有提高电气节能设计水平,才能够使超高层办公楼建筑满足这一要求。以下是小编精心整理的《办公楼电气设计节能措施论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

办公楼电气设计节能措施论文 篇1:

关于办公楼照明电气节能设计及控制方式的探讨

摘要:文章在针对办公楼照明节能的一些问题进行简单的分析,同时对办公楼中常见的开敞办公区域进行了照明节能设计,并且重点对节能设计中的功率密度及照明控制方式进行了阐述。

关键词:建筑;照明节能;节能设计;控制方式

引言

在社会经济发展的同时,能源短缺现象日趋严重,如何在满足建筑功能要求的前提下,减少能耗,提高能源利用率已逐渐提上日程。根据《建筑照明设计标准》6.1.2条将办公楼照明功率密度值定为强制性条文;又颁布了《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇电气》,提出电气照明设计要在不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下,最大限度地减少照明系统中的光能损失。可见,照明节能成为办公楼电气照明设计中必须要考虑的问题。

1、办公楼照明节能分析

《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇电气》中指出:照明节能应通过选择合理的照度标准,选用合适的光源及高效节能灯具,采用合理的灯具安装及照明配电系统,并根据建筑的使用条件和天然采光状况采用合理有效的照明控制装置来实施。因此,本文从以下几种方面分析办公楼照明设计中的节能问题。

1.1光源和灯具的选择

照明设计要在满足照明质量的前提下,选用光效高、显色性好的光源和灯具;办公楼中光源和灯具的选择要综合考虑以

下几个因素:

(1)色温K

根据《建筑照明设计标准》4.4.1条和《民用建筑电气设计规范》10.2.3条,总结得出:办公楼中办公室、会议室等一般工作场所宜选用3300≤K≤5300的灯具;设计室、计算机房等高照度场所宜选用色温K>5300的冷色调灯具,以避免使工作场所的色彩环境发生变化而影响原有设计的色彩意图;多功能厅、陈列厅等场所宜选用色温K<3300的暖色调灯具。

(2)显色指数Ra

根据《建筑照明设计标准》4.4.2条:长期工作或停留的房间或场所,照明光源的显色指数Ra不宜小于80。同時,考虑其它性质建筑内房间或场所的显色指数,总结得出办公楼电气照明设计灯具的显色指数:地下车库内照明灯具的显色指数Ra不小于60;一般办公场所内灯具的显色指数Ra不小于80;对色彩要求更高的场所(如美术工作室)灯具显色指数Ra不小于90。

(3)光效

办公楼内常用节能电光源的技术指标如表2-1所示:办公楼中应选用具有高光效和光通量维持率高的灯具,以达到照明节能的效果。

(4)眩光

由于一般办公场所很难确定具体工作位置,所以宜选用发光面积大、亮度低的双向蝙蝠翼式配光曲线灯具。因为此类灯具的光强在30°方向最强,灯的最下方光强较低,所以作业面反射光不会与视线重合而射入人眼,从而在一定程度上抑制了眩光。

(5)结论

根据上述分析,并且考虑到办公场所的层高一般都在4.5m以下,因此,办公场所宜选用光效高、显色指数高、寿命长的三基色细管径荧光灯,并配用电子镇流器或节能型高功率因数电感镇流器(单灯功率因数不应小于0.9,并且采用能效等级高的镇流器,如对于常选用的36W直管型荧光灯,其电子镇流器的能效限定值应不小于2.402、节能评价值应不小于2.681,谐波含量、无线电骚扰等特性也要符合规定)。

1.2照度标准与功率密度值

办公楼照明节能设计中,要根据建筑内各场所的不同功能要求和不同标准要求,并结合各场所的功率密度值选择合适的照度标准。根据《建筑照明设计标准》5.2.2条,并参考其它类型建筑,总结出办公楼主要场所照明照度标准值及功率密度值,如表2-2所示:

并要注意以下两点:

(1)在一般情况下,设计照度值与照度标准值相比较,可有-10%~+10%的偏差。此偏差只适用于装10个灯具以上的照明场所,当小于10个灯具时,允许适当超过此偏差。

2)照明功率密度值不应大于上表中的规定。当房间或场所的照度值高于或低于规定的照度值时,其照明功率密度值应按比例提高或折减。

1.3灯具布置方式的选择

办公房间或场所的一般照明宜设在工作区的两侧,不宜将灯具布置在工作位置的正前方;采用荧光灯时,宜使灯具纵轴与水平视线相平行。大开间办公室宜采用与外窗平行的布灯方式,以便根据天然光的照度变化,开启或关闭靠外墙窗户一侧的照明灯具。

1.4照明控制方式的选择

根据办公楼内的不同房间或场所,选用不同的控制方式:一般办公场所采用就地直接控制,并宜按平行外窗方向顺序控制灯具;走廊、电梯厅等公共部分的照明可采用就地直接控制,有楼宇控制系统的,可纳入楼宇控制系统进行集中管理,有条件的还可以采用智能照明控制系统进行更全面、更灵活的节能控制。

2、办公楼中开敞办公场所的照明节能设计实例

随着社会经济的迅速发展和人们生活水平的日益提高,舒适性办公、生活办公已成为人们追求的目标。现代办公楼的功能日趋复杂,建筑形式也发生了变化,这些变化对照明设计特别是照明节能设计提出了新要求。

2.1开敞办公区域光源和灯具的选择及布置

由本文办公楼的照明节能分析,开敞办公区宜选用配电子镇流器的稀土三基色直管荧光灯:显色指数80、色温4000、光通量3350lm、功率36W;灯具布置采用与外窗平行的布灯形式;采用平行外窗方向顺序就地直接控制灯具;并且使照明回路三相基本平衡。另外,开敞办公区四周一般为大面积落地窗,墙上能布置的插座比较少,而且具体工作位置不定,装修时会根据工作桌面的位置布置大量的计算机或其它插座,因此宜在开敞办公区设有单独的配电箱。

2.2确定照度与功率密度值的关系

开敞办公区照明节能设计的关键之一是如何确定照明照度

φ—光源的光通量(lm);

N—光源数量;

U—利用系数;

A—工作面面积(m2);

K—灯具的维护系数。

查本文表2-2,选取E=300lx;查《建筑照明设计标准》中表4.1.6,得K=0.8;查灯具样本并计算,取U=0.59,φ=3350lm。

对于开敞办公区,灯具宜按结构柱跨进行布置。因为虽然这些开敞办公区通常都有吊顶,但是由于面积较大,以后业主很可能根据需要按结构柱跨进行再分隔,所以这里只对一个柱跨进行计算,A=64m2(长=10米,宽6.4米),代入(3-2)式,

满足《建筑照明设计标准》强制性条文6.1.2,因此,每个柱跨内选6个灯。

3、结束语

达到标准照度的同时满足功率密度值的要求,以及选用合适的照明控制方式,是办公楼照明节能设计的关键。在有条件的情况下采用智能照明控制系统对大面积场所、公共场所进行照明控制,是现代建筑的必然趋势。在办公楼照明节能设计中,还要注意考虑以下几方面的问题:

(1)应急照明设计:应急照明设计是办公楼照明设计中必不可少的一部分。应急照明设计是保证事故情况下建筑内人员顺利疏散的关键。由于篇幅和内容限制,本论文未进行论述。

(2)夜景照明设计:办公楼照明节能设计中,一方面要预留夜景照明电源;另一方面在夜景照明设计中也要考虑节能问题。

(3)利用天然能源:在办公楼照明节能设计中,若有条件,可以考虑利用太阳能和风能。

参考文献

[1]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇电气[M].北京:中国计划出版社,2007:31-51.

[2]中国建筑科学研究院.建筑照明设计标准GB50034-2004[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.

作者:陈勇

办公楼电气设计节能措施论文 篇2:

超高层办公楼建筑电气节能设计研究

【摘要】随着经济发展,城市人口不断增多,使得城市可用土地资源日益减少,在此背景下,出现了越来越多的超高层建筑项目。一般超高层建筑主要分为住宅建筑和办公楼建筑两类,其中超高层办公楼建筑的日常用电消耗量非常大,所以对电气节能设计的要求非常高。当前节能是一项重要话题,而只有提高电气节能设计水平,才能够使超高层办公楼建筑满足这一要求。本文主要针对超高层办公楼建筑电气节能设计进行了研究。

【关键词】超高层办公楼建筑;电气节能设计

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

当前社会已经步入了能源时代,但众所周知,地球中的能源是有限的,并非取之不尽用之不竭,所以“节能”是现代各行各业都必须要深入考虑的一项重要课题。建筑业是我国的龙头产业,也是一项能耗较大的产业,特别是在超高层办公楼建筑中,对电能的消耗量十分巨大。因此,对超高层办公楼建筑进行有效的电气节能设计乃是主要趋势和必要工作。

1、超高层办公楼建筑电气节能设计的意义

近年来,随着我国城市化建设进程的不断深入,城市人口正越来越多,这一方面大大促进了城市经济发展,但同时也使得城市中的可用土地资源日益减少,在此背景下,为了满足人们的办公需要,出现了越来越多的超高层办公楼建筑。与普通建筑相比,超高层办公楼建筑的电能消耗量更大,所以为了节约能源,必须要对超高层办公楼建筑进行电气节能设计。通过电气节能设计,既能够满足人们的用电需求,又能够节约能源、提高效益,最终实现建筑行业的可持续发展。

2、超高层办公楼建筑电气节能设计的原则

2.1满足建筑的功能需求

办公楼建筑属于功能型建筑,其有很多独特的功能。一般超高层办公楼建筑都是服务于商业办公,因此对电气设备的要求非常高。超高层办公楼建筑电气系统中主要包含了变配电系统、动力系统、照明系统、防雷接地系统以及弱电系统等若干个子系统,在对它们进行设计时,既要符合超高层办公楼建筑的功能需求,又要满足人们对建筑的舒适度、能耗效率以及用电安全性等要求。

2.2考虑建筑的经济效益

超高层办公楼建筑项目由于规模大,所以投资也较高,而为了有效实现项目收益,必须要充分考虑建筑的经济效益问题。因此,在超高层办公楼建筑电气节能设计时,不能为了达到节能目的而一味增加投资,而应尽量在设计成本范围内最大限度地提高电气节能效果。

2.3尽量减少无效益能耗

若想提高电能的利用效率,必须要尽量减少无效益能耗,从而最大限度地发挥出电能的价值。为此,在对超高层办公楼建筑进行电气节能设计前,要先深入调查和充分掌握建筑内各部位电气设备的能耗情况,然后有针对性地对各类电气设备进行优化设计和改造,尽可能地使之减少多余能耗。

3、超高层办公楼建筑电气节能设计的策略

3.1配电系统的节能设计

配电系统是建筑中的一个重要系统,同样对于超高层办公楼建筑来说也是。在超高层办公楼建筑的配电系统的节能设计中,需要注意如下几点:一是在设计时要精准计算系统的实际负荷,科学分析具体情况,再据此确定最为合理的变压器容量;二是在设计时要合理布置各类不同的配电设备,确保每个电气设备之间的相隔距离既符合安全要求范围,又相隔不远,以免增加电能损耗;三是在设计时要尽可能增加自然功率因数,合理设计单相负荷,从而提高节能效果,保证三相负荷平衡;四是注意各项电气设备都要先完全放电干净后再进行充电,从而尽可能地减少电损,提高节能效果;五是要合理选择变电站位置及变压器的容量;最后还要加强谐波治理,以预防为主,有效控制谐波产生的源头,选择能够减小谐波的设备,并通过加装电抗器、滤波器等措施控制谐波,从而提高电能质量。

3.2照明系统的节能设计

照明系统是人们最常应用的一个系统,对它的节能设计效果,直接关系着超高层办公楼建筑的整体节能效果。根据国家标准GB50034-2013《建筑照明设计标准》的规定,根据不同场所对灯具、对照度、显色度等要求不同,合理选用高效节能光源。在对照明系统进行节能设计时,需要注意如下几点:一是要合理选择照明灯具,尽量选择节能效果好的照明灯具,避免使用节能效果差的设备;二是要合理安装节能镇流器和电容器,通过提高设备的功率因数,来达到更好的节能效果;三是要对自然光进行充分、合理的应用,如在白天时尽量应用自然光照明,从而节省电能;四是要加强对照明系统的智能化设计,如设计安装声控系统等人体感应设备对建筑中的照明灯具进行自动化控制,从而尽量减小在无人时的电能浪费。

3.3优化系统电路设计

简单来说,所谓优化系统电路设计,就是指通过缩短线路长度,或是通过增加输电导线截面面积,来减少电力线路中的电能损失,实现节能目的。

3.4运用电气智能化系统

通过在高层办公楼建筑中运用电气智能系统,也有助于减小电能消耗,达到节能效果。如在高层办公楼中安装建筑设备管理系统,利用计算机技术对建筑中的各项设备进行控制;安装智能空调控制系统,利用PID对建筑中的暖通空调系统进行自动化控制;以及安装能耗监测系统,对建筑中的各项电气设备能耗实现实时监控,及时发现超限额用电情况,及时查明原因并进行处理。

3.5应用节能电气设备

通过应用节能电气设备,可以有效节省电能。在超高层办公楼建筑中,电气系统主要由高压开关柜、低压配电、电力变压器、应急发电组等几部分组成,其中在低压配电方面可以选择抽屉式结构的低压配电屏,在应急发电组方面可以采用以燃气发电的发电机。

3.6保证电气日常使用要求

节能的前提是要保证电气日常使用要求。一般首先要充分考虑电力负载问题,其次要合理设计防雷接地等系统,再者还要对超高层办公楼建筑使用独立电源。另外,电梯的设计也非常重要,必须要切实保障电梯的节能性能和安全性能。

3.7加强节约用电宣传力度

无论超高层办公楼建筑电气节能设计方案再科学合理,若人们本身不注意节能的话,也无法真正实现建筑节能。因此,加强节约用电宣传力度也非常重要。无论是政府还是建筑企业,都应当要大力宣传节约用电,使人们充分认识到节能的重要性,并积极主动地节约电能。节电的表现主要有:自觉走时关灯、白天尽量不开灯、不冷时不开暖氣、不热时不开空调、开暖气和空调时先关窗关门等。

结语:

综上所述,在超高层办公楼建筑电气节能设计中,必须要遵循三项原则:满足建筑的功能需求、考虑建筑的经济效益及尽量减少无效益能耗。在具体的设计中,需要将重点放在配电系统的节能设计、照明系统的节能设计、优化系统电路设计、应用节能电气设备、保证电气日常使用要求以及加强节约用电宣传力度等方面,以切实提高超高层办公楼建筑的电气节能效果。

参考文献:

[1]丁立国.超高层办公楼建筑电气节能设计研究[J].住宅与房地产,2017(05):110.

[2]《建筑照明设计标准》(GB50034-2013)

[3]《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)

[4]李丽.超高层建筑电气节能设计要点解析[J].中国新技术新产品,2014(03):29.

作者:郝文凤

办公楼电气设计节能措施论文 篇3:

浅析建筑设计中的建筑节能措施

摘要:我国经济发展实为一把双刃剑,带给国家美好生活的同时也带来了环境的污染,在这种情形下,发展节能建筑显得更加重要。因此,本文以黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案建筑设计中的建筑节能措施为研究主题,首先分析了建筑设计中的节能准则,进而从屋面、墙体、门窗设计三方面提出了节能措施在建筑设计中的应用,通过上述分析,希望能为我国的建筑节能设计提供一定的参考价值。

关键词:建筑设计;节能;环保措施

我国是名副其实的人口大国,由于早期过于注重经济增长不注重环境保护,导致我国能源利用率较低,环境保护措施做得不够完备,现阶段我国开始注意到环境保护的问题,并将相关理念运用到建筑设计中,试图将建筑节能理念实践地更好,这是非常有必要的。

1 建筑设计中的节能准则

由于我国经济快速发展导致的低能源利用率问题迟迟不能解决,这也就导致经济的持续发展与能源供应不充足的矛盾越来越突出,但是人民群众对于物质生活与美好生活的需求在不断增长,在建筑住房方面的要求也越来越高,发展节能建筑也是势在必行的事情[1]。但在黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划节能建筑的设计构建中需要遵循几点相应的原则,只有这样才能将建筑的节能性能发挥到最好。

1.1 建筑合理性

在构建节能建筑时,有一个必须要遵守的原则,即合理性原则,不遵守该原则将使建筑节能性能大打折扣,不仅如此建筑不合理还会影响到建筑的整体质量,虽然建筑已经成型但是无法达到业主的要求,甚至会带来后续的纷争。因此综合以上方面来讲,施工方在黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案的实际建筑过程中需要遵守以下规则:第一,按照合同的要求严格全面使用节能产品,保证满足业主的要求;第二,根据不同的节能要求打造不同的节能施工方法,并确保这些施工措施时可靠且合理的,在设计施工方案的同时严格讨论其可行性[2]。总上所述,合理性与可靠性可以称之为节能建筑的首要遵循原则,施工方只有严格遵守才能初步确保建筑的工程实施。

1.2 未来设计前瞻性

建筑行业也正在日新月异的发展中,这个过程中不时有新技术与新材料的出现,所以施工方要时刻保持对未来可能的设计的高度关注。以建筑过程中比较重要的热加工环节来说,外部组织热加工能力对于建筑设计非常重要,该能力也在实际施工过程中得到了不断的提升,但是在该项环节中仍然存在一个问题,即热加工环节所需要的节能标准依据也需要根据能力的不断提升加以修改,从而确保其符合相应的技能规范[3]。

2 节能措施在建筑设计中的应用

2.1 屋面设计的节能措施应用

在建筑修缮的整个设计过程中,可以分为几个部分的施工设计,屋面设计就是其中的一方面,并且在整个建筑施工中都非常重要,这是因为屋面设计中的保温功能对于人们来说非常重要并且作用很大。黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案中,就屋面材料的选择,是采用的了具有节能性的浅色保护层屋面,有效的节能措施应该被运用在屋面设计的过程中,在春天或者夏天这两个室内外温度差异较大的季节,有效的节能措施就可以帮助减少能源的消耗,进而减少因非节能措施带来的空气污染,从而很大程度上方便居民的日常生活。在实际的施工过程中,施工方主要通过对修缮屋面的保温层进行节能设计来达到节能目的,这对保温材料要求较高,这种材料不仅要拥有高密度,而且还应该拥有比较好的吸水性能,如此才能隔绝室内外空气的交换[4]。施工方需要注意谨慎选择施工材料,必须要在节能环保的基础上选择保温材料,而在黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案中关于屋面节能措施的用料做法为:第一铲除面层;第二刷浅色丙烯酸系反射涂料二遍;第三防水层;第四20厚1:2.5水泥砂浆或30厚C20细石混凝土找平;第五保温层;第六钢筋混凝土屋面板,表面清扫干净。

2.2 墙体设计的节能措施应用

在完成屋面设计的环节之后,施工方还需要完成墙体设计节能措施。在整个的建筑中,建筑墙体占据了较大的面积,因此其设计也应该占据较大的篇幅,若墙体能够实现较好的节能环保性能,整栋建筑的环保性能都會得到较大程度的提升,施工方的美誉度将会得到提升,居民生活的舒适性也会得到提升。在现阶段的墙体设计中,较多的施工方都是采用复合墙体进行节能设计,这种设计的原理就是在原有墙体施工完成以后,再多加一层或几层绝热保温材料进而实现保温抵寒的作用。通过总结我国建筑节能设计来看,墙体的外保温技术是被我国广泛使用的节能设计方法,绝大部分的墙体都采用了上述设计,其优点颇多,其中一个优点便是对于建筑的新旧程度要求不高,新建筑中可以使用墙体保温设计,因此施工方进行黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案的旧楼房改造工程,也可以使用上述设计,达到保温目的[5]。

2.3 门窗设计的节能措施应用

通过分析我国建筑能源消耗数值可以发现,门窗消耗可以占到大数值能源消耗的前列,甚至有数据表明门窗可以占据整个楼体消耗的50%,所以施工方在进行黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划规划方案建筑修缮施工设计时需要保证建筑的正常采光以及通风性能,但与此同时还要尽量减少门窗的使用面积,这可以通过减少门窗数量等行为来实现,这项举措可以将门窗的保温效果大大提升,从而减少门窗的能源消耗,提升建筑的节能性能[6]。在实际的设计过程中,施工方首先要设计良好的窗墙占比,然后要保持门窗的严密性,上述举措可以减少室外冷空气的进入,从而使屋内的热量消耗降低,达到预定的要求。

综上所述,建筑的节能效果要通过多个环节的设计来实现。施工设计方还可以采取利用可替代新能源的方法降低能耗,我国对于新能源的开发与使用正进行得如火如荼,地热能、太阳能以及风能在工业中都已经能够进入成熟的使用阶段,施工设计方可以考虑将上述能源运用到黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划建筑中进一步节约资源。此外,施工设计方还可以视自己的能力在建筑中推广使用环保生态材料,这些材料可以减少碳排放量并且不影响二次回收利用,对环境非常友好。上述理念都可以顺应我国提出的节能环保新型理念,真正的实现保护环境降低能耗。

3 结束语

总而言之,人们对建筑修缮的节能要求越来越高,而施工设计单位就需要不断地提升自己建筑修缮的节能性能。但在实际的施工设计过程中,施工方首先要遵循合理性原则,并且要能根据技术进步保持对未来设计的前瞻性,其次施工方要积极将上述原则与设计运用到屋面设计、墙体设计以及门窗设计等设计环节中,努力提升黄石市第一届市委办公楼旧址修缮更新策划建筑的节能性能,带给人们更良好的居住体验,同时推动施工单位的信誉度以及施工技术。

参考文献

[1] 芳 王. 浅析民用建筑电气设计中的节能措施[J]. 工程技术研究, 2020, 2(3).

[2] 张海芹. 关于建筑设计中节能建筑设计的思考[J]. 工程技术(文摘版), 2020.

[3] 孟磊. 建筑设计中建筑节能措施应用[J]. 建筑技术开发, 2021, 48(11):2.

[4] 殷小石. 建筑电气设计中的节能技术措施浅析[J]. 中国设备工程, 2020(19):3.

[5] 郝誉菲, 孙瑶, 丁文. 居住建筑节能设计中的问题与对策分析[J]. 建材发展导向, 2020, 18(1):1.

[6] 居婷. 房屋建筑设计中节能环保理念的实现对策[J]. 风景名胜, 2020(9):1.

作者:梁海林

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