建筑電氣設(shè)計中的綠色節(jié)能技術(shù)措施運用

陳敬彬

（廣西建工集團(tuán)第三建筑工程有限責(zé)任公司 廣西壯族自治區(qū)柳州市 545007）

在每個行業(yè)和每個行業(yè)的社會發(fā)展過程中，都會出現(xiàn)一個比較嚴(yán)重的問題，即消耗大量的能源。根據(jù)調(diào)查，建筑業(yè)仍是比較傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，在建筑電氣設(shè)備的設(shè)計中，對環(huán)境的節(jié)能設(shè)計無法適當(dāng)實現(xiàn)，嚴(yán)重阻礙了建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，在進(jìn)行電氣設(shè)備設(shè)計時，我們必須從許多方面著手，應(yīng)用科學(xué)的“綠色”節(jié)能技術(shù)，并堅持“綠色”節(jié)能地主要思想?；诠?jié)能和環(huán)保的考慮，在某種程度上減少電氣裝置的建設(shè)投資成本，并應(yīng)提高項目建造的經(jīng)濟(jì)效益。然而，在設(shè)計方案中，建筑電氣系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計仍然存在許多缺漏，影響并制約了經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展。除了發(fā)展綠色節(jié)能之外，我們還需要在建筑電氣設(shè)計中不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，使得建筑電氣設(shè)計達(dá)到節(jié)約環(huán)保能源、保護(hù)環(huán)境的目的。

1 建筑電氣設(shè)計節(jié)能概述

當(dāng)前，能源使用需求與人們?nèi)粘Ｉ钪邢鄬θ狈δ茉粗g的矛盾正在加劇，這也促進(jìn)了全球節(jié)能行為的持續(xù)發(fā)展，能源系統(tǒng)中的節(jié)能是一個巨大的源泉已成為世界各國關(guān)注的問題。電能作為建筑主要的能源消耗已經(jīng)成為社會的可持續(xù)發(fā)展的重要問題，節(jié)約建筑中的能源消耗是當(dāng)前非常緊迫的課題。針對這種情況不容忽視，我國有關(guān)政府部門也通過并實施了一系列法律法規(guī)，以促進(jìn)節(jié)能的發(fā)展。當(dāng)前建筑節(jié)能的進(jìn)展無疑是緩慢的，建筑節(jié)能的推廣和應(yīng)用面臨很大的阻力，再加上許多其他因素的局限性，當(dāng)前的發(fā)展可以看成是一個整體，這提醒我們尋找過去的問題，總結(jié)問題并找到解決方案。同時，我們應(yīng)該能夠找到更多更有利于應(yīng)用和推廣的節(jié)能技術(shù)措施。我們必須高度重視建筑物中電氣與電器的節(jié)能。對施工地過程進(jìn)行徹底地評估，從安全性，可靠性，經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能的角度進(jìn)行全面分析，不斷進(jìn)行研究和討論，總結(jié)經(jīng)驗可為提高建筑物的能源效率做出良好的貢獻(xiàn)。只有在這種情況下，建筑才能發(fā)展能源，這將緩解能源短缺的狀況。

2 具體分析建筑電氣設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 電氣設(shè)計不符合國家標(biāo)準(zhǔn)

在工程項目建設(shè)中，建筑電氣設(shè)計是重要的環(huán)節(jié)，但隨著近幾年的發(fā)展形勢，人民生活水平不斷提高，用電需求逐年增加。但是，在工程項目的建造過程中，大多數(shù)設(shè)計從一開始就沒有注意建筑電氣設(shè)計中使用的標(biāo)準(zhǔn)，因此大多數(shù)電氣安裝尚不清楚。許多電氣結(jié)構(gòu)不符合國家的基本標(biāo)準(zhǔn)，有時會出現(xiàn)盲目的設(shè)計[1]。造成這些問題的主要原因是，各自的設(shè)計師僅考慮了用戶的用電需求，而沒有完全意識到將節(jié)能技術(shù)融入建筑物的電氣設(shè)計中不僅會增加能耗，同時也威脅到建設(shè)項目的安全。此外，根據(jù)調(diào)查，中國的建筑業(yè)仍然存在不能十分重視能源短缺狀況的問題。無論是企業(yè)還是個人，都完全缺乏節(jié)能的理念，政府制定的比如《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》等適當(dāng)?shù)南嚓P(guān)政策，也沒有做好促進(jìn)節(jié)能的工作。這項工作嚴(yán)重導(dǎo)致我們對節(jié)能的相關(guān)知識了解相對較差，導(dǎo)致大量能源消耗。

2.2 電氣設(shè)計不夠合理

目前，在建筑項目的發(fā)展中，建筑需要持續(xù)的電力支持。電力是整個建設(shè)項目不可分割的一部分，但是現(xiàn)代電氣設(shè)備不足以滿足當(dāng)時的需求，無法提供節(jié)能和國家支持的節(jié)能。難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。此外，許多電氣結(jié)構(gòu)不夠合理，其質(zhì)量也不符合標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致潛在的安全隱患，嚴(yán)重威脅到人們的日常生活和人身安全。同時，許多公共服務(wù)部門對電力控制沒有給予足夠的重視，這導(dǎo)致許多建筑項目使用大量電力，造成能源的浪費，從而不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，控制建筑物中的電氣設(shè)備節(jié)能非常重要。從電氣設(shè)備的建設(shè)開始，節(jié)能技術(shù)的使用就意味著要強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的特點，這將促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，減少國內(nèi)能源短缺的現(xiàn)狀，確保經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展[2]。

3 建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)

3.1 暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

在現(xiàn)代設(shè)計中，由于不合理地使用自動控制，供暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中的能耗損失特別嚴(yán)重，并且它們在能耗中所占的比例很高。因此，建筑項目中的HVAC 能源控制對于節(jié)能非常重要。在HVAC項目中，HVAC 開發(fā)人員應(yīng)聯(lián)系低電流工程師以優(yōu)化HVAC 接口，以實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。此外，必須在空調(diào)接口中放置一個低電流傳感器，以方便檢測風(fēng)速和HVAC 溫度等數(shù)據(jù)，并且實時監(jiān)控必須使用智能接口來控制空調(diào)以節(jié)省能源[4]。

3.2 建筑物的照明節(jié)能設(shè)計

目前，在建筑項目的發(fā)展中，建筑需要持續(xù)的電力支持。電力是整個建設(shè)項目不可分割的一部分，但是現(xiàn)代電氣設(shè)備不足以滿足當(dāng)時的需求，無法提供節(jié)能和國家支持的節(jié)能。難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的要求。此外，許多電氣結(jié)構(gòu)不夠合理，其質(zhì)量也不符合標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致潛在的安全隱患，嚴(yán)重威脅到人們的日常生活和人身安全。同時，許多公共服務(wù)部門對電力控制沒有給予足夠的重視，這導(dǎo)致許多建筑項目使用大量電力，造成能源的浪費，從而不符合可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，控制建筑物中的電氣設(shè)備節(jié)能非常重要。從電氣設(shè)備的建設(shè)開始，節(jié)能技術(shù)的使用就意味著要強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的特點，這將促進(jìn)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，減少國內(nèi)能源短缺的現(xiàn)狀，確保經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.3 變壓器的選擇

使用變壓器節(jié)省能源是從建筑材料設(shè)計能源的一種方式。減少變壓器的有功功率損耗可以提高變壓器的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。通常，變壓器的有功功率損耗反映在空轉(zhuǎn)損耗中，該損耗是由渦流損耗和變壓器鐵芯漏磁引起的，因此在制造新的變壓器時，必須有一個選擇高導(dǎo)磁率的冷軋晶粒的高質(zhì)量取向。由硅鋼板制成。這種制造方法可以有效地減少由于磁場處理而產(chǎn)生的渦流損耗，并且還可以減少焊接過程中的漏磁損耗。以此方式制成的變壓器可以稱為高效，低損耗的變壓器，這在建設(shè)項目的開發(fā)中非常重要。市場上的新型節(jié)能變壓器具有諸如低油耗、高效率和顯著節(jié)能的優(yōu)點。這些變壓器用于建筑項目，因此可以在短時間內(nèi)獲得良好的投資收益。

3.4 動力系統(tǒng)

設(shè)計過程中將涉及到很多電氣設(shè)備，例如風(fēng)扇和水泵，這些設(shè)備通常消耗大量能量，因此，為了有效地減少能耗和建筑成本，有必要加強(qiáng)電氣設(shè)計的優(yōu)化。

（1）在發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)的設(shè)計過程中，有必要充分利用綠色節(jié)能技術(shù)，選擇效率最高效、最環(huán)保、最綠色的電動機(jī)，并確保電動機(jī)參數(shù)盡可能滿足建筑電氣系統(tǒng)運行的基本要求，從而降低能耗。

（2）在電動機(jī)的實際使用中，空載問題也很容易發(fā)生，因此在這種情況下，有必要確保電動機(jī)具有與自動控制有關(guān)的功能，以便能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)的實際工況進(jìn)行實時的優(yōu)化和調(diào)整，從而減少實際發(fā)動機(jī)運行期間的資源和能量損失。

3.5 控制功率因數(shù)

在建筑物的電氣設(shè)計中控制功率因數(shù)可以減少電氣系統(tǒng)中的通道損耗，并在很大程度上應(yīng)用節(jié)能技術(shù)?？刂乒β室驍?shù)的策略，例如：選擇功率因數(shù)較高的電氣設(shè)備，積極提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)，促進(jìn)建筑物電氣設(shè)計中的自然功率調(diào)節(jié)特性，以達(dá)到電氣設(shè)計的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)；運行時，消除潛在電氣系統(tǒng)中的無功功率，并且不要使用無功功率高的電氣設(shè)備；選型控制設(shè)備是，電氣設(shè)備的選擇和功率因數(shù)息息相關(guān)，為了提高電氣系統(tǒng)的整體功率因數(shù)，必須對電氣設(shè)備進(jìn)行采用選型控制方法，以促進(jìn)電氣設(shè)備達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，減少電氣設(shè)備的能量損耗是很重要的。在電氣設(shè)備法規(guī)中，來自電氣設(shè)備的電能消耗非常大，這很可能引起傳輸消耗，通過調(diào)節(jié)方法來調(diào)節(jié)電氣設(shè)備的運行，解決了傳輸消耗的問題并提高用電效率。

4 建筑電氣設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)措施

4.1 電氣中供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計分析

首先要做的是檢查建筑物的總功耗，并將測得的數(shù)據(jù)用作配電系統(tǒng)中電壓范圍的基礎(chǔ)?；诖?，選擇實際電壓，常用電壓值有偏差。其次，為了實現(xiàn)超過最大限制的節(jié)能，必須覆蓋能源配置的特定部分，并且負(fù)載中心是最佳位置。從上述情況看來，在設(shè)計過程中，應(yīng)將電源放置在盡可能靠近充電中心的位置。另外，有必要應(yīng)用單位面積功率法，二項式系數(shù)法和電壓系數(shù)法并計算總電壓負(fù)載。后者是為了控制電力和配電系統(tǒng)中的諧波，以減少與電氣設(shè)備相關(guān)的危險。

4.2 加大對供配電系統(tǒng)的設(shè)計力度

電力和配電系統(tǒng)的設(shè)計在所有節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)造中都起著至關(guān)重要的作用，電力和配電系統(tǒng)的設(shè)計必須簡單可靠，并且要便于實際操作和維護(hù)。首先，在設(shè)計電源和配電系統(tǒng)時，有必要前往實際的電氣設(shè)備并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，以具體了解每個用戶的位置，與電源的所需距離以及用戶的分布。其次，系統(tǒng)設(shè)計線的方向應(yīng)合理，應(yīng)減少一些旁路線，并根據(jù)現(xiàn)行指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)條件確定導(dǎo)體截面積。如果線長，則可以相應(yīng)地增加導(dǎo)體的截面積，這可以使經(jīng)濟(jì)效果最大化。最后，在配電系統(tǒng)中，一些電流相對較小，而某些電流可能接近或超過額定電流，在這種情況下，這不僅會影響節(jié)省量，還會增加線路消耗。減少配電過程中不平衡的發(fā)生，以最大程度地節(jié)省能源。

4.3 選用合理的照明方案

建筑物照明部分的節(jié)能設(shè)計。在設(shè)計建筑物時，設(shè)計師應(yīng)充分考慮自然采光，并盡量減少使用人造照明。在設(shè)計建筑物時，照明需要節(jié)能燈以減少能耗，這是照明的合理基礎(chǔ)。同時，根據(jù)不同的功能單元，選擇不同的功能強(qiáng)大的照明設(shè)備，根據(jù)實際情況，在一些公共場所智能控制照明設(shè)備，例如：控制照明、聲音和振動設(shè)備。為了達(dá)到最佳的節(jié)能效果，必須根據(jù)照明方案選擇光源，在設(shè)計照明方案時，應(yīng)采用光通量較高的燈具和城市照明的布置。例如，在具有中央空調(diào)和高照度的地方，必須使用燈和空調(diào)插座的組合來設(shè)計照明器。在對光源的強(qiáng)度和照明的顏色有很高要求的地方，可以混合照明。照明方案設(shè)計可以與整個室內(nèi)設(shè)計有效地結(jié)合在一起，但是為了在室內(nèi)設(shè)計中有效地利用光能，可以使用具有高反射率的光裝飾材料來增加光反射并提高使用光能的效率。一般而言，光能可以與照明方案，一般設(shè)計和開發(fā)節(jié)能技術(shù)的技術(shù)手段結(jié)合起來使用，因為它與建筑物的使用相一致，而不會影響建筑的一般功能，可以達(dá)到節(jié)能的效果。

5 結(jié)束語

用于建筑物電氣系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)具備智能化、IT 化、自動化等某系統(tǒng)技術(shù)特性。在建筑行業(yè)中，有許多方法可以實施節(jié)能技術(shù)措施，例如：使用BIM 技術(shù)、新型機(jī)電節(jié)能設(shè)備，使用樓宇自控系統(tǒng)、能耗監(jiān)測系統(tǒng)等智能系統(tǒng)以及提高能源系統(tǒng)的功率因數(shù)等。同時，重視建筑用電的節(jié)能理念，將其充分內(nèi)在化，采取各種效果顯著的節(jié)能措施，真正實現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。