建筑電氣節(jié)能設(shè)計及綠色建筑電氣技術(shù)研究

韋 斌

（南寧軌道地產(chǎn)集團(tuán)有限責(zé)任公司，廣西 南寧 530028）

雖然我國的資源存儲總量較為豐富，但是人均資源持有量較少，而且我國在進(jìn)入新的發(fā)展階段后，每年都要消耗掉大量能源，在被消耗的能源中，大部分為不可再生能源，因此我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到資源的制約。就建筑領(lǐng)域而言，伴隨我國城市化進(jìn)程持續(xù)加快，城市面積不斷擴(kuò)大，建筑領(lǐng)域的能源消耗逐年提升。如果建筑領(lǐng)域依舊沿用傳統(tǒng)的電氣設(shè)計方法，那么在電氣方面必然會造成更多的能源浪費(fèi)。因此，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，必須對建筑電氣進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，需要對綠色建筑相關(guān)電氣技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1 綠色節(jié)能理念的內(nèi)涵

近年來，綠色節(jié)能理念貫穿于各行各業(yè)，助力于我國的發(fā)展，也與全球范圍的可持續(xù)發(fā)展理念不謀而合。在建筑的電氣設(shè)計過程中運(yùn)用綠色節(jié)能理念，既能夠提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)建筑企業(yè)在市場內(nèi)部的競爭力，同時也能夠通過踐行綠色節(jié)能理念，造福社會。

2 建筑電氣節(jié)能設(shè)計及綠色建筑電氣技術(shù)的重要性

在施工設(shè)計階段對建筑電氣進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，并且運(yùn)用綠色建筑電氣技術(shù)，不僅可以降低建筑在電氣能源方面的消耗，也能夠?qū)ㄖ苓叺沫h(huán)境進(jìn)行有效保護(hù)，使建筑企業(yè)獲得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。無論是建筑電氣節(jié)能設(shè)計，還是綠色建筑電氣技術(shù)，都能夠做到經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的有效統(tǒng)一，在降低能源使用量的同時，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)目標(biāo)，各類建筑資源也可以做到循環(huán)利用，不需要額外購買和消耗新的建筑資源，一定程度上減緩了我國在經(jīng)濟(jì)發(fā)展層面存在的負(fù)擔(dān)。

3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計需要遵循的原則

首先，遵循節(jié)能原則。在建筑電氣工程中，核心目標(biāo)為節(jié)約各類資源。當(dāng)前我國存在不可忽視的資源匱乏問題，要想解決這一問題，必須大力推進(jìn)節(jié)能環(huán)保工作。所以，建筑電氣的設(shè)計人員必須在充分了解整個工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，對建筑電氣進(jìn)行規(guī)劃，滿足建筑施工的所有需求，并且減少資源損耗和浪費(fèi)。設(shè)計人員要針對建筑的日常電氣使用情況，開展調(diào)查以及研究工作，從而有效控制建筑電氣能源的使用。

其次，遵循適用原則。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑電氣的使用情況，做好綠色建筑電氣節(jié)能的規(guī)劃工作。例如在公共建筑的建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)考慮到此類建筑用電量較大的特征，綜合考量整個建筑的電力供應(yīng)以及電力負(fù)荷，然后根據(jù)適用原則，對供電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理配置，使建筑電氣的作用以及價值發(fā)揮出來。

4 建筑電氣節(jié)能及綠色建筑電氣技術(shù)的設(shè)計策略

4.1 電力系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計建筑的供配電系統(tǒng)方面，變配電室需要接近負(fù)荷中心，遠(yuǎn)離居民住宅、人流量較大的場所，保證人們的正常生產(chǎn)生活不會被電磁干擾。選擇能耗低的干式變壓器，而電力系統(tǒng)則需要運(yùn)用無功功率補(bǔ)償裝置。設(shè)計人員需提前計算電流的負(fù)荷，然后將載流量作為依據(jù)，合理選擇和使用導(dǎo)線。不僅如此，三相不平衡電流則需要小于平均電流，其幅度需要控制在15% 左右。在計算負(fù)荷的過程中，如果發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)未滿足負(fù)荷要求，則需要安裝相應(yīng)的無功補(bǔ)償設(shè)備。

在實(shí)際設(shè)計過程中，可能會涉及三相不平衡的供配電系統(tǒng)，或者存在大量單相負(fù)荷的供配電系統(tǒng)，設(shè)計人員需要安裝分相無功自動補(bǔ)償設(shè)備，保證供電正常和節(jié)約能源。如果出現(xiàn)用電負(fù)荷較大的情況，獨(dú)立的變壓器能夠停止運(yùn)行，避免變壓器由于負(fù)載或者空載而出現(xiàn)電能損耗現(xiàn)象。

4.2 變壓器節(jié)能的設(shè)計

首先，設(shè)計人員必須選擇節(jié)能性能好的變壓器，例如損耗較低、不會產(chǎn)生噪聲干擾的干式變壓器，運(yùn)用DYn11型的接線，同時配置強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)、溫度監(jiān)測系統(tǒng)以及預(yù)警系統(tǒng)。變壓器的指標(biāo)必須滿足《電力變壓器能效限定值及能效等級》的相關(guān)規(guī)定。其次，如果存在用電負(fù)荷較大的設(shè)備，或者季節(jié)性使用的設(shè)備，例如醫(yī)院內(nèi)部的X光機(jī)、體育館內(nèi)部的照明燈組、部分公共場所內(nèi)部的中央空調(diào)機(jī)組等，需要設(shè)計專門的變壓器。在電氣設(shè)備不投入使用的時候，變壓器停止運(yùn)行，從而最大限度地降低變壓器的損耗，進(jìn)而節(jié)約電氣能源。最后，設(shè)計人員應(yīng)全方位考慮變壓器的實(shí)際運(yùn)行效率、最佳負(fù)載率、負(fù)載運(yùn)行具備的特征、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件等，使變壓器的實(shí)際荷載率位于高效運(yùn)行的區(qū)間。

4.3 照明系統(tǒng)的設(shè)計

在設(shè)計建筑內(nèi)部照明系統(tǒng)時，設(shè)計人員需要科學(xué)合理地選擇照明光源，在設(shè)計過程中考慮照明系統(tǒng)的使用時間、照明設(shè)備的價格、照明設(shè)備的顏色及溫度、照明設(shè)備的運(yùn)行效果等。我國在照明方面出現(xiàn)了大量的新設(shè)備，例如現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用的LED照明燈等，以往產(chǎn)生能耗較大的照明設(shè)備逐漸被取代。在實(shí)際設(shè)計過程中，設(shè)計人員可以選擇運(yùn)用緊湊型熒光燈，這類熒光燈需要前期大量投入，但是使用壽命較長，且在降低能耗方面具備更大的優(yōu)勢。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)智能建筑的照明要求，結(jié)合照明系統(tǒng)所在環(huán)境、照明系統(tǒng)所需數(shù)量、建筑性質(zhì)等因素，確定所有的照明系統(tǒng)設(shè)計方案，并且對控制照明系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行科學(xué)篩選。

傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)控制具備多種方法，例如多燈控制、單燈控制、聲音控制以及雙控開關(guān)控制等。上述控制方式雖然能夠起到節(jié)能的作用，但是其節(jié)能效果有限，無法滿足新時代提出的綠色節(jié)能需求。因此在設(shè)計節(jié)能照明系統(tǒng)的過程中，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用智能控制技術(shù)，智能控制系統(tǒng)主要包括總線、自控系統(tǒng)以及探測器。內(nèi)部照明系統(tǒng)中運(yùn)用的節(jié)能燈具，既能夠有效節(jié)約能源，又能夠保證光源的舒適性。不僅如此，在設(shè)計照明系統(tǒng)的開關(guān)控制方面，設(shè)計人員可以選擇聲光控制方法，或者信息系統(tǒng)自動控制方法，在人流量較大的建筑內(nèi)部，節(jié)能效果更加顯著。

4.4 消防以及防雷系統(tǒng)的設(shè)計

建筑電氣系統(tǒng)要想保證穩(wěn)定性，則需要在消防以及防雷系統(tǒng)方面投入更多的關(guān)注，否則建筑電氣系統(tǒng)會在遭遇雷擊、火災(zāi)等意外情況后陷入癱瘓，無法繼續(xù)正常運(yùn)行。首先，在設(shè)計電氣消防系統(tǒng)的過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重視火災(zāi)報警以及相關(guān)控制系統(tǒng)的設(shè)計，保證數(shù)據(jù)的采集和信息的傳輸能夠有效進(jìn)行。與此同時，保證該系統(tǒng)在正式投入運(yùn)作后，能夠?qū)崟r傳輸火災(zāi)現(xiàn)場的畫面，以及火災(zāi)現(xiàn)場產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，保證消防人員能夠第一時間了解火災(zāi)現(xiàn)場的實(shí)際情況，然后對現(xiàn)場進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，再采取有效的措施加以控制。

其次，要想設(shè)計出高效的電氣防雷系統(tǒng)，設(shè)計人員需要在建筑內(nèi)部設(shè)置專門的防雷帶系統(tǒng)，并且在建筑外部安放閃桿，避免雷擊對建筑及其電氣系統(tǒng)造成損害。在規(guī)劃防雷帶系統(tǒng)的過程中，設(shè)計人員可以將建筑內(nèi)部的鋼筋、金屬管道等納入其中。建筑金屬材質(zhì)的構(gòu)成部分可以作為建筑的防雷接地系統(tǒng)，如果雷電降落至建筑外部，可以通過防雷帶被引入地下，保證整個建筑的安全。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑電氣節(jié)能設(shè)計對于我國建筑行業(yè)的發(fā)展，有著十分重要的意義。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用綠色建筑電氣技術(shù)，打造智能化的綠色建筑，降低建筑在建設(shè)以及使用過程中的電氣能源消耗。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)從電力系統(tǒng)、變壓器、照明系統(tǒng)、消防以及防雷五個方面入手，秉承綠色節(jié)能理念，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能的建筑設(shè)計目標(biāo)。