綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用分析

白建龍

（山西四建集團(tuán)有限公司 山西太原 030012）

引言

建筑工程設(shè)計工作是項目建設(shè)的前期保障，電氣設(shè)計作為建筑設(shè)計過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，對于整個建筑系統(tǒng)運(yùn)行有著重要作用，隨著智能建筑的發(fā)展，越來越多的電力設(shè)備以及日常用電設(shè)備等融入到人們的生活中，對建筑項目用電需求提出了很多要求，因此，強(qiáng)化建筑電氣工程的能耗水平尤為重要。通過采取科技的手段和技術(shù)措施，在建筑電氣設(shè)計中廣泛應(yīng)用節(jié)能設(shè)計，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗目標(biāo)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

1 民用建筑電氣設(shè)計中綠色節(jié)能的規(guī)范制度

綠色節(jié)能技術(shù)在電氣設(shè)計中的規(guī)范制度體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范兩個方面，注重綠色節(jié)能產(chǎn)品、高效運(yùn)行方式以及綠色控制的方法，強(qiáng)化規(guī)范制度的應(yīng)用。民用建筑按照綠色節(jié)能技術(shù)有效規(guī)劃出電力能耗指標(biāo)，以便實現(xiàn)綠色與節(jié)能。電氣設(shè)計上，還要根據(jù)現(xiàn)行的規(guī)范制度，完善綠色節(jié)能的環(huán)境，優(yōu)化民用建筑的電氣系統(tǒng)，明確規(guī)范制度的同時加強(qiáng)電氣設(shè)計綠色節(jié)能的控制力度。

2 綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 電動機(jī)設(shè)備

電動機(jī)在電氣系統(tǒng)中，同樣是一類比較重要的設(shè)備。電動機(jī)的工作效率，與民用建筑電氣系統(tǒng)的效益存在直接的關(guān)系，在電動機(jī)設(shè)備上，采取綠色節(jié)能技術(shù)能夠達(dá)到低損耗的目標(biāo)，可以利用功率因素降低電能損耗。例如：上海某醫(yī)院建筑電氣的節(jié)能改造項目中，電動機(jī)設(shè)備就采用了綠色節(jié)能技術(shù)，醫(yī)院是民用建筑中的公共建筑，電氣系統(tǒng)的能耗非常高，針對電動機(jī)設(shè)備，提出了節(jié)能考核指標(biāo)，專門對原有的建筑實行綠色節(jié)能改造。其中，電動機(jī)方面，取消了原有的電動機(jī)，改為高效率的電動機(jī)，通過電容器減少線路中的損失，而且要減少電動機(jī)的空載和輕載負(fù)荷，促使電動機(jī)的損耗能夠達(dá)到最低，更換的電動機(jī)具有自動調(diào)整轉(zhuǎn)速的特征，根據(jù)負(fù)載的變化匹配適宜的轉(zhuǎn)速，達(dá)到綠色節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)。該醫(yī)院電氣項目改進(jìn)時，功率高于50kW的電動機(jī)要設(shè)計獨立的電壓表、電流表等，監(jiān)測電動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，避免發(fā)生能源浪費(fèi)的問題。

2.2 變壓器

變壓器在民用建筑電氣設(shè)計中屬于重要的設(shè)備，綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下，需注重變壓器的合理選擇，控制電氣系統(tǒng)中的電能消耗。我國電能消耗有明顯的增加現(xiàn)象，變壓器的損耗會直接增加民用建筑的費(fèi)用。所以，變壓器的綠色節(jié)能方面，首先要選擇經(jīng)濟(jì)效益高的變壓器設(shè)備，降低變壓器運(yùn)行中的損耗，初期階段還要明確變壓器的空載損耗，結(jié)合變壓器運(yùn)行的實際狀態(tài)，科學(xué)的分配變壓器的負(fù)荷，注重數(shù)量上的匹配性；然后是變壓器的容量，不僅要計算變壓器的負(fù)荷率，還要考察變壓器內(nèi)部的負(fù)荷，利用最佳的運(yùn)行條件，選擇變壓器的容量，細(xì)化計算出變壓器設(shè)計中所需的數(shù)據(jù)，在根本上降低變壓器的損耗；最后是負(fù)荷分析的實施，變壓器設(shè)備自身，也要優(yōu)先選用消耗低的設(shè)備，而且要選用低噪聲的變壓器，避免對民用建筑的環(huán)境造成污染。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

建筑工程中冷熱源系統(tǒng)是空調(diào)系統(tǒng)中的重要組成部分，其能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的自動調(diào)節(jié)功能。以商業(yè)建筑為例，其空調(diào)系統(tǒng)具有負(fù)載要求較大特點，即最大冷負(fù)荷為7000kW，最大熱負(fù)荷為5000kW。為此，設(shè)計人員可將空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置在商業(yè)建筑中的地下層或是建筑頂層，這樣一來，不僅節(jié)約了建筑空間，還縮短了管道間的距離，從而減少空間資源的浪費(fèi)問題。當(dāng)前，空調(diào)系統(tǒng)中冷凍水系統(tǒng)、冷卻塔系統(tǒng)以及冷卻水系統(tǒng)，是通過預(yù)先編排順序來滿足建筑工程的供冷和供暖需求的。電氣技術(shù)人員要對系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)場的設(shè)計問題進(jìn)行分析，以控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)趨于穩(wěn)定，這種人工的節(jié)能控制方法并不能有效實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能性目標(biāo)。為此，電氣節(jié)能技術(shù)人員應(yīng)通過設(shè)置電子自動化系統(tǒng)來進(jìn)行集中控制與檢測，以及時啟停不同的裝置設(shè)備。此外集中控制與檢測系統(tǒng)還應(yīng)具備工作狀態(tài)的累積分析，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的時間平衡，從而避免設(shè)備不必要的工作狀態(tài)出現(xiàn)。

2.4 地源熱泵綠色節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用

地緣熱泵施工技術(shù)，即為通過地表層儲存能量對溫度實行調(diào)節(jié)針對溫差較大的位置，以及室外氣溫較大的位置，其低溫比較穩(wěn)定。經(jīng)吸收夏季建筑物的熱量，確保建筑物體維持在穩(wěn)定、平衡的狀態(tài)下。然后，合理的使用綠色節(jié)能建筑施工技術(shù)，以此實現(xiàn)降低能耗的目的，這項施工技術(shù)的日常維護(hù)較為簡單，也可以稱為高校節(jié)能施工技術(shù)。建筑物體中，空調(diào)系統(tǒng)為達(dá)到節(jié)能的效果，應(yīng)合理的使用地源熱泵施工技術(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)控制能耗的效果，并可實現(xiàn)環(huán)保的目的，不會對施工環(huán)境、四周環(huán)境構(gòu)成較大的影響，利于實行日常的維護(hù)工作。

2.5 控制功率因數(shù)

控制建筑電氣設(shè)計中的功率因數(shù)，能夠降低電氣系統(tǒng)內(nèi)的線損，在很大程度上實現(xiàn)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用?？刂乒β室驍?shù)的策略，如：①選用功率因數(shù)比較高的電氣設(shè)備，主動提升電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，推動建筑電氣設(shè)計中具有自然功率調(diào)節(jié)的特點，滿足電氣設(shè)計的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；②控制電氣設(shè)備的運(yùn)行，消除電氣系統(tǒng)中潛在的無功功率，不使用無功功率較大的電氣設(shè)備；③控制設(shè)備的選型，電氣設(shè)備選型與功率因素存在直接的關(guān)聯(lián)，為提升電氣系統(tǒng)整體的功率因數(shù)，需對電氣設(shè)備采取選型控制的方式，促使電氣設(shè)備能夠達(dá)到節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，減少電氣設(shè)備的功率損耗；④用電設(shè)備的調(diào)控，用電設(shè)備的電能消耗量非常大，極易造成傳輸消耗，采用調(diào)控的方法規(guī)范用電設(shè)備的運(yùn)行，解決了傳輸消耗的問題，提高電氣能源的使用效率。

3 民用建筑電氣設(shè)計中綠色節(jié)能的控制策略

3.1 民用建筑電氣設(shè)計中，綠色節(jié)能的制度控制

民用建筑在綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面提出了多項制度，采取制度的控制主要是確保制度能夠起到約束和規(guī)范的作用，保證民用建筑電氣系統(tǒng)與綠色節(jié)能技術(shù)的相符性。電氣設(shè)計中，提高了對綠色節(jié)能技術(shù)的重視度，采取可靠的控制措施，可以提高綠色節(jié)能技術(shù)的效率，規(guī)避電氣設(shè)計中潛在的風(fēng)險，優(yōu)化民用建筑綠色節(jié)能的環(huán)境，完善建筑中照明、空調(diào)等模塊的節(jié)能效果。

3.2 合理選擇供配電系統(tǒng)以及變壓器

供配電系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，供電系統(tǒng)設(shè)計好壞與電壓的條件對電氣使用造成直接影響。必須要根據(jù)建筑電氣工程的需求，選擇合理的電氣設(shè)備類型與容量、供電距離、三相平衡等，對供電電壓進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)置，科學(xué)的設(shè)計供配電系統(tǒng)，確保供配電系統(tǒng)線路的完整。為了確保電氣設(shè)備的運(yùn)行，還需要選擇合理的變壓器，降低變壓器的損耗，提高運(yùn)行效率。

3.3 加強(qiáng)導(dǎo)線的截面積和電阻率的設(shè)計

進(jìn)行照明電氣節(jié)能設(shè)計中，截面積的大小與能源消耗有著直接的關(guān)系，在較長的用電線路中，截面積的增大可以有助于電力傳輸?shù)墓β实男枨蟆５峭瑫r也要注意滿足熱穩(wěn)定和電壓等方面的需求，截面積增大，能夠更有效的保證電力的正常運(yùn)行，并且達(dá)到節(jié)能降耗的效果，降低成本投入。導(dǎo)線材料的選擇也是尤為重要的，為了應(yīng)對節(jié)能講好的標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)該優(yōu)先選擇低電阻率的導(dǎo)線。

3.4 積極引入新技術(shù)

建筑電氣設(shè)計時，根據(jù)綠色節(jié)能技術(shù)的要求積極引入新技術(shù)與新能源，如太陽能技術(shù)、風(fēng)能技術(shù)、地源熱泵等?，F(xiàn)代民用建筑中，比較常見的是太陽能技術(shù)，在建筑中構(gòu)建太陽能光伏并網(wǎng)，或者采用太陽能熱水器，緩解電氣系統(tǒng)的能源壓力，提升電氣系統(tǒng)的節(jié)能水平，規(guī)避潛力的浪費(fèi)風(fēng)險。新能源是建筑電氣設(shè)計節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向，其可取代傳統(tǒng)的供電能源，實現(xiàn)高水平的節(jié)能消耗。一般見到的新能源有：風(fēng)能、太陽能、地?zé)岬?，都可?yīng)用到建筑電氣設(shè)計中。例如：太陽能發(fā)電技術(shù)，在建筑電氣系統(tǒng)內(nèi)提供清潔、無污染的電能，而且具有資源豐富，既可免費(fèi)使用，又無需運(yùn)輸?shù)奶攸c，現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計中，已經(jīng)成功的運(yùn)用了太陽能發(fā)電技術(shù)，將太陽能轉(zhuǎn)化成電能，直接應(yīng)用到電氣系統(tǒng)內(nèi)，推動了新能源的應(yīng)用。

4 結(jié)語

民用建筑電氣設(shè)計中，積極提倡綠色節(jié)能技術(shù)：①確保電氣系統(tǒng)具有節(jié)能降耗的特征；②提升電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，改善民用建筑的電氣環(huán)境。民用建筑電氣設(shè)計中的綠色節(jié)能技術(shù)，需嚴(yán)格遵循規(guī)范制度，落實綠色節(jié)能技術(shù)，同時配合好控制策略，規(guī)避電氣設(shè)計中潛在的風(fēng)險，以此來發(fā)揮綠色節(jié)能技術(shù)的特征。

[1]蘇立剛．民用建筑設(shè)計中電氣節(jié)能研究[J]．黑龍江科技信息，2011（07）：41．

[2]季松鶴．淺談建筑外墻防滲漏施工技術(shù)措施[J]．中華民居旬刊，2011（08）：219～220．