淺析綠色建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

李英龍

【摘要】綠色建筑包含了安全、節(jié)能、健康等元素，綠色建筑已經(jīng)成為了未來城市建筑中的發(fā)展趨勢，隨著人們生活水平的不斷提高，建筑電氣設(shè)計(jì)的水平也在不斷增強(qiáng)，并且由于綠色健康生活理念的不斷深入人心，通過電氣設(shè)計(jì)的技術(shù)性手段在建筑物中實(shí)現(xiàn)綠色的元素，從而改善日益污染的環(huán)境。本文首先闡述了建筑電氣設(shè)計(jì)的原則以及綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的要求，對綠色建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討分析。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑電氣；設(shè)計(jì)；原則；要求；節(jié)能設(shè)計(jì)

城市化建設(shè)進(jìn)程的的加快，使得城市污染日益嚴(yán)重，綠色建筑已經(jīng)成為了城市建筑發(fā)展的主要趨勢。而綠色建筑電氣是綠色建筑的重要組成部份，綠色建筑電氣所要考慮的不光是要滿足人們的用電需求，更重要的是要體現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)。在綠色建筑過程中采取電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的重要途徑。

一.建筑電氣設(shè)計(jì)的原則

1、需要原則-即保證建筑的實(shí)用性、功能性。任何一個(gè)建筑都是為滿足人們需求而建造的，建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)保證建筑的設(shè)計(jì)功能穩(wěn)定，能夠連續(xù)正常的運(yùn)行。建筑電氣設(shè)計(jì)要保證建筑照明需要，滿足人們工作生活需求，同時(shí)也要保證使用者的居住舒適、衛(wèi)生，建筑物的運(yùn)輸通道暢通無阻，給人們的生活帶來便利。

2、經(jīng)濟(jì)原則-考慮所帶來的經(jīng)濟(jì)效益。建筑是有一定的成本的，要考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，不能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)節(jié)能增加建筑成本和運(yùn)營費(fèi)用。建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)要合理選擇節(jié)能設(shè)備、材料，讓增加的成本在有限時(shí)間內(nèi)通過降低能耗彌補(bǔ)回來。節(jié)能方案在經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比對后選擇最經(jīng)濟(jì)的方案實(shí)施。

3、節(jié)約原則-即保證降低電能消耗量，減少與建筑功能無關(guān)的能源消耗。建筑的設(shè)計(jì)功能中存在對建筑整體功能的發(fā)揮無直接關(guān)系的功能。建筑電氣節(jié)能應(yīng)從建筑的這一部分功能切入，找到建筑無謂的能源消耗。從節(jié)能角度講要消除這部分能耗，針對這部分能耗考慮采取什么措施而有針對性的進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的要求

1、綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)需要符合建筑物構(gòu)造、滿足其功能以及實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益好；能夠切實(shí)節(jié)省能源的消耗。實(shí)際設(shè)計(jì)中，要先找出那些地方的能源消耗是得不償失的，是無謂的，然后根據(jù)需求，進(jìn)行設(shè)計(jì)，比如減少傳輸電路上的能量損耗，再比如更換節(jié)能光源節(jié)省能源等，通過合理的措施改造去實(shí)現(xiàn)綠色建筑電氣設(shè)計(jì)中的全面節(jié)能。

2、在綠色建筑電氣及節(jié)能設(shè)計(jì)中必須保證建筑功能正常發(fā)揮。即建筑的電氣設(shè)計(jì)要能滿足電梯、空調(diào)運(yùn)行，燈光照明等的用電。同時(shí)，要注意不能單純的為了節(jié)能而刻意去采用高額消費(fèi)的節(jié)能材料。即在設(shè)計(jì)中節(jié)能部分要符合實(shí)際經(jīng)濟(jì)條件的標(biāo)準(zhǔn)。不能只追求節(jié)能忽視投入。本文所提的節(jié)能指在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)條件且不影響建筑正常供電的情況下采用合理的節(jié)能措施，節(jié)省無意義的能源消耗。因此在綠色建筑電氣設(shè)計(jì)方面，需要優(yōu)先考慮建筑在哪些方面的能耗是無意義的。例如已有大型中央空調(diào)的會議室里就無需再添設(shè)其他形式的空調(diào)，路燈之間的距離應(yīng)該控制的剛好，避免多個(gè)燈光聚集照明一個(gè)地方。同時(shí)，需要遵循電氣線路安全簡單的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)電氣線路時(shí)需要注意避免線路重復(fù)帶來的不安全性和能源浪費(fèi)性?？傊?，在進(jìn)行綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中要遵循一些必須的標(biāo)準(zhǔn)，以達(dá)到實(shí)用、低消耗和節(jié)能的目的。

三、綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的分析

1、綠色建筑的供配電節(jié)能設(shè)計(jì).綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，要求供配電系統(tǒng)必須簡單而且可靠，在綠色建筑中，同一電壓的變配電的級數(shù)應(yīng)少于或等于二級，從而避免由于電級數(shù)過多而導(dǎo)致的電能的無端損耗。而且變配電所要盡可能的靠近負(fù)荷中心，并合理分配供電網(wǎng)絡(luò)，從而減少電路鋪設(shè)過程中的浪費(fèi)并有效降低線路的電壓損失，保證供電的穩(wěn)定性和供電效率。此外在供電系統(tǒng)中還要合理選擇變壓器的容量和級數(shù)。變壓器的負(fù)載率一般要控制在0.7-0.85之間，這樣的負(fù)載率保證了變壓器可以適應(yīng)用電負(fù)荷的波動(dòng)并延長變壓器的使用壽命。變壓器的挑選過程中要盡可能的選擇和使用節(jié)能型變壓器，節(jié)能型變壓力能夠降低空載損耗，并有效降低空載時(shí)候的電流以及電流過大產(chǎn)生的噪音。在輸送一定功率電流的過程中，電壓越高，則電流越小，因而產(chǎn)生的電熱損失也越小，因此在變壓器的選擇中要平衡變壓器在不同負(fù)荷條件下的損耗，合理選擇變壓器。此外還要合理選擇配電干線所使用的電纜。電纜的使用要綜合考慮電壓的損失、熱穩(wěn)定性等技術(shù)指標(biāo)，并考慮電纜的經(jīng)濟(jì)成本，合理選擇電纜型號。高層建筑中變配電室的設(shè)置應(yīng)該靠近電器豎井，這樣做的好處是減少了電纜的有效長度，降低了熱損耗，而建筑面積大的電器豎井則要盡可能得設(shè)置在中部，原理一樣。

2、綠色建筑的電器設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)。當(dāng)前城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，土地的擁擠程度不斷增加，因此大型建筑也不斷出現(xiàn)，而規(guī)模較大建筑的排水、空調(diào)、供暖、電梯等也耗費(fèi)了大量的能源。這就需要在大型建筑物中采用樓宇的自動(dòng)控制系統(tǒng)來加強(qiáng)對這些電器設(shè)備的控制，從而可以節(jié)省大量的能源。在具體設(shè)備的選擇上，應(yīng)選用節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)以及變頻空調(diào)、水泵等節(jié)能設(shè)備，從而達(dá)到節(jié)能的效果和目的。而對于電梯、自動(dòng)扶梯等設(shè)備，必須設(shè)置電感應(yīng)控制系統(tǒng)，從而在客流較少的時(shí)候節(jié)約能源。車庫可以設(shè)置一氧化碳感應(yīng)裝置，并鏈接風(fēng)機(jī)、自動(dòng)聯(lián)排排風(fēng)機(jī)。

3、綠色建筑的照明節(jié)能設(shè)計(jì)。在建筑物中照明用量非常大，使用面積也廣，因此節(jié)能的潛力十分巨大。在建筑物中，建議采用高效的光源，而白熾燈雖然維護(hù)簡單并且光色較好，但是發(fā)光效率十分低下，并且不夠節(jié)能。因此使用的光源中必須盡量將少白熾燈的使用，除了在博物館、展覽館等特殊建筑中需要在藝術(shù)品實(shí)行局部照明或保護(hù)古文物等需要才使用白熾燈。此外，建筑物還必須盡可能利用白天的自然采光功能?？拷彝獾慕ㄖ糠謶?yīng)該采用較大的門窗，并安裝透光率較高的玻璃門和玻璃窗，從而達(dá)到充分利用自然光的目的。對于商場、學(xué)校、展覽館等具有較大空間的場所，應(yīng)與外窗平行設(shè)計(jì)燈具，并且燈具應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)和分級，從而能夠充分利用自然光并節(jié)約能源。在今后的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該推廣LDE光源，LDE光源的原理是利用發(fā)光二極管進(jìn)行發(fā)光，這種光源的特點(diǎn)是發(fā)光較為均勻，并且波長一致，因此具有能源消耗少、穩(wěn)定以及利用率高的特點(diǎn)。但LED價(jià)格昂貴，因此沒有得到全面推廣。但LED光源的特點(diǎn)決定了以后將是家庭照明的理想光源。另外還要考慮大規(guī)模使用智能開關(guān)控制光源，在樓梯間、內(nèi)走道等地方采用聲控開關(guān)，而在庭院照明燈具也要采用光控開關(guān)等節(jié)能方式。

4、綠色建筑電磁干擾技術(shù)及其節(jié)能設(shè)計(jì)。在生活中大量的電器設(shè)備的使用會導(dǎo)致電磁波的干擾以及污染，這種干擾不僅會造成能耗，而且也會阻礙電器設(shè)備的正常使用，更為嚴(yán)重的是，還會引發(fā)火災(zāi)或?qū)θ松淼慕】蛋踩a(chǎn)生影響。電磁屏蔽是常用的防止電磁干擾的技術(shù)。電磁屏蔽可以阻止交流電以及磁場的影響。未來可以嘗試使用新型屏蔽的材料，如具有屏蔽功能的混凝土和涂料。

結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化程度的提高，對能源需求日益增加。面對能源形勢日趨緊張，在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)采用哪種電氣技術(shù)、選定何種性能的節(jié)能設(shè)備以達(dá)到最佳的節(jié)能效果和獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，是一個(gè)合格的建筑電氣設(shè)計(jì)師應(yīng)該思考的問題。

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