關于節(jié)能建筑電氣技術應用的研究

陳毅俊

摘 要：電能是一種可二次使用的清潔能源，電氣技術對于建筑節(jié)能有著重要的意義。文章結合長期的工作經驗，主要講述了電氣技術在建筑節(jié)能中具有的重大意義和應用，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為廣大同行提供一些借鑒。

關鍵詞：節(jié)能建筑；電氣技術；應用

引言

在工業(yè)化飛速發(fā)展的今天，能源消耗量空前巨大，我國的人均資源占有量還不到世界平均水平的一半，又是一個能源消耗大國，我國的能源利用率大約為30%，僅大約為發(fā)達國家的一半，單位建筑面積的能耗相當于發(fā)達國家的2～3倍，具有很大的提升空間。我國如今正在實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能技術將會廣泛的應用于現(xiàn)代建筑中。建筑行業(yè)未來還會大力引入更加先進的電氣技術，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目的，促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 電氣技術在節(jié)能建筑應用中的意義

自從我國進入改革開放以來，經濟迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)能源漸漸不能滿足日益增長的工業(yè)需求，而且對環(huán)境產生了破壞，電能雖然是一種清潔能源，但是我國電能儲備并不充足，節(jié)能減排是新時期我國建設的重要任務。在提倡低碳經濟的今天，建筑行業(yè)的節(jié)能設計正在成為一種新的趨勢，其經濟效益與社會效益不容忽視。我國“十二五”規(guī)劃以來大力推進節(jié)能減排工作，綠色建筑已經成為今后發(fā)展的重點。節(jié)能建筑中使用電氣技術，不僅為人們提供更加安全健康的生活空間，還要更加節(jié)能環(huán)保。新型的電氣技術將大大減少以往建筑中存在的高耗能問題。

2 建筑電氣節(jié)能的方法

2.1 利用太陽能技術

太陽能是一種可再生的清潔能源，具有非常大的開發(fā)潛力，既能節(jié)省傳統(tǒng)資源的利用，還能減少廢氣排放，保護環(huán)境。當前的太陽能照明技術一半都采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，此系統(tǒng)能將太陽輻射能直接轉換為電能。科學地利用太陽能在節(jié)能、環(huán)保方面具有非常重要的意義。

2014年，我國太陽能光伏裝機繼續(xù)增長，太陽能光伏產品產量同比大幅增長，企業(yè)運營持續(xù)回暖，產業(yè)發(fā)展環(huán)境也逐步完善。2013年，我國太陽能光伏新增裝機量12.9GW，同比增長186.7%。其中分布式800MW。國家能源局制定2014年光伏裝機目標是：大型6GW，分布式8GW。2014年1月，國家能源局確定的山東省、浙江省和廣東省2014年分布式光伏裝機規(guī)模分別為1GW、1GW與900MW。

2.2 充分利用自然光源

我國照明用電約占全國用電量的13%左右，因此合理利用自然光源也是照明節(jié)能工程中一項很重要的內容。自然光源是取之不盡用之不竭的清潔能源，在實施照明工程時，可以將采光和照明進行有機的結合。太陽光線中的紫外線對室內殺菌消毒具有非常好的作用，白天盡量利用自然光源，將會大大將各地建筑能耗，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

我們利用Radiance軟件進行了模擬計算，建立了一個10×10×4m3（長×寬×高）的計算模型，得到了如圖1所示的數據。

圖1 窗墻比對全年日均能耗指標的影響

通過以上數據，可以得出以下結論：窗墻比與日均照明節(jié)電指標成線性關系。在晴天，窗墻比每增加10%，節(jié)電指標升高0.026kWh/m2；在陰天，窗墻比每增加10%，節(jié)電指標升高0.023kWh/m2，晴天比陰天高11.5%。相同模型下，窗墻比每增加10%，日均空調能耗指標增加0.021kWh/m2。

2.3 照明控制系統(tǒng)設計

照明控制是基礎理論的一部分，也是設計中一個非常重要的內容，在節(jié)能實施中同樣不可缺少。照明控制系統(tǒng)的設計主要體現(xiàn)在以下兩個方面：（1）節(jié)能。工程設計人員應當充分認識到照明控制的重要性，在設計時應當考慮到盡量減少不必要的開燈次數和開燈時間，只有當使用者需要時才開啟照明；（2）營造良好的環(huán)境。為了增加室內環(huán)境的舒適性，可以通過對光線的控制劃分空間，使同一空間營造不同的環(huán)境氛圍。

3 節(jié)能建筑中電氣技術的應用

3.1 設計規(guī)劃應科學制定

電氣技術的設計規(guī)劃是應用的基礎，也是使用中最重要的一個環(huán)節(jié)，主要是分析供電系統(tǒng)的搭建和用電系統(tǒng)安全的保障。在設計圖紙定稿后，網絡、線路、設備和材料的使用都需要以此進行開展。在供電系統(tǒng)方面，龐大的供電系統(tǒng)應當對網絡線路的排列、材料、設備的能耗進行綜合的考慮，在達到供電要求的前提下選擇一個最優(yōu)的方案。城市網絡的日益發(fā)展，設計人員必須要關注區(qū)域的負荷、供電距離和外界的環(huán)境因素。在用電系統(tǒng)方面，應當結合外部環(huán)境特點和室內空間特點等對路線和設備材料進行合理的規(guī)劃。

3.2 合理選擇節(jié)能設備與材料

在設備、材料的采購并進入施工階段后，需要注意，設計方案中的設備和材料并不是固定不變的，需要在實際采購時進行分析和辨別，在進行材料的選擇時，需要協(xié)調短期利益與長期利益的矛盾。為了能夠最大限度的提高長遠利益，就必須科學的利用現(xiàn)代電氣技術，例如對于一般的室內照明燈，可以采用高效能的熒光燈，而停車場等外部空間，則可以使用高壓鈉燈等。

3.3 用新型能源的使用

隨著科技的發(fā)展，新型能源已經逐漸進入到了建筑領域。目前太陽能光伏發(fā)電和風力是最常采用的形式，也是發(fā)展的重點。太陽能光伏發(fā)電能夠將太陽能轉化成電能，在照明、熱水器等方面具有非常巨大的開發(fā)潛力。風力發(fā)電相對太陽能光伏發(fā)電來說，受環(huán)境影響較大，需要在常年有風的地區(qū)使用，而且安裝的成本很高，需要政策的大力支持和技術的不斷改進才能普及，風力發(fā)電能夠很好的解決一部分地區(qū)的用電需求。新型能源的使用，得益于科技的發(fā)展，能夠緩解部分地區(qū)用電緊張的問題。隨著技術的進步，新型能源的普及，還能降低自然資源的消耗，保護環(huán)境，將會對人們的生活產生重要的影響。

3.4 科學引進智能控制系統(tǒng)

電氣技術不僅包括照明和溫控系統(tǒng)，還涉及到門窗、電視、電梯、飲水等設備的能耗，為了達到降低能耗的目的，還要引入智能控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)就是能夠全實現(xiàn)自動的對室對溫度、濕度、照明燈進行科學的控制。智能控制系統(tǒng)一方面減少了人的操作，使人們的生活更加智能化，另一方面，防止出現(xiàn)“人走燈亮”等資源浪費的現(xiàn)象，更重要的是，加強了風險管理的工作。如果用電接近或者超過負荷，系統(tǒng)能夠實現(xiàn)自動預警，并采取相應的應急保護措施，降低事故發(fā)生的概率，減少財產損失。

4 結束語

隨著經濟全球化的發(fā)展，在建筑節(jié)能方面，我國同世界發(fā)達國家之間的差距非常明顯，國外公司非常重視節(jié)能設計，我國雖然也已經意識到了建筑節(jié)能的重要性，但是在技術及相關理念上仍然落后于發(fā)達國家。一般建筑物的使用壽命大多在50-100年，在漫長的使用過程中，能源的消耗十分巨大，電氣技術具有非常廣闊的發(fā)展前景。自從實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來，我國就十分注重節(jié)能技術的開發(fā)與應用，節(jié)能是我國建筑業(yè)發(fā)展的必經之路，也是建筑企業(yè)需要擔負起的責任和重擔。電氣技術的節(jié)能設計涉及到建筑的各個方面，必須合理的選擇新材料和新技術，設計人員應當對方案進行精心設計，激發(fā)節(jié)能潛力，將節(jié)能建筑的發(fā)展推向一個新的高度。

參考文獻

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