建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及綠色建筑電氣技術(shù)探討

向 鍇

（上海天華建筑設(shè)計(jì)有限公司合肥分公司，安徽 合肥 230009）

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求也在不斷增加，走可持續(xù)發(fā)展之路需要從節(jié)約能源方面加以重視。建筑界是能耗較大的行業(yè)，在電力節(jié)能設(shè)計(jì)方面和電力技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用，有利于節(jié)約能源，這也對綠色建筑的發(fā)展起到了積極作用。面臨建筑業(yè)發(fā)展的新形勢，為了促進(jìn)建筑業(yè)的節(jié)能發(fā)展，必須做好電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)工作。

1 綠色建筑電氣技術(shù)的意義

為了促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，綠色建筑工程建設(shè)具有極大的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)綠色建筑工程建設(shè)中減少環(huán)境污染和能源資源消耗，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，從而達(dá)到雙贏的目的。綠色建筑建設(shè)將經(jīng)濟(jì)和環(huán)境相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用和清潔生產(chǎn)，在降低資源消耗的同時，減輕了國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沉重負(fù)擔(dān)，促進(jìn)了建筑業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際上，綠色建筑施工是對當(dāng)前科技發(fā)展?fàn)顩r的檢驗(yàn)，科技進(jìn)步可以使建筑施工更細(xì)致、更完美。對綠色建筑建設(shè)理念的提出，對科技進(jìn)步有一定的促進(jìn)作用，能使落后的技術(shù)逐步被淘汰，新技術(shù)、新設(shè)備逐漸興起和發(fā)展，進(jìn)而推動整個國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

2 建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的原則

2.1 與電氣工程需要相適應(yīng)

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，采用綠色節(jié)能技術(shù)是非常必要的，在實(shí)際工程中，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)建筑電氣項(xiàng)目，首先使其正常工作，并能夠?yàn)橛脩籼峁┍匾闹С?，防止綠色節(jié)能技術(shù)對建筑電氣設(shè)備產(chǎn)生不利影響，使建筑電氣設(shè)備不能有效地發(fā)揮作用。例如建筑的照明系統(tǒng)，例如建筑的照明，在綠色建筑節(jié)能的理念下，應(yīng)該減少照明系統(tǒng)的照度，以達(dá)到節(jié)能的效果，對于一些需要更多照明條件的場所，不宜盲目降低照明系統(tǒng)的照度，以免影響其功能的發(fā)揮。

2.2 減少能源消耗量

建筑用電設(shè)計(jì)的綠色節(jié)能就是要降低能耗，在用電設(shè)計(jì)過程中，要減少能耗，盡量減少一些不必要的能耗。對某些必須使用的能源，應(yīng)盡量減少其用量，運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能。

2.3 實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益

綠色建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)不僅要注重眼前利益，還要注重長遠(yuǎn)利益，在電氣設(shè)計(jì)過程中，要采用新材料、新設(shè)備，明確其長期效益，通過對比采取最合理的做法，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的順利實(shí)現(xiàn)。

3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

3.1 供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它關(guān)系到電力負(fù)荷終端安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也是實(shí)現(xiàn)建筑物居住功能和功能的關(guān)鍵，合理優(yōu)化的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是綠色建筑電力節(jié)能設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。配電網(wǎng)設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮地理氣候條件、建筑物布局等多種因素，充分調(diào)查計(jì)算建筑物的負(fù)荷特征、用電容量等，據(jù)此選擇配電網(wǎng)的電壓、能量位置等，節(jié)能措施還包括改善三相不平衡，治理諧波，提高功率因素，本節(jié)主要研究上述配電點(diǎn)供電系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計(jì)。

1）電壓等級及變配電房位置確定，電壓等級應(yīng)該根據(jù)建筑物的總用電量來確定，一般情況下，在固定的控制功率下，電壓越大電流越小。在計(jì)算線路損耗時，采用的公式是：P=I2R=I2R0L這一式中：I—表示線路電流；R0—表示電阻單位長度；L—表示線路長度。也就是說，電壓的大小決定了電流的大小，而電流的大小和導(dǎo)線的長度一起決定了線路的電能損耗，合理選擇電壓級別即供電半徑（也就是變配房的位置），可以有效降低電力消耗。按工程電器總?cè)萘考皢螜C(jī)電器容量，供電等級10kv，所有用電裝置均由10kv/0.4v變壓裝置配電，負(fù)荷中心設(shè)有變電房。 2）三相不平衡治理，不對稱三相載導(dǎo)致三相電流幅度（電壓）不一致，即所謂的三相載幅不一現(xiàn)象，它不但會造成線路損失，此外，還會引起電機(jī)發(fā)熱、照明設(shè)備壽命縮短、通訊質(zhì)量下降等一系列其它問題。就三相平衡而言，即三相電流的幅度與三相電壓的幅度一致，相位差120°的情況下，才能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3）提高功率因數(shù)，電力消耗是指電力設(shè)備正常工作所消耗的電功率與視功率之比（電壓有效值×電流有效值），它表明了電源的使用效率。功耗越大，線損越小。對變電站低壓測設(shè)集中式無功自動補(bǔ)償，采用自動投切裝置，功率因數(shù)要求保持在0.95以上，容量大，負(fù)荷穩(wěn)定、運(yùn)行時間長的低功率因數(shù)用電設(shè)備，采用靜態(tài)無功發(fā)生器就地補(bǔ)償，有效地提高了電源利用效率。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

照明是建筑基本功能之一，照明節(jié)能設(shè)計(jì)是以建筑類型為基礎(chǔ)，在不減少視覺效果和照明質(zhì)量的情況下，對建筑物照明系統(tǒng)進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，最大限度地減少了電力的消耗。主要是在照明和節(jié)能方面的設(shè)計(jì)。既要充分利用自然采光，又要以太陽為可再生能源，在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，完全可以考慮使用自然光作白天照明，合理地設(shè)計(jì)窗戶，同時還可以使用太陽能進(jìn)行發(fā)電。另一種是采用智能照明控制系統(tǒng)，通過開關(guān)控制、調(diào)光控制、分區(qū)控制、定時控制等綜合手段，達(dá)到降低能耗的目的。開關(guān)量的控制也就是燈具的啟停，實(shí)現(xiàn)“人來燈亮，人走燈滅”，在這個項(xiàng)目中，辦公區(qū)域、樓梯間、走道等公共場所根據(jù)使用需要自動開關(guān)燈，應(yīng)急照明在緊急情況下啟動。

4 綠色建筑中的幾種常用技術(shù)

4.1 光伏建筑一體化技術(shù)

光伏建筑一體化技術(shù)是以光能（太陽能）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽能熱水器、太陽能路燈等電能，減少建筑耗電。所以這種光伏建筑一體化技術(shù)是綠色建筑設(shè)計(jì)中最重要和最關(guān)鍵的技術(shù)，它能將太陽能的光輻射轉(zhuǎn)化為能量，通常光伏建筑一體化技術(shù)的關(guān)鍵就是太陽能電池組件。

4.2 建筑能耗監(jiān)控技術(shù)

建筑能耗監(jiān)測技術(shù)是控制綠色建筑的一項(xiàng)技術(shù)，它是一項(xiàng)控制綠色建筑的整體節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。接著在建筑能耗監(jiān)測技術(shù)中再對能耗進(jìn)行一次降損，并且還能監(jiān)測各設(shè)備的作用狀態(tài)，其效果不言而喻。

4.3 綠色照明技術(shù)

在電力節(jié)能系統(tǒng)中，綠色照明技術(shù)是很重要的組成部分，它主要表現(xiàn)在對節(jié)能光源的使用上。比如LED之類的照明設(shè)備。與以前的建筑照明設(shè)備相比，其對光的利用效率可高達(dá)80-90度，而且其光照質(zhì)量高，以及“綠色照明光源”的稱號，使用壽命長，其實(shí)驗(yàn)理論結(jié)果是，其材料無任何要求，而且材料可回收利用，非常符合當(dāng)前的綠色環(huán)保理念。

5 結(jié)語

在建筑工程中，節(jié)能設(shè)計(jì)是比較系統(tǒng)的工作，目前電力節(jié)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化，信息化，并正向節(jié)能化發(fā)展方向。應(yīng)用表明，可采用多種節(jié)能方法，結(jié)合綠色節(jié)能設(shè)計(jì)理念，通過有效節(jié)能，實(shí)現(xiàn)建筑電氣工程安全，經(jīng)濟(jì)，節(jié)能，可靠等目標(biāo)。