民用建筑電氣節(jié)能與環(huán)保技術探討

趙雪琦

哈爾濱鐵路房建置業(yè)集團有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

民用建筑的建設通常是為人民生活與工作提供場所，而起功能化作用的系統(tǒng)構成不容小覷，其中就包括電氣系統(tǒng)。在當前建筑行業(yè)積極提升環(huán)保價值的發(fā)展趨勢下，進行電氣系統(tǒng)設計不僅要關注其功能性的展現，同時還應做好綠色節(jié)能技術的應用，以保證民用建筑在使用中的環(huán)保價值。

1 在民用建筑進行電氣設計時積極應用綠色節(jié)能技術的主要原則

1.1 技術適用性

進行綠色節(jié)能技術應用設計必須建立在確保技術應用能夠很好地保證建筑功能的基礎上，且應保證民用建筑所設計使用的電氣系統(tǒng)能夠符合建筑運行特點，在電氣系統(tǒng)設計中首先應該考慮的就是技術是否適用于該建筑，能否給使用者帶來應有的體驗，而后才能考慮所用技術是否能達到環(huán)保與節(jié)能要求[1]。

1.2 技術安裝與運行的經濟性

民用建筑的使用者通常為普通民眾，且在使用建筑的過程中會產生一定的費用，建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能技術使用中能夠最大限度提升電能的利用率，為用戶減少電氣方面的經濟支出，這也是我們進行電氣設計中積極應用節(jié)能環(huán)保技術的初衷，當然，電氣系統(tǒng)的運行安全與耐久性同樣也是進行電氣系統(tǒng)設計時應注重的問題，應該積極應用當前日益發(fā)展、更新的節(jié)能技術與設備，同時還應在方案設計中做好準備，盡量保證電氣系統(tǒng)管線的損耗做到最小，以提升電氣系統(tǒng)運行的經濟效益，為民用設備使用的經濟性優(yōu)化提供助力。

1.3 提升電氣系統(tǒng)的節(jié)能性

在當今，我國各領域技術都在不斷發(fā)展，新型能源技術也發(fā)展迅猛，太陽能、水循環(huán)等節(jié)能、節(jié)水技術在普遍應用中也在隨著時代要求不斷發(fā)展，我們進行民用建筑電氣設計時也應將節(jié)能作為重要的設計原則，通過電氣系統(tǒng)的優(yōu)化設計與管道、線路的優(yōu)化配置來提升電氣系統(tǒng)運行的節(jié)能效果，提升民用建筑總體的節(jié)能性以及環(huán)保性。

2 綠色節(jié)能技術在民用建筑電氣設計中的應用

2.1 動力設備的節(jié)能

降低電動機電能損耗的主要途徑是增強電動機的工作效率，同時減少其使用頻率。建筑結構中，其主要的動力設備就是電梯、水泵和風機等電氣設備，其產生的耗能約占總耗能的1/3，因此，采用節(jié)能型電動機尤為重要。高效電動機比普通電動機大概節(jié)能3%左右，具體到實際應用中還要根據建筑物的實際結構特點，合理的選用電動機的荷載和容量。首先，電動機在啟動和制動的過程中消耗的能量比較大，因此，需要大力減少電動機的啟動和制動次數。同時，高層住宅區(qū)還要合理選擇電梯速度，對于同一出入口有多臺電梯者，應該采用并聯控制功能，這樣不僅可以減少電梯的運行次數，而且可以在很大程度上節(jié)約能耗；其次，進行合理的變頻調速[2]。經濟技術的快速發(fā)展過程中變頻技術已經成為調節(jié)電動機功率的一種重要手段，變頻調速主要是指電動機的內部結構中設計有變頻裝置的閉環(huán)電路系統(tǒng)，一旦電動機負載出現波動，那么就可能通過該系統(tǒng)對電動機的轉速進行自動調節(jié)，以保證轉速和負載的協調，從而達到節(jié)能的目的。

2.2 供配電系統(tǒng)的節(jié)能

（1）降低變壓器的能量消耗。變壓器是配電體系中的基礎性裝備，其耗電量約占總耗量的6%，一般而言分為鐵耗和銅耗。鐵耗與負荷的大小沒有直接關系，與鐵芯的制作材料和工藝是緊密聯系起來的。而銅耗與負荷大小有一定聯系，可以對電負荷經過科學的分配之后，選用合適的變壓器運行數據和臺數，以使變壓器負載率達到最佳工作狀態(tài)，同時，可以減少電壓器的容量，提高其使用時間。（2）提升功率因數。配電系統(tǒng)中要想達到綠色節(jié)能的目的，就需要提高功率因素并減少無功功率造成的電能損失。首先可以增加用電設備的功率因數，電氣選用時可以選擇功率因素相對較大的電氣設備，電感性的電氣設備使用時，可以考慮運用具有補償電容器的設備；其次是無功補償，由于電動機屬于感性負載，超量的電感值會影響電網的正常運行，降低電動機正常運行的效率。因此，需要采用無功補償的方式來控制電動機的功率因數，來實現節(jié)能的目的。（3）加強計量與管理降低能耗。電氣能計量不僅為提供者和使用者提供信息反饋，而且準確的計量可以為整個社會的節(jié)能減耗技術起到重要的參考作用。首先，高準確度的電氣能測量儀器成為節(jié)能減耗的重要依據。基本上電氣能源的使用量信息的獲得都是通過相關的電氣測量儀器直接或間接得到的。因此，在現代科學技術的條件下，使用最先進的測量儀器能夠及時發(fā)現電氣能的損耗情況，為人們的補損措施提供重要的數據；其次，電氣能計量儀器可以與現代信息技術緊密相結合，以便更快捷地來反映當前電氣耗能現狀。電氣能計量技術也是與信息化發(fā)展技術密切聯系的，尤其隨著計算機技術的快速發(fā)展，可以利用電氣能計量測得數據運用到計算機模擬軟件中去，從而準確的預估出當前電力系統(tǒng)的狀況，并且電力設備信息通過計算機及時傳輸制定目的區(qū)[3]。這樣可以在最短時間內，得到更加有效的電氣節(jié)能信息，并在實際工作中加以運用。

2.3 優(yōu)化照明系統(tǒng)，科學選擇照明方式

在當前的民用建筑運行中，民用電的較大部分都是照明用電，由于照明方式選擇不合理或者照明線路布設存在問題導致當前很多照明裝置的效能較低，為了提升民用建筑的節(jié)能效果應積極提升照明方式的科學性。其一，積極對照明設計進行優(yōu)化，根據民用建筑的具體需求對照明標準進行規(guī)劃，要根據民用建筑各結構的視覺特性進行照明方式的科學選擇。其二，在設計中應更新觀念，不要為了所謂的視覺藝術效果而濫用藝術燈光設計，應在保證電氣系統(tǒng)照明功能發(fā)揮科學作用的基礎上積極利用節(jié)能燈具以及相應的綠色設備，可以通過營造溫暖節(jié)能的照明效果來提升用戶的建筑使用體驗，濫用燈光效果不僅可能造成電能浪費，還會由于長期使用過于絢麗的燈光氛圍而降低建筑使用的舒適性[4]。其三，科學、精確計算照明設備相應的照度，絕不能憑經驗隨便估算，要在設計中將照明效果設置于建筑相應的照明要求規(guī)范范圍之內，而對于照明燈具的高度進行設計時也必須對于高度與照度之間的關系有所明確。其四，要依照民用建筑整體設計要求進行光源選擇，同時在民用建筑結構設計中也應盡量保證各房間的自然光源照射時間，這樣就能夠盡量縮減其使用燈具、電能的時間，不僅能夠減少民用電浪費，還能夠增長燈具使用壽命。其五，應充分利用間接光源，合理利用天窗、天井來進行采光，并借助增大窗戶面積、設置反射鏡面的方式提高電能或光能的利用率，最大限度降低電能的損耗。其六，應合理選擇手動控制、自動控制兩種燈光控制方式，盡可能的采用聲控、定時設備來達到節(jié)約用電的目的。

2.4 優(yōu)化設計動力系統(tǒng)

對于民用建筑來說，或多或少都需要用到一定的動力用電設備，如供暖系統(tǒng)等，而在此方面浪費的電能無疑也是十分巨大的，基于此可從以下幾方面降低在動力系統(tǒng)方面的能源損耗。其一，應采用更加高效節(jié)能的電動機，重點應提高電動機的效果和功率因數，例如可選擇Y或Y2系列的高效電機，應用后可使總損耗減少20%-30%，效果可提高3%-6%。其二，應就距離供電點較遠的電機以及工作時間較長的電機設置補償機制，例如無功功率就地補償裝置等。其三，對于輕負荷運行的電機設備，可選用星三角切換裝置，實現“輕載降壓運行節(jié)電“的效果[5]。其四，應優(yōu)化動力設備控制系統(tǒng)，盡可能的由程序控制設備的起動、行以及系統(tǒng)的負載，這樣既可以減少管理設備的人力，又可以達到節(jié)能的目的。

3 結語

當前，雖然我國的科技創(chuàng)新水平和電力技術水平發(fā)展迅速，工程施工技術和水平不斷提升，建筑物安全性、運行穩(wěn)定性、管理維護系統(tǒng)和節(jié)能設計趨于完善，但是在發(fā)展科技的同時不應該忽略環(huán)保問題。我國人口較多，建筑覆蓋面積大，用電量也很大，因此，建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設計的發(fā)展與改進，是關乎民生和國家科技水平的大事，同時也是踐行社會主義可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要形式。