公共建筑中建筑電氣節(jié)能設計研究

姚德勇

摘? ? 要：隨著節(jié)能環(huán)保呼聲的日益高漲，“建筑節(jié)能”已經深入人心。在建筑工程領域，電氣是能耗較高的施工項目。因此做好電氣節(jié)能設計則是確保建筑節(jié)能的重要舉措。文章以公共建筑為例，詳細探討公共建筑中建筑電氣節(jié)能設計。

關鍵詞：公共建筑;建筑電氣;節(jié)能設計

1? 引言

工業(yè)生產與社會經濟的發(fā)展使人們對能源的需求日益加大，相應地帶來了巨大的節(jié)能減排壓力，公共建筑建筑投人使用后需要消耗大量能源，會間接增加溫室氣體的排放，在施工的同時會對環(huán)境造成影響。為將節(jié)能、低碳、環(huán)保理念滲人其中，有必要推廣發(fā)展為綠色建筑工程。通過電氣節(jié)能設計緩解能源和減排壓力，優(yōu)化資源配置，提高資源利用效率，促進實現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。

2? 公共建筑電氣節(jié)能設計的重要性

2.1? 對緩解能源緊張問題具有重要作用

目前，我們對電力資源的需求量隨著我國電力事業(yè)的不斷發(fā)展而逐漸增加，導致我國的電力資源變得日益短缺。電力行業(yè)是一個需要投入很多成本、需要消耗很多的能源、并且對環(huán)境會產生較大的污染的行業(yè)，因此必須進行節(jié)能發(fā)展從而保證發(fā)展的可持續(xù)性。對于目前我國的建筑電氣工程來說，節(jié)能設計是一項非常重要的工作，能夠在很大程度上緩減我國能源日益緊張的問題。

2.2? 對環(huán)境質量的提高具有重要作用

在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，環(huán)境污染的問題已經成為關注的焦點電力行業(yè)在對電力進行生產的過程中會對環(huán)境的質量產生一些不好的影響。因此，在進行施工之前，需要對建筑電氣進行節(jié)能設計，這樣不但能夠減少能源的消耗，使電力行業(yè)保持環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展，而且還有利于環(huán)境質量的提升，使人們能夠擁有比較舒適、健康的居住環(huán)境。

3? 公共建筑中建筑電氣節(jié)能設計

3.1? 供配電系統(tǒng)節(jié)能設計

對公共建筑中供配電系統(tǒng)進行節(jié)能設計時，需要全方位入手，掌握用電設備的運行功率和負荷能力，隨后為公共建筑選擇適宜的節(jié)能裝置，達到節(jié)能效果。在供配電系統(tǒng)運行時，變壓器損耗不容忽視，應當根據變壓器負載情況進行設計，合理分配其負載。也可以在同一變電站內實現(xiàn)變壓器的并聯(lián)，確保變壓器與驅動負載能力保持一致，結合變壓器負載做出使用量的調整，避免運行中消耗過多電能。在電力供給過程中展開電氣節(jié)能設計。以保障供配電系統(tǒng)不會產生過多損耗為目的，加強對系統(tǒng)的整體控制，對用電設備運行功率和用電量做出合理調配，實現(xiàn)電壓與電流的有效分配。同時，安裝配電箱可避免電力損耗過多，應用數(shù)字軟件對變壓器的工作情況進行實時監(jiān)控，對電能損耗量進行監(jiān)測，并設定用電量閉值區(qū)間，當電能損耗超過闌值范圍時，系統(tǒng)判定為故障，運維人員應立即展開修復，實現(xiàn)對供配電系統(tǒng)的智能化控制。除了變壓器以外，線路的電能損耗也比較大，為了達到節(jié)能效果，避免電能在傳輸過程中出現(xiàn)過多損耗，應科學選擇導線線型、線徑和導線材料，避免導線過熱和過負荷。電氣節(jié)能設計時需保證負荷中心設計合理，電纜從變配電室引出并向四周敷設，敷設長度不應超過200m，末端導線引出后向燈具敷設，長度應小于50m。電纜線型選擇時應考慮其導電性，對線路外部做好放熱設計，使線路耐高溫。使用鋁銅復合線作為導線材料，它能代替以往的銅芯材料。也可以使用適用于公共建筑、變電站等大電流輸送的鋼芯耐熱鋁合金導線，該材質下的線路結構簡單，金具與零部件數(shù)量不多，可以保證線路安全運行。雙回路線路中，能夠短時間內承載另一端回路的載流量，給另一端回路爭取足夠的搶修維護時間。鋼芯耐熱鋁合金導線內含有合金成分，在提高導線高溫性能的同時，導線截面較大、載流量增加，可以耐高溫，不僅導電率高且損耗小，有效降低電能損耗。

3.2? 照明系統(tǒng)節(jié)能設計

（1）使用感應設備，降低照明系統(tǒng)運行能耗。建議公共建筑采用智能照明控制系統(tǒng)，使建筑照明方式更合理。系統(tǒng)設計時需要聯(lián)系氣候與天氣變化情況，應用紅外動靜探測器可達到智能照明效果。紅外探測器控制系統(tǒng)適用于公用圖書館、休息室等安靜區(qū)域，紅外探測器可以檢測人員出人情況，有人經過時燈具自動照明，人員離開后燈具電源自動關閉。（2）照明設備在安裝時應重視節(jié)能設計，優(yōu)先選擇高效率照明設備。從公共建筑的建筑設計風格人手，對照明系統(tǒng)展開設計時應明確設計標準，按照系統(tǒng)要求和檔次確定照明標準值。如果公共建筑墻面與地面使用的是白色或米色等淺色建筑材料，電氣設計時可以充分利用太陽光提高室內亮度?？照{房中將照明系統(tǒng)與空調系統(tǒng)優(yōu)化組合，應用多光源方式滿足公共建筑對亮度的要求。（3）選擇高效的發(fā)光源與科學的鎮(zhèn)流器。發(fā)光二極管作為綠色光源，是當前市面上具有強勁競爭力的節(jié)能光源，它不僅耗電少、免維護，且安全綠色環(huán)保，是固體冷光源，與白熾燈相比能減少50%以上的耗電量。鎮(zhèn)流器的科學使用在一定程度上可以達到節(jié)能減耗的效果，T8熒光燈使用電子鎮(zhèn)流器后，照明安裝功率與單位面積內照明功率平均值能下降20%。

3.3? 電梯系統(tǒng)電氣節(jié)能設計

（1）使用變頻驅動方式，即變頻調速系統(tǒng)，變頻驅動是目前電梯應用最常見的節(jié)能驅動方式，變頻調速控制的逆變器連接傳動電機，對牽引進線端流頻率進行改變，以達到對牽引機運行速度進行控制。電壓以及其供電的頻率的改變能夠使得牽引轉動速度發(fā)生改變，使得電機轉動時需要的最大條件發(fā)生變化，因此調速時使電機的轉差率變化很小，降低了轉差功率損耗。與能量回饋裝置一起進行工作的時候，還能夠得到能量的再生，從而節(jié)省了能源。（2）使用能量回饋裝置。使用IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）等有關的組件設計能量回饋系統(tǒng)，同時采用電梯軟啟動方案，比如傳統(tǒng)的改變電阻連接方式改變啟動電流，也能起到一定的節(jié)能效果。

3.4? 空調及給排水系統(tǒng)節(jié)能設計

（1）降低空調系統(tǒng)設計負荷。圍護結構傳熱、玻璃窗日照、室內熱源散熱、新風處理時都會產生負荷，圍護結構傳熱帶來的能源消耗占比較大，約40%，新風處理時消耗的能量有30%。人們在設計公共建筑空調系統(tǒng)時會對負荷指標加以估算，從安全的角度考慮空調設計。如果指標過大，系統(tǒng)冷熱源或換熱設備容量將會超過需求。因此，對公共建筑空調系統(tǒng)進行節(jié)能設計時，應注重對系統(tǒng)的負荷設計間。（2）充分利用自然通風技術，使空調系統(tǒng)最大限度地使用自然通風。季節(jié)與季節(jié)過渡時期推薦使用自然通風，為室內帶來新鮮空氣，降低室內溫度。夜間使用自然通風能降低公共建筑圍護結構蓄熱，夜間通風能夠讓白天室內溫度降低2℃，且室內氣流組織會更加合理。（3）選擇適宜的空調冷熱源。公共建筑空調系統(tǒng)運行時消耗的能量大多為冷熱源系統(tǒng)的消耗，從公共建筑空調系統(tǒng)規(guī)模、空調功能、冷熱負荷、地區(qū)天氣條件、環(huán)保規(guī)定等方面人入手，采用水冷冷水機組和鍋爐、熱泵、嗅化銼吸收式和鍋爐、直燃式澳化鏗吸收機組等冷熱源方式。水冷冷水機組的運行需要一個冷卻水系統(tǒng)，其中包含冷卻塔設備和水泵設備，運行時會產生一定耗水量，建議系統(tǒng)在水源充足的地區(qū)使用。（4）熱回收技術。應用熱回收系統(tǒng)可以將公共建筑內外余熱或廢熱進行回收，并將回收的人熱量用于加熱設備的熱源，實現(xiàn)熱回收，這將是綠色建筑電氣節(jié)能設計的未來發(fā)展方向。

4? 結束語

總之，利用節(jié)能技術對公共建筑電氣進行設計是電氣未來的發(fā)展方向，并且對減少能源消耗、提高能源的使用效率具有非常重要的作用。在進行電氣設計的過程中，一定要采取一些積極有效的節(jié)能措施，并且不斷地優(yōu)化建筑電氣，從而為人們健康便利的生活提供良好的保障。

參考文獻：

[1] 陳逸群.建筑電氣設計中的節(jié)能技術措施研究[J].居舍，2020（10）.

[2] 閆唯嘉.大型公共建筑中建筑電氣節(jié)能設計與應用分析[J].住宅與房地產，2019（19）.