建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施

鹿群

摘 要：探討建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)需要遵守的原則，研究提高建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)措施策略。

關(guān)鍵詞：建筑；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU85? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）04-0106-03

0引言

近年來，我國(guó)大力倡導(dǎo)綠色生態(tài)理念，節(jié)能環(huán)保措施已在多個(gè)領(lǐng)域得到推廣。當(dāng)前國(guó)內(nèi)建筑業(yè)也引入綠色發(fā)展理念，不少設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)都與節(jié)能理念結(jié)合，比如在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)。因此，需要研究建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能技術(shù)措施。

1 建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的必要性

第一，有利于節(jié)省能源，減少浪費(fèi)。建筑業(yè)推廣節(jié)能技術(shù)最重要的目的便是為了節(jié)省資源，通過應(yīng)用節(jié)能技術(shù)手段來減少日常生活中對(duì)于電力資源的浪費(fèi)。此外，還可以緩和當(dāng)前嚴(yán)峻的資源壓力，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境也得到了保護(hù)。

第二，有利于維護(hù)建筑周邊環(huán)境。建筑電氣在進(jìn)行施工的時(shí)候會(huì)涉及多種施工內(nèi)容，在施工過程中也會(huì)應(yīng)用多種施工材料，有著一定的復(fù)雜性。以前的電氣施工技術(shù)比較粗放，對(duì)于維護(hù)周圍環(huán)境十分不利。當(dāng)工程交付使用后，因?yàn)槎膬杉拘枰┡├涞脑?，?huì)造成不少資源的消耗，同時(shí)使用暖氣、空調(diào)的過程中還會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體以及周邊環(huán)境有危害的污染氣體。目前的電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用到了越來越多的綠色節(jié)能材料，并且施工工藝大多利用清潔能源，如風(fēng)能、太陽(yáng)能，這樣可以降低對(duì)傳統(tǒng)能源的需求，減少施工過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。

第三，有利于改善人們生活質(zhì)量。在當(dāng)前的電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用到更多的節(jié)能技術(shù)，能夠促進(jìn)傳統(tǒng)熱工技術(shù)不斷升級(jí)創(chuàng)新，提升質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)為人們打造環(huán)境舒適、身心愉悅的居住、辦公環(huán)境。傳統(tǒng)建筑工程中，一般會(huì)采用地暖、空調(diào)來為人們提供暖氣和冷氣，但是它們會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間使用過程中，釋放有害氣體，危害環(huán)境以及人體健康。被動(dòng)式建筑的推廣應(yīng)用逐漸促進(jìn)周邊環(huán)境的優(yōu)化，節(jié)能減排，大大改善人們的生活質(zhì)量。

1.2 目前節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

隨著可持續(xù)發(fā)展理念在多個(gè)行業(yè)的推廣，建筑工程也因此制定了相關(guān)的政策措施，強(qiáng)調(diào)應(yīng)該在建筑領(lǐng)域大力推廣節(jié)能環(huán)保技術(shù)，采用節(jié)能材料，重視節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新以及提升，從而可以滿足人們對(duì)建筑的更高要求。

1.2.1 綠色發(fā)展理念和電氣設(shè)計(jì)理念融合策略

建筑業(yè)應(yīng)該把綠色發(fā)展理念與電氣設(shè)計(jì)理念相互融合，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)計(jì)高質(zhì)量發(fā)展。具體有以下3個(gè)實(shí)施策略。

第一，建筑設(shè)計(jì)單位以及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)該大力鼓勵(lì)電氣設(shè)計(jì)行業(yè)加大對(duì)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，嚴(yán)格監(jiān)督當(dāng)前電氣設(shè)計(jì)過程中使用的材料性質(zhì)，嚴(yán)令禁止在電氣設(shè)計(jì)過程中使用高污染以及耗能大的材料。

第二，有關(guān)單位應(yīng)該加大對(duì)竣工驗(yàn)收的嚴(yán)格力度，采取強(qiáng)制措施，促使建筑業(yè)淘汰目前所使用的浪費(fèi)資源的施工工藝以及對(duì)環(huán)境有害的傳統(tǒng)施工材料。

第三，對(duì)于使用節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能材料的企業(yè)，建筑有關(guān)單位應(yīng)該大力支持，并且給與一定的優(yōu)惠政策，如減少稅收以及貸款利率等，將節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能材料真正落實(shí)到設(shè)計(jì)以及施工過程中，從而逐漸降低傳統(tǒng)能源使用率，推動(dòng)社會(huì)更好發(fā)展。

1.2.2 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

傳統(tǒng)建筑工程經(jīng)常會(huì)把材料以及設(shè)備結(jié)合在一起，這樣做不僅會(huì)造成材料應(yīng)用不合理，而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)。尤其對(duì)于電氣設(shè)計(jì)而言，之前的施工過程會(huì)造成不少?gòu)U棄材料出現(xiàn)。對(duì)于這些已經(jīng)無用的廢棄材料處理要耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力投入，對(duì)于建筑經(jīng)濟(jì)效益而言是十分不利的。

使用節(jié)能技術(shù)，能夠讓電氣設(shè)計(jì)工藝在應(yīng)用過程中充分發(fā)揮自身作用，體現(xiàn)自身的價(jià)值。具體有以下2個(gè)應(yīng)用要點(diǎn)：①在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)，通過對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行充分的利用，可以加深建筑工程以及環(huán)境之間的深層融合，從而推動(dòng)綠色建筑的發(fā)展，為人類打造健康生活。②在選擇施工材料的時(shí)候，優(yōu)先選擇節(jié)能設(shè)施，如節(jié)能型空調(diào)，能夠通過利用夏季風(fēng)向運(yùn)行，充分體現(xiàn)了風(fēng)能對(duì)建筑工程的有利影響，節(jié)能型空調(diào)不僅能夠滿足炎熱夏季人們對(duì)于涼風(fēng)的需求而且還能降低能源消耗，為人們打造綠色健康的環(huán)境。

電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)采用更多節(jié)能措施，多使用節(jié)能資源，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該把節(jié)能理念以及設(shè)計(jì)相互融合，利用自然條件來優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)方案，從而能夠符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)于綠色發(fā)展理念的追求。此外，還需要在電氣設(shè)計(jì)中真正應(yīng)用新能源技術(shù)，符合節(jié)能減排的理念，從而能夠促進(jìn)電氣設(shè)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2 建筑電氣設(shè)計(jì)中節(jié)能技術(shù)需要遵守的原則

2.1 功能性原則

電氣設(shè)計(jì)有著很強(qiáng)的功能性，因?yàn)榻ㄖ┕きh(huán)境比較復(fù)雜而且差異化比較大。因此，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該做好內(nèi)部調(diào)控，進(jìn)一步增加建筑的舒適性，有效利用電氣設(shè)備能將其價(jià)值真正體現(xiàn)出來。

電氣設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，應(yīng)該將其功能充分地發(fā)揮出來，確保電氣設(shè)計(jì)可以在建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化配電線路，防止因?yàn)榻ㄖ獠凯h(huán)境而造成電氣設(shè)備無法發(fā)揮其實(shí)際功能。要對(duì)線路進(jìn)行專設(shè)，并且要注意環(huán)境溫度因素對(duì)于線路的影響，以此來提升電氣設(shè)備使用過程中能夠穩(wěn)定運(yùn)行[1]。此外，對(duì)于一些特殊性建筑，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先評(píng)估建筑內(nèi)部構(gòu)造，減少電氣設(shè)備對(duì)建筑的影響，使得電氣設(shè)備的功能性可以得到全面的發(fā)揮。

2.2 經(jīng)濟(jì)性原則

電氣設(shè)計(jì)在應(yīng)用過程中需要考慮對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響，經(jīng)濟(jì)性的電氣設(shè)計(jì)方案可以提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。確保電氣設(shè)備在使用過程中降低設(shè)備故障率，以減少業(yè)主后期維護(hù)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)性原則，要選擇合適的電氣材料，不僅要符合環(huán)保理念，還要充分考慮其耐久性和經(jīng)濟(jì)性，在減少材料成本的投入的同時(shí)，還可以確保工程質(zhì)量不受影響[2]。

此外，還要提高電氣設(shè)計(jì)的施工效率，要防止因?yàn)槭┕て谶^長(zhǎng)而影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在電氣設(shè)備施工結(jié)束之后，還應(yīng)該重視后期維護(hù)工作。在前期的電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)該提前把之后的維護(hù)工作相關(guān)問題考慮在設(shè)計(jì)過程中，這樣可以實(shí)現(xiàn)后期的有效維護(hù)，節(jié)省管理成本。

2.3 降低損耗原則

電氣設(shè)計(jì)涉及多項(xiàng)施工內(nèi)容，對(duì)于功能性要求比較嚴(yán)格，在不同建筑設(shè)計(jì)中會(huì)應(yīng)用到不同的電氣設(shè)備，所以現(xiàn)實(shí)的電氣設(shè)計(jì)中會(huì)有消耗不穩(wěn)的現(xiàn)象，而且消耗量一般都比較大。若想解決這一問題，就需要優(yōu)化電氣設(shè)備的選擇，要減少對(duì)耗能大的設(shè)備的使用。同時(shí)，要在電氣設(shè)計(jì)中選擇使用現(xiàn)代節(jié)能科技的設(shè)備，可以減少設(shè)備對(duì)能源的消耗。此外，要在確保不影響電氣設(shè)備功能性的前提下，盡量對(duì)電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行集中管理。這樣做能夠有效控制資源的消耗，更加科學(xué)地去分配資源，避免電氣設(shè)計(jì)出現(xiàn)耗能高的情況，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的要求。

3 提高建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能技術(shù)措施策略

3.1 對(duì)供配電系統(tǒng)及線路進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)

對(duì)供配電系統(tǒng)及線路設(shè)計(jì)具體有以下兩點(diǎn)：第一，電氣設(shè)計(jì)選擇的線路材料必須要符合國(guó)家的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。要確保所選擇的線路材料符合綠色節(jié)能的理念，不會(huì)對(duì)節(jié)能環(huán)保造成不利的影響。在選擇防護(hù)材料的時(shí)候，應(yīng)該使用封閉性比較佳的金屬線，做好防火孔的封堵工作，把線路處理的比較隱蔽，保證內(nèi)部防火達(dá)到了國(guó)家消防的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，電氣設(shè)計(jì)一般選擇銅導(dǎo)體作為主要的配電線纜。

第二，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該具有全面掌握耗能情況的能力，從而能夠?qū)€路設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化安排以及科學(xué)指導(dǎo)，對(duì)于線路的正確敷設(shè)有著重要的影響[3]。在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)節(jié)能要求進(jìn)行合理以及適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而能夠?qū)崿F(xiàn)使用過程中的最低耗能。

3.2 照明系統(tǒng)符合節(jié)能要求

照明系統(tǒng)是建筑電氣設(shè)計(jì)中關(guān)鍵組成部分，同時(shí)也是其消耗能源較多的設(shè)計(jì)系統(tǒng)之一。在居民對(duì)居住環(huán)境要求愈加嚴(yán)格的背景下，照明用電的需求量正在逐年增長(zhǎng)。優(yōu)化照明系統(tǒng)、進(jìn)行節(jié)約設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑電氣設(shè)計(jì)而言具有重要意義。

第一，電氣設(shè)計(jì)人員可以通過利用天然光來實(shí)現(xiàn)對(duì)照明資源的節(jié)約。在天然光的作用下，人工照明照度能夠通過天然光的不斷變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)人員可以在缺乏天然采光或者采光較弱的室內(nèi)設(shè)計(jì)中，使用導(dǎo)光以及反光裝置，把天然光通過有關(guān)裝置引入進(jìn)室內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)除了應(yīng)急照明之外的其他照明需求。比如，設(shè)計(jì)人員在體育場(chǎng)、廠房等大型設(shè)施場(chǎng)所安裝照明系統(tǒng)時(shí)，可以利用導(dǎo)光管進(jìn)行照明。導(dǎo)光管本身不需用電，可以直接利用采光罩把室外的天然光引入到系統(tǒng)中。之后經(jīng)過導(dǎo)光管道的快速傳輸以及強(qiáng)化，在系統(tǒng)底部安裝的漫射裝置作用下，將天然光均勻地照射到室內(nèi)的角落，從而能夠?qū)崿F(xiàn)照明需求，達(dá)到使用天然光來節(jié)約電能的目標(biāo)。

第二，電氣設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)選擇光源和燈具。當(dāng)照度相同時(shí)，選擇緊湊型熒光燈替代白熾燈可以獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。21 W的緊湊型熒光燈完全能夠替代100 W白熾燈實(shí)現(xiàn)相同的照度，選用緊湊型熒光燈能夠達(dá)到79 W的節(jié)電效果，其節(jié)電率能夠達(dá)到79%。所以在普通室內(nèi)的照明系統(tǒng)安裝中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該優(yōu)先選擇使用熒光高壓汞燈或者是緊湊型熒光燈。但需要注意的是，熒光高壓汞燈的光效比較低，對(duì)于一些大型車間、工業(yè)廠房而言，其照明效果一般，通常情況下，車間、廠房會(huì)優(yōu)先選擇高效氣體放電光源，比如金屬鹵化物燈[4]。

第三，電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)選擇合理地照明控制方式，以幫助使用者按需開關(guān)燈，從而能夠較好地避免在無人工作的狀態(tài)下出現(xiàn)開燈情況，減少不必要的浪費(fèi)現(xiàn)象。尤其是在公共建筑電氣設(shè)計(jì)中，更應(yīng)該選擇照明系統(tǒng)智能控制設(shè)備。比如在體育館、電影院、博物館等場(chǎng)所，應(yīng)該優(yōu)先采用能夠進(jìn)行智能控制的照明系統(tǒng)和使用自動(dòng)降低照度的智能控制措施。住宅以及商場(chǎng)等其他的公共場(chǎng)所，可以使用感應(yīng)自動(dòng)控制。對(duì)于住宅區(qū)的樓梯間、走道的照明設(shè)計(jì)而言，除了應(yīng)急燈之外，可以使用自息控制開關(guān)。住宅或者商場(chǎng)在夜晚走動(dòng)人數(shù)較少，但同時(shí)又需要燈光進(jìn)行照明，電氣設(shè)計(jì)人員可以在這些場(chǎng)所使用紅外感應(yīng)、雷達(dá)控制等智能控制方式，實(shí)現(xiàn)節(jié)電目的。此外，LED燈能夠進(jìn)行自動(dòng)亮暗調(diào)節(jié)，因此在地下車庫(kù)或酒店走廊等場(chǎng)所，可以優(yōu)先選用LED燈。

3.3 對(duì)變壓器要做到有效的選擇

變壓器是電氣設(shè)計(jì)中配電系統(tǒng)非常關(guān)鍵的組成部分。有研究顯示，變壓器的能源消耗是非常大的，造成其耗損大的原因，可能是變壓器所用到的材料多為銅鐵材質(zhì)，變壓器的銅鐵資源消耗比較大，這雖然不屬于電能消耗，但是與制作工藝緊密相連。在進(jìn)行變壓器選擇時(shí)，應(yīng)該選擇具備節(jié)能材料的變壓器，同時(shí)有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該提高對(duì)銅鐵芯材料的研究，通過不斷優(yōu)化以及改善，來減少變壓器對(duì)銅鐵的消耗。

3.4 對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化

為了滿足人們對(duì)調(diào)節(jié)溫度的要求，不少建筑選擇了大量的空調(diào)，從而造成了資源消耗過大。造成能耗大的因素比較多，其中一個(gè)重要的因素是由于設(shè)計(jì)人員沒有科學(xué)設(shè)計(jì)能源的控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在該領(lǐng)域進(jìn)行不斷研究，不斷優(yōu)化自動(dòng)控制系統(tǒng)，以減少空調(diào)能源的消耗。

此外，在施工過程中，電力工程師應(yīng)該與空調(diào)安裝的技術(shù)人員加強(qiáng)溝通，以實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能要求。當(dāng)前的空調(diào)系統(tǒng)研究中也融入了大量的智能技術(shù)，在電力設(shè)計(jì)中得到了大量的推廣以及使用。在技術(shù)的加持下，能夠使智能控制技術(shù)與設(shè)備進(jìn)行有效的融合。比如在空調(diào)系統(tǒng)中引入BAS系統(tǒng)，這樣可以使空調(diào)在使用時(shí)節(jié)約資源，降低設(shè)備的負(fù)荷，加長(zhǎng)空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命[5]。

在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造的時(shí)候，節(jié)能措施應(yīng)該符合國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在選擇節(jié)能技術(shù)的時(shí)候需要考慮經(jīng)濟(jì)適用性，要從業(yè)主的角度出發(fā)，選擇經(jīng)濟(jì)效益比較高的節(jié)能措施。

3.5 對(duì)線損節(jié)能做好科學(xué)設(shè)計(jì)

電子資源的使用和傳輸受到多種因素的影響，導(dǎo)致電路網(wǎng)路設(shè)計(jì)中的資源損耗，而線路負(fù)載是造成當(dāng)前線路損耗的主要原因之一。把電路電阻最小化，不僅可以提高系統(tǒng)的輸出效率，還可以減少線損的現(xiàn)象發(fā)生。在電路設(shè)計(jì)有關(guān)工作結(jié)束后，施工單位應(yīng)該根據(jù)前期的有關(guān)設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行線路的敷設(shè)。在敷設(shè)的過程中，可以優(yōu)先選擇直線敷設(shè)，以此來減少對(duì)能源的影響，將損失控制在可接受范圍之內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

電氣設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)建筑工程而言非常關(guān)鍵，想要提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就要重視電氣設(shè)計(jì)。當(dāng)前節(jié)能環(huán)保理念已經(jīng)引入到電氣設(shè)計(jì)中，有關(guān)單位以及設(shè)計(jì)人員應(yīng)將節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能材料落實(shí)到現(xiàn)實(shí)的電氣設(shè)計(jì)工作之中，為建筑企業(yè)以及業(yè)主增加經(jīng)濟(jì)效益，打造宜居的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的建筑工程施工理念，促進(jìn)建筑業(yè)綠色發(fā)展。

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