建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)之我見

高軍

摘要：本文闡述了節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，分析了建筑電氣設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能存在的缺陷，最后結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)詳細(xì)論述了建筑在各大能耗環(huán)節(jié)的節(jié)能設(shè)計(jì)措施。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)

節(jié)能降耗是我國的一項(xiàng)基本國策，在能源危機(jī)日益凸顯的今天，節(jié)能降耗更是勢在必行，它也符合世界可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，作為能源一大消耗的建筑，其節(jié)能設(shè)計(jì)也愈發(fā)重要。本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，簡要闡述了在對建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的地方，以及節(jié)能方案，希望對以后相關(guān)設(shè)計(jì)人員有所幫助。

1 建筑電氣節(jié)能應(yīng)當(dāng)遵循的基本原則

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會各方面的因素，使用先進(jìn)的技術(shù)提高能源利用效率，減少能源消耗的設(shè)備的不必要的用電。以下為在對建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)需遵循的各項(xiàng)原則：

1.1 實(shí)用原則

首先建筑電氣設(shè)計(jì)需要滿足建筑的功能，這是最基本的要求。電氣設(shè)計(jì)需滿足用戶日常生活的用電需求，滿足建筑內(nèi)部的日常照度、色溫以及顯色指數(shù)。

1.2 符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益原則

雖然倡導(dǎo)節(jié)能設(shè)計(jì)，但是如果為建筑節(jié)能使得建筑投資過大顯然也是不符合實(shí)際情況的。那么應(yīng)該從何節(jié)起從哪兒節(jié)起？個(gè)人認(rèn)為，建筑節(jié)能應(yīng)根據(jù)建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，從設(shè)計(jì)技術(shù)老化的地方著手，并且此節(jié)能措施所耗費(fèi)的成本可在建筑投入使用短期之內(nèi)可通過節(jié)能收回。

1.3 建筑電氣技術(shù)的先進(jìn)的原則

建筑電氣設(shè)計(jì)以及施工階段都應(yīng)盡可能的減小無謂的能源消耗。除了使用太陽能等清潔能源之外，建筑節(jié)能的著手點(diǎn)也是那些無謂的能源消耗，首先找出這些地方，然后對其進(jìn)行深入分析探討，最后根據(jù)這些地方的實(shí)際情況制定最切當(dāng)?shù)墓?jié)能方案。變壓器的功率損耗以及傳輸電線線路的能源消耗等都屬于無謂的能源消耗，可針對這些地方采取措施實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)中建筑節(jié)能存在的缺陷

現(xiàn)代社會人們對電氣的需求量在日益增大，盲目用電現(xiàn)象突出。建筑電氣設(shè)計(jì)師們通常是依靠自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，盡可能的滿足廣大用戶的需求，忽視了建筑節(jié)能的問題，這也加劇了建筑電氣能源消耗問題的嚴(yán)重性。另外，大多用戶和企事業(yè)單位普遍缺乏節(jié)約能源的意識，并且國家及政府缺乏對建筑電氣用電節(jié)能的宣傳，促使了建筑能源浪費(fèi)現(xiàn)象更為嚴(yán)重，甚至部分地區(qū)用電緊張，在用電高峰期需要進(jìn)行拉閘限電。因此，要解決建筑電氣能源短缺和浪費(fèi)的問題，就必須建立起來一套完善的方案，了解各個(gè)用電部門的用電實(shí)況，在電氣設(shè)計(jì)中提高對節(jié)能設(shè)計(jì)的重視，使建筑最大限度達(dá)到節(jié)能這一標(biāo)準(zhǔn)。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)中的建筑節(jié)能措施

3.1 暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在公共建筑中，暖通空調(diào)的耗電量約占據(jù)整個(gè)建筑能源消耗的二分之一，且在其設(shè)計(jì)上節(jié)能的潛力很大。暖通空調(diào)的節(jié)能的著手點(diǎn)在暖通系統(tǒng)的接口處，主要是要求系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師和施工的工程師緊密合作，使設(shè)計(jì)和施工一體化，優(yōu)化系統(tǒng)的接口，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。暖通空調(diào)接口設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：參數(shù)的檢測、傳感器的選擇、出風(fēng)閥門的計(jì)算、水閥門和蒸汽閥門管徑的確定、節(jié)閥流量的電動調(diào)節(jié)和獨(dú)立運(yùn)行控制系統(tǒng)的通信口等等。其節(jié)能的主要措施如下：

3.1.1 增加空調(diào)設(shè)備中機(jī)電設(shè)備的開啟和暫停的控制。

3.1.2 優(yōu)化系統(tǒng)變風(fēng)量和變流量系統(tǒng)。

3.1.3 不同季節(jié)下對水泵進(jìn)行不同的控制，在每個(gè)季節(jié)選用最節(jié)能的控制方案。

3.1.4 設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)化低溫送風(fēng)系統(tǒng)的控制。

3.2 建筑物照明部分的節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑照明的需求比較大，基本上建筑物的各個(gè)角落都需要照明，所以照明能耗也是建筑電氣的一大能耗之一，也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要部分。建筑照明的節(jié)能設(shè)計(jì)著手點(diǎn)包括很多，其中主要的且經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)如下：

3.2.1 需嚴(yán)格遵循建筑物的照度標(biāo)準(zhǔn)，不同的建筑物根據(jù)其實(shí)際情況參照相應(yīng)的建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，選取最合適的設(shè)計(jì)和施工方案，并且對于那些照度要求較高的地方，設(shè)計(jì)混合的照明的方式，滿足重要部分的照度需求，對于其它不需要較高照度的地方，可減少不必要的能源消耗。

3.2.2 節(jié)能照明燈具的選擇。在建筑物中選用效率較高的節(jié)能燈具作為光源，例如T5或T8的直觀熒光燈或者是功率較小的陶瓷金屬鹵化物燈等。

3.2.3 應(yīng)根據(jù)建筑物的不同使用功能，合理選擇燈具。且燈具通常情況下是選用那些易于清潔且更換方便的。

3.2.4 設(shè)計(jì)中應(yīng)充分利用自然光源，減少不必要的能源消耗。這也是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中很重要的一點(diǎn)，最大限度的使用自然光源可以大幅度的提高能源的經(jīng)濟(jì)效益。不僅如此，在節(jié)能的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的特點(diǎn)。

3.2.5 合理利用周邊照明環(huán)境?？山Y(jié)合光學(xué)原理和建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。例如，顏色比較淺且表面光滑的墻體，其光的反射率是很高的，可利用這個(gè)特點(diǎn)減少室內(nèi)照明強(qiáng)度，從而減小能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3 充分利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

太陽能是取之不盡用之不竭的可再生清潔新型能源。太陽光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括太陽能電池板、控制器、蓄電池和逆變器。在能源日益短缺的今天，充分利用太陽能是一條前景廣闊的道路，它可緩解目前的能源危機(jī)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)尚沒有得到普遍的應(yīng)用，目前的應(yīng)用范圍還相對較小，主要用于部分建筑物的用電設(shè)備上、環(huán)境照明、道路照明以及體育場照明等。在對太陽能發(fā)電系統(tǒng)的進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮一下幾個(gè)因素：

3.3.1 用電負(fù)荷的性質(zhì)以及用電的大小和每天多需要的時(shí)間，從這三個(gè)方面選擇最合適的設(shè)計(jì)方案，減少不必要的能源消耗。

3.3.2 系統(tǒng)輸出時(shí)，電壓的等級設(shè)計(jì)。

3.3.3 保證在陰雨天氣情況下，系統(tǒng)處于正常的持續(xù)的工作。

3.3.4 建筑所在地的日照時(shí)間和日照強(qiáng)度。

3.4 建筑物的供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)方案必須合理可行，且不能影響用戶的正常使用。

3.4.1 首先保證用電負(fù)荷的計(jì)算準(zhǔn)確可靠，并符合實(shí)際情況，選用具有合適的負(fù)載率的變壓器，目的是為了降低在電壓器的容量從而降低其所消耗的能量，此外，變壓器選用合理還能延長其壽命。

3.4.2 運(yùn)用集中式以及分散式的方案進(jìn)行無功補(bǔ)償，在一定程度上提高低壓側(cè)功率的因數(shù)，使其處于高于0.9的工作狀態(tài)，目的是為了將變壓器的損耗和發(fā)生在能源傳輸線路上的損耗降低至最小。

3.4.3 對配電系統(tǒng)的位置的選擇。保證高壓盡可能的深入用電負(fù)荷中心，目的是減少了在線路上損耗的電能，同時(shí)也節(jié)省了傳輸電線。

3.4.4 對于非線性的用電設(shè)備，設(shè)計(jì)時(shí)要對其進(jìn)行控制，促使它們在工作狀態(tài)下產(chǎn)生的高次諧波合理化。

3.4.5 對用電高峰期和低谷期采取措施，控制能量，減少不必要的能源的損耗。

4 結(jié)束語

當(dāng)今社會，在經(jīng)濟(jì)全球化的同時(shí)人們也面臨著能源問題，能源短缺已成為世界性的問題。而在我國，建筑用地面積很大，其能源消耗也超出了世界建筑能源消耗的平均水平，建筑節(jié)能顯得十分重要，這就要求廣大建筑電氣設(shè)計(jì)者立足于節(jié)能這一世界性的要求，結(jié)合建筑的實(shí)際情況和自身專業(yè)的設(shè)計(jì)知識及經(jīng)驗(yàn)，在保證電氣具有良好的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性的基礎(chǔ)上，盡可能實(shí)現(xiàn)建筑綠色節(jié)能的目標(biāo)。

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