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电气设计,电气计算,BIM电气,智慧建筑

智能电气设计:与建筑行业的未来相连!

建筑行业现状

当前国内建筑市场以及参与国际工程承包市场的竞争愈发激烈,管理信息化是传统建筑行业获得新生的必由之路。如何让我国建筑企业在激烈的市场竞争中立于不败之地,关键在于企业能否为社会提供高质量、短工期、低造价的建筑产品。根据国外优秀建筑企业发展过程中的实践总结,我国建筑企业只有充分运用信息技术所带来的巨大生产力,不断提高自身的信息化应用水平和管理水平,才能提升在建筑行业的竞争力。

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电气设计能给予的帮助

随着科学技术的进步,建筑行业中必不可少的电气产品也在不断创新和发展,智能化建筑电气设计产品也将成为未来发展的一个重要方向。国家层面的节能减排引领带动建筑电气行业出现了新的经济增长点,通过智能化建筑电气设计产品,降低建筑行业的成本,进而提高利润是大势所趋,因而智能化电气设计前景广阔。

 

电气设计与建筑行业的关系

电气设计的应用为建筑设计打开了全新的局面,解决了以往设计中出现的冲突问题,很好的保障了设计质量,加快设计效率,对促进建筑行业发展有积极作用。同时电气设计提高了对绿色节能技术的重视度,采取可靠的控制措施,可以提高绿色节能技术的效率,规避电气设计中潜在的风险,优化建筑绿色节能,完善建筑中负载模块的节能效果。

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发展机遇

由于中国城市化进程持续加快和中国建筑电气行业正处于成长中期,所以市场对建筑电气产品的刚性需求必将进一步加大。特别是城市化进程至少可以给中国经济未来10~15年带来年均9%的增长速度,这也将为建筑电气行业带来极大的发展空间。中国现代化城市建设需要建筑行业与电气设计的进一步融合,需要智能化电气设计的大力支持,智能电气设计软件的崛起,必将助力中国的城市化进程。

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总结

中国建筑行业的完美转型升级,必将离不开电气设计的优化完善与推陈出新。

 


解决方案

 

 

 

数据中心电气设计与计算

解读:智能电气设计在绿色数据中心构建中的价值

时间进入2019年,微电网,智能电网的快速发展,新能源以及储能成本的不断降低,促使数据中心向绿色节能环保方向发展的趋势变得愈加清晰和明朗。

总体来说,一个数据中心的“绿色”标准,我们可以从基础建设节能、运营的管理、效率等方面来衡量。本文重点从数据中心的电气设计环节来分析实现”绿色数据中心”的解决方案。

那么,智能电气设计要如何在数据中心的构建的前期设计规划及后期的运营的管理中,就把握住市场变革趋势以及客户需求,以能够覆盖项目全生命周期的数字化智能软件解决方案作为基石,来为“绿色数字中心”的构建和运维“保驾护航”呢?

数据中心电气设计与计算

现状:数据中心电能消耗成本高

据统计,全球的数据中心电力耗能接近3000亿度,数据中心电力耗能占整体耗能的1.3%,而中国的数据中心以现有的数量计算,全年电力耗能约为700亿度,可以看出,中国数据中心电力能耗情况严峻。

数据中心的电力需求量非常大,不仅仅是数据的运算,传输和保存,也包括运营设备的正常运作和管控。而当我们谈到数据中心的电力消耗时,总认为是设备需要大量的电力和能源来运作,其实,除了保持正常的设备运作之外,很容易被忽视的一点是,其实处于闲置状态的设备也在时刻消耗着能量,甚至比你想象的要消耗的更多。

如何高效的构建数据中心,从设计,建造到投入运营,在确保安全性和稳定性的同时,做到降低成本,缩短交期,并且能够实现合理控制能源消耗,是企业乃至整个社会需要解决的“棘手”问题。

趋势:绿色是数据中心发展的必然

根据研究分析公司Technavio预测,中国的数据中心发展呈现大型化趋势,在未来四年数据中心发展的年增长率(CAGR)将达到13%。

确实,终端用户对数据中心的需求已经超过了目前数据中心现有信息处理的能力,出现了“供不应求”的局面。面对数据中心流量处理能力需求的增长,扩建或者增建数据中心“刻不容缓”。对此,国家工信部也是高度重视。再工信部发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》中,指出重点推广绿色数据中心和绿色电源,明确要求新建大型云计算数据中心的能耗效率(PUE)值达到1.5以下,已建的数据中心通过整合、改造和升级,PUE值应降到2.0以下。

“推动两化融合是实现工业绿色发展的重要举措,在两化融合的发展过程中作为信息重要载体的数据,这些年数据中心数量规模得到快速增长,能源利用效率也引起了广泛关注,提高我们国家数据中心绿色能源效率势在必行。”国家工信部节能和综合利用司能源节约处处长尤勇表示。

包括IBM,苹果公司,微软等在内的许多企业都开始采用“绿色数据中心”的概念。当然,有别于这些世界500强的企业的“财大气粗”,对大多数企业来说,虽然我们做不到大量的财力人力物力投入来减少数据中的能源消耗,但是我们也并不是无能为力,毫无选择的。相反,我们可以通过一些简单且相对便宜的电力电气软件解决方案来合理设计规划能源的消耗,从而实现环保节约,减少浪费。

未来:智能数据中心更高效,更绿色

无论是新建,改造还是升级整合,绿色的数据中心,必然是智能化的数据中心,必定需要依靠智能化的先进技术,而对于重要的电气系统的设计和规划,则需要引入智能化的,帮助降低能耗的电气设计工具,包括按需供配电、功率能耗优化及管理等,此类技术的投入使用,能够切实实现供配电系统的实现能源节能环保,至少能够节约成本和降低能耗20%。

数据中心电气设计与计算

为了解决用户在当前所面临的各种挑战:高效,节能,安全,稳定…..倡导“绿色建筑电气设计”的法国Trace Software电气解决方案供应商,结合30多年建筑电气行业的服务经验和研发技术,通过不断的技术创新,给出了独特的见解和解决方案。

快速高效,降低成本,缩短周期

面对国内数据中心的紧迫供应需求,从企业角度来说,在构建数据中心时,很重要的一点就在于如何将机房建设得更加高效,显而易见,效率低下的数据中心建设项目会成为企业的负担。而在构建过程中,电气系统的设计和规划又是重中之重,各个电气设施的布线选型,功率平衡,保护诊断、弧闪分析等,都需要大量的人力和时间成本去进行计算分析,而智能电气设计软件的使用,直接根据客户的标准,进行精确的高低压电气系统计算,模拟不同工作模式下的电缆及保护设备选型等,提高了设计效率,而且直接减少工程成本,缩短项目设计周期。

安全,稳定,可靠,可持续性
现在数据中心的技术建设,无论是采用浸没式液冷还是芯片级液冷,都必须要从整个生命周期的角度去考虑问题,其中数据中心的供配电系统的设计,是个非常具有挑战性的思考。“安全,可靠,稳定,可持续性”,这些都是数据中心项目各环节建设中围绕的重心。

智能电气设计软件的运用,通过精确的电气计算功能,保证了电气数据的精确性,能够防范可能出现的故障,确保的电气系统正确操作,保证人员及设备安全。并且,在故障出现时,保持电能供应,确保设备运作的正常和连续性,规避了可能产生的重大事故和损失。在设备后期运营维护中,能够提供设施详细记录,确保有效的定期检修,提高设施的安全性。

绿色,节能,环保
无论是企业,还是政府,都比以往任何时候都更加意识到绿色节能的重要性。数据中心的快速发展,数据中心的绿色节能,两手都要抓。最好的方式就是,在快速发展的过程中,就融入了“绿色节能”的概念,并且能够贯彻始终。在建设的初期,通过对数据中心的设备进行最优选型计算,从”源头”上进行“绿色控制”,减少能源损耗,达到节能效果。更有价值的是,智能电气设计软件能够整合整个系统的能源,在保证设备正常稳定运营的前提下,合理分配能耗,确保能源被充分利用,减少损耗,避免了“闲置能源”的浪费。

绿色电气设计解决方案

elec calc电气设计计算解决方案——基于标准的电气装置设计计算分析,贯穿项目全生命周期,从前期研究阶段到系统运行阶段,将复杂的电气计算变得直观易懂。

elec calc BIM电气协同设计解决方案——实现建筑项目中不同参与方协同工作,让电气数据在3D建筑模型中关联起来,实现数据的交互。

Green Systemes绿色解决方案——监督和分析建筑及设备中捕获的能源数据,以提高其能源使用率为目的,时刻围绕“绿色节能”工作。

 

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021-6236 0985

BIM,未来的工业配电设计方式

撰文: 陈鑫

 

引言

前些年,由于我国对全社会固定资产的持续投入以及招商引资的大力推动,工程设计咨询服务行业取得了快速发展,行业队伍素质、经营规模、经济效益得到大幅提升。近年来,受国际油价下跌,国家产业结构调整等影响,国内工业工程设计行业进入了寒冬期,外资工程公司纷纷大规模裁员或结束在华业务,一些国内设计院、工程公司也相应裁员或解散。目前工程项目数量锐减,行业恶性竞争严重,业主单位为了早日实现经济效益,对工程服务单位提出了更高要求,而绝大部分企业应对不足,依旧延续原有设计方式,通过加人加班来克服困难,设计人员苦不堪言,公司成本增加,利润减少,恶性循环。严峻的市场形势将推动企业主动寻求变革,改进设计方式已刻不容缓,将成为企业突破发展的重要一环。

1 工业配电设计方式的现状

1.1 设计流程

工业配电设计主要包括配电系统、照明、防雷接地等。设计基本流程是:根据其他专业负荷条件进行负荷计算,确定系统形式,绘制系统图,进行变电所/配电室布置、桥架布置及电缆敷设,可同时进行照明、防雷接地的设计,最终统计材料表。

配电系统设计是配电设计中最重要的部分,需要进行多种计算和绘制单线图才能完成系统部分的设计,计算包括负荷计算、短路电流计算、电缆截面计算(电压降计算、载流量的校正以及热稳定校验)、保护整定与灵敏度的校验等。多种计算及绘制单线图之间相互关联,某项计算的结果同时是其他计算或单线图的输入,如通过电缆截面计算后所选电缆的阻抗为短路电流计算的输入,短路电流同时是电缆截面计算中热稳定校验的输入。配电系统设计流程如图1所示。

(图1 配电系统设计流程)

1.2 设计工具

目前,工业配电设计主要依托于AutoCAD、PDS/PMDS、Microsoft(Word/Excel)等工具进行设计。AutoCAD用来制作系统图(单线图)、控制原理图、平面布置图等;PDS/PMDS用来规划桥架路径、布置配电柜/箱/操作柱等,检查布置位置是否合理,是否与其他设备管道发生碰撞;Word/Excel用来编写设计说明、计算(负荷计算、短路电流计算、电缆截面计算等)、材料表等。

1.3 存在问题

目前计算和绘制单线图一般采用两种方式:①自制Excel表格和AutoCAD。自制Excel表格用来处理多种计算,AutoCAD用来绘制单线图。②AutoCAD及插件。AutoCAD绘制单线图的同时采用插件来进行计算。上述两种设计方式存在以下缺点:①自制Excel表格需根据不同规范标准以及项目实际情况进行调整。如项目地点在海外,需要遵循当地的规范标准,设计人员须查阅大量当地规范及标准,耗费大量时间。②相互关联的计算反复输入,占用大量时间处理数据。③计算之间、计算与绘制单线图之间无法集成,图形中元件无属性。若输入数据发生变化,造成大量的重复劳动且易出错。④无法判断正确性且无法诊断错误位置。计算及绘制单线图对设计人员的要求较高,经验不足的设计人员无法胜任该工作。

1.4 设计方式进步缓慢原因分析

设计方式进步缓慢,依旧是耗时耗人力的设计方式为主,分析主要有以下因素:①使用习惯:习惯了传统设计方式,不愿轻易改变工作习惯。②投入意愿小:先进的专业设计软件需要购买,企业不愿投入这方面资金。③标杆企业未改进:很多行业标杆企业也是延续传统设计方式,无法产生鲶鱼效应,带动整个行业发展。

 

2 工业配电设计方式的发展

2.1 设计方式的发展

随着科技日新月异的进步, 配电设计方式也取得了巨大发展,出现了一些智能化、集成化的软件。可以对电缆截面、短路电流、上下级保护配合等进行自动计算与元件选型,快速建立单线图模型,输出成品文件。

2.2 智能化软件

2.2.1 SIMARIS design

SIMARIS design是西门子公司推出的针对中低压配电系统产品应用和选型优化的软件。适用于规划和设计树干式配电。软件提供多国语言,遵循IEC标准规范,协助工程师快速可靠地完成大量的计算和设备选型工作。主要功能有短路电流计算、电压降计算、选择性评估、负荷计算等。软件内置数据库只支持西门子产品。

2.2.2 eleccalc

eleccalc是法国Trace software公司出品的配电系统设计、计算和设备选型的综合性软件。软件界面与Windows软件界面相同,多种语言可自由切换。设计范围包括高压进线、低压配电直至最终负载(如电机、插座、灯具等)。软件集成多种计算与绘制单线图,不需要使用其他多种工具,能定制配置,建立和维护企业数据库,通过调用数据库的方式快捷的完成高质量的设计。内置海量的制造商产品库,(如ABB、西门子、施耐德等)。同时集成了国际和当地规范标准,自动实时的计算和设备选型,实时发出错误警告和优化建议,一键自动生成计算报告、单线图和材料清单。贯穿项目的整个生命周期,从最初设计、施工、调试、运行、维护直至拆除。

该软件支持将同一项目的电气系统与三维模型设计平台无缝集成,支持Revit、ArchiCAD等IFC4协议的软件数据交换。基于此功能,可根据三维模型中电气设备的布置以及桥架电缆走向精确测量电缆长度,从而更精确的进行电缆截面计算。同时该软件还支持导出数据至电气原理图设计软件elecworks进行二次设计,也可导出数据至至eleclive云端协同共享。各平台相互集成如图2所示。

(图2 各平台相互集成)

2.3 设计方式的未来

随着BIM设计的发展与推广,设计将从设计思想的示意性二维表述转变为模拟实现的过程。全专业、全过程BIM设计应用是设计人员从设计初始立足项目工程全局,借助BIM平台相互协调工程项目各专业,权衡主次,模拟分析,不断优化设计,确保时时完全对应的3D模型和2D图纸成果和信息完整传递,使得设计方、施工方、业主与管理各受益方效益最大化。BIM电气工程设计将集成所有计算和模拟,末端信息自动提取,系统自动生成,模拟照明、防雷接地等系统布置和测试,实现全专业、全过程BIM施工图设计,直接打印出所有图纸。在项目设计中实施BIM将极大地提高项目设计质量和效率,减少后续施工期间的洽商和返工,保障施工周期,节约项目资金。

 

3 结语

目前工程行业正处于重新洗牌的关键时期,加强修炼内功、勇于开拓国际业务的企业将会占得先机。改进设计方式、采用先进的配电设计解决方案不仅能提高工作效率,提高工程质量,优化企业人员结构,节约成本,还能增强企业软实力,赢得更多客户青睐。

 

相关链接:

【新闻链接】

2018年7月,Trace Software正式发售eleccalc BIM,为电气设计而生的开放型BIM解决方案。

【行业论文】

《建筑BIM电气数字化发展》

【活动预告】eleccalc BIM登陆“第2届华为黑科技节”