綠色建筑中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用探討

郭蕾

摘 要：綠色建筑中電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用在我國的應(yīng)用范圍越來越廣，它能夠?qū)崿F(xiàn)降低建筑物耗能外，還能夠?qū)崿F(xiàn)與周邊環(huán)境的共贏。文章在對綠色建筑中的幾種常用節(jié)能技術(shù)及特點(diǎn)進(jìn)行了簡述后，分析了建筑能耗監(jiān)控技術(shù)、光伏建筑一體化和節(jié)能燈具。最后再以實(shí)例為分析背景，對電氣節(jié)能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：綠色建筑；電氣節(jié)能

綠色建筑指的是建筑物在使用周期中，能夠充分地利用現(xiàn)有空間、最大化地節(jié)省資源、盡可能地降低對周邊環(huán)境的污染并能夠同周邊的自然環(huán)境產(chǎn)生共贏的建筑。綠色建筑最重要的一個(gè)特點(diǎn)便是節(jié)能，因此要求綠色建筑除了能夠利用自然環(huán)境中的風(fēng)能、太陽能等資源以外，還應(yīng)當(dāng)運(yùn)用新技術(shù)對建筑中的電氣方面能耗進(jìn)行改善。比如采用太陽能光導(dǎo)管和光伏建筑一體化等。

1 綠色建筑中的幾種常用技術(shù)

1.1 光伏建筑一體化技術(shù)

光伏建筑一體化技術(shù)指的是將太陽能光伏產(chǎn)品取代傳統(tǒng)的電力能源運(yùn)用在建筑物上，使得建筑的電力消耗能夠有效地降低。因此，光伏建筑一體化技術(shù)是當(dāng)今綠色建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中的首要條件，它能夠充分展現(xiàn)綠色建筑無污染的主要特點(diǎn)。光伏建筑一體化技術(shù)的基本便是太陽能電池組，它能夠把太陽的輻射轉(zhuǎn)變成為電力，并能夠根據(jù)建筑的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)出并網(wǎng)或者是獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)包括了太陽能電池方陣、塊狀光伏電池、薄膜光伏電池等設(shè)備。

1.2 綠色照明技術(shù)

綠色照明技術(shù)是建筑電氣節(jié)能當(dāng)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，集中體現(xiàn)于對節(jié)能光源的使用方面上。比如，LED、無極燈和直管熒光燈等照明燈具。同傳統(tǒng)的建筑照明燈具相比，這些燈具最大的優(yōu)點(diǎn)便是能耗小，同普通的白熾燈相比，能耗可降低十分之九，甚至更多，但是它們的使用壽命卻是白熾燈好幾十倍。因此，在綠色建筑物中使用LED等節(jié)能燈具，是綠色建筑電氣節(jié)能的重要措施之一。但是只是用節(jié)能燈具并不能夠滿足綠色建筑的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)當(dāng)配合使用照明控制系統(tǒng)，這樣子才能夠達(dá)到較好的照明節(jié)能效果。

1.3 建筑能耗監(jiān)控技術(shù)

建筑能耗監(jiān)控技術(shù)指的是綠色建筑物當(dāng)中的總控制系統(tǒng)，它統(tǒng)一控制了建筑的光伏建筑一體化和綠色照明等技術(shù)。在建筑能耗監(jiān)控技術(shù)的整體優(yōu)化下，不但能夠統(tǒng)一管理綠色建筑當(dāng)中的所有電氣設(shè)備能耗，還能夠做到自動控制以及對信息的處理，充分滿足了綠色建筑中所有設(shè)備的狀態(tài)調(diào)整、運(yùn)行參數(shù)、意外事故的監(jiān)控等。

2 工程實(shí)例分析

2.1 工程概況

廣州某體育館的建筑面積大概有18000平方米，高度達(dá)23.7米，屬于二類高層建筑。體育館中設(shè)置了座位約4500個(gè)，采用2臺1600KVA的變壓器，備用電源是1臺功率為400KW的發(fā)電機(jī)。

廣州市屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候帶，常年溫度較高，平均氣溫約為21.6℃。最低為1月份，月平均氣溫大概為13.3℃，最高為7月份，月平均氣溫大概為28.5℃。廣州市的太陽輻射總量和日照時(shí)數(shù)都比較充足，各地的正午太陽高度都在42°37′以上，年總輻射量大概在4400～5000MJ/m2·年，這為運(yùn)用太陽能提供了有力的條件。除此之外，廣州市雨量充足，雨季非常明顯，主要集中在4-9月份，年降水量在1612～1909mm 之間，有利于水資源的利用。

2.2 建筑節(jié)能目標(biāo)

由于廣東省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，其公共設(shè)施建設(shè)比例增加許多。而廣州市的大型公共建筑能耗大概在150kWh/m2，相比較發(fā)達(dá)國家的建筑能耗高達(dá)2倍以上。因此，廣州政府在2005年規(guī)定公共建筑節(jié)能50%作為目標(biāo)。但是廣州地區(qū)想要實(shí)現(xiàn)50%的公共建筑節(jié)能，存在一定的困難。所以，對該體育館的改造工程，應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)其功能作為首要目標(biāo)，并盡可能地滿足公共建筑節(jié)能50%的要求。

2.3 節(jié)能措施

根據(jù)廣州市的自然條件情況，非土建方面的節(jié)能技術(shù)可從非晶硅太陽能薄膜電池、照明系統(tǒng)改造以及建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)三個(gè)方面，進(jìn)行綠色建筑節(jié)能。

2.3.1 非晶硅太陽能薄膜電池

可在該體育館的西立面和南立面的外墻上，采用非晶硅太陽能薄膜電池，從而實(shí)現(xiàn)該體育館的建筑一體化。這除了可以充分利用太陽能進(jìn)行發(fā)電，還能夠提高體育館外墻的遮陽功效，能夠有效地降低體育館內(nèi)的太陽輻射得熱，從而減少體育館內(nèi)的冷負(fù)荷。善于利用太陽能，所產(chǎn)生的電能能夠受益面積達(dá)到8500平方米左右。年節(jié)約用電費(fèi)可達(dá)19萬元左右，工程的改造款項(xiàng)預(yù)計(jì)可在15年左右全部回收。

2.3.2 照明系統(tǒng)改造

該體育館的照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足國際賽事的照明要求，也應(yīng)當(dāng)滿足我國現(xiàn)行的公共建筑照明系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了滿足各方的相關(guān)要求和最大限度地節(jié)約用電目標(biāo)，在對體育館照明系統(tǒng)的改造方面，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對光源的選擇、不知以及只能照明控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行改造。該體育館原先是把大部分的燈具鋪設(shè)于外圈的馬道上，但是外圈馬道離球場中秋較遠(yuǎn)，導(dǎo)致燈具的投射方向、水平線角度較小，無法發(fā)揮出最大功效。因此，將燈具移到內(nèi)圈馬道上，而且燈具的投射方向與水平線所成的角度應(yīng)當(dāng)大于45度。并可通過 C-Bus 軟件，根據(jù)現(xiàn)場工作的具體情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)照明設(shè)備狀態(tài)，并能夠預(yù)置多種的運(yùn)行模式。這便有利于照明系統(tǒng)節(jié)能、燈具壽命延長、管理效率提高等優(yōu)點(diǎn)。和常規(guī)的照明控制方式對比，該體育館通過改造后，節(jié)能能夠達(dá)到30%以上，預(yù)計(jì)投資回收預(yù)期可在5年內(nèi)收回。

2.3.3 建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)

建筑設(shè)備節(jié)能監(jiān)控繼承系統(tǒng)技術(shù)是把各種功能的智能化設(shè)備和系統(tǒng)的相關(guān)信息，依據(jù)通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯集到統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺上，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的共享和集中優(yōu)化管理的技術(shù)，其中包括了網(wǎng)絡(luò)信息平臺的建設(shè)以及不同應(yīng)用軟件功能的實(shí)施。由于該體育館的機(jī)電設(shè)備較多，而且分布的地點(diǎn)過于廣泛，因此要求科技含量高，監(jiān)控復(fù)雜化。所以應(yīng)當(dāng)運(yùn)用分層分散監(jiān)控、中央集中管理的計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。除了能夠?yàn)閺V大觀眾提供高效、舒適、節(jié)能綠色的賽事外，還能夠有效地降低建筑物的消耗水平和物業(yè)管理費(fèi)用。

3 結(jié)語

綠色節(jié)能技術(shù)是“綠色建筑”的基礎(chǔ)，在對綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)或改造時(shí)，要充分考慮建筑物的自然條件及節(jié)能控制目標(biāo)，采用科學(xué)的方法、先進(jìn)的技術(shù)及設(shè)備來合理化布局，只有這樣才能創(chuàng)造出真正意義上的“綠色建筑”。

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