電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

許和平

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，甘肅　蘭州　730000）

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電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

許和平

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，甘肅蘭州730000）

摘要：電氣自動化設(shè)計是電氣節(jié)能系統(tǒng)中的基本組成部分，在研究及技術(shù)應(yīng)用的過程中取得了十分顯著的成就。在現(xiàn)階段電氣節(jié)能技術(shù)運用的過程中，應(yīng)該充分實現(xiàn)民用建筑工程設(shè)計的資源有效運用，實現(xiàn)建筑手段的科學技術(shù)以及經(jīng)濟發(fā)展的雙重性遞進，并將民用建筑工程設(shè)計的基礎(chǔ)上推動商業(yè)建筑的發(fā)展，并在真正意義上實現(xiàn)電氣自動化技術(shù)運用的高效性，從而為節(jié)能技術(shù)的運用及方案的設(shè)計提供有效依據(jù)。本論述在甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院的視角下，將電氣節(jié)能技術(shù)作為研究的重點，對其在建筑工程設(shè)計中的技術(shù)運用以及技術(shù)的設(shè)計進行了系統(tǒng)性的探究，旨在推動電氣行業(yè)的綜合性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；技術(shù)應(yīng)用；建筑工程

DOI 10.3969/j.issn.1672-6375.2016.05.017

隨著電力事業(yè)的綜合性發(fā)展，我國的電氣自動化技術(shù)被廣泛地運用在系統(tǒng)集成以及電力節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計上，通過其技術(shù)的運用及優(yōu)化分析，將電子檢測設(shè)備、PC以及控制系統(tǒng)集成在建筑工程設(shè)計的過程中，并通過對技術(shù)內(nèi)容的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)性分析，實現(xiàn)了電氣技能技術(shù)的綜合性運用。但是，一些建筑工程中其電力系統(tǒng)的設(shè)計仍然缺乏科學化的電氣節(jié)能技術(shù)形式，因此，在技術(shù)優(yōu)化及創(chuàng)新應(yīng)用的過程中，建筑企業(yè)應(yīng)該有效提高各個建筑中電力系統(tǒng)構(gòu)建以及施工技術(shù)的專業(yè)性，從而推進電氣自動化技術(shù)的有效運用。

1　電氣自動化的概述及原則分析

1.1電氣自動化的概述

電氣自動化是人們?nèi)粘Ｉ钜约肮I(yè)發(fā)展中最重要的技術(shù)形式，其潛在的學科技術(shù)以及研究價值相對較高，所以，電子自動化技術(shù)也就成為技術(shù)產(chǎn)業(yè)中重要的組成形式。電子自動化技術(shù)設(shè)計的領(lǐng)域也相對廣泛，不僅包括了民用住宅、商業(yè)建筑，而且也包括了大型的景觀設(shè)計，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以為節(jié)能、環(huán)保建筑系統(tǒng)的優(yōu)化及設(shè)計提供有效依據(jù)，并實現(xiàn)建筑行業(yè)中電子自動化技術(shù)運用的經(jīng)濟化發(fā)展［1］。

1.2電氣自動化設(shè)計的原則

在電子自動化設(shè)計及優(yōu)化的過程中，其設(shè)計的原則可以分為以下幾種：一是適應(yīng)性原則。這一原則在電子自動化節(jié)能設(shè)計中占據(jù)著十分重要的位置，例如，在建筑設(shè)計的同時，應(yīng)該認識到建筑設(shè)備應(yīng)用中的動力資源以及社會用電的荷載量，實現(xiàn)民用住宅用電設(shè)計以及用電質(zhì)量的可靠性。二是實際性原則。在建筑設(shè)計的過程中，其設(shè)計的原則應(yīng)該遵守實事求是的基本原則，建筑企業(yè)不能進行盲目的投資，而是應(yīng)該通過原材料的謹慎選擇，保證設(shè)計工程的質(zhì)量達標。三是節(jié)能性原則。對于節(jié)能型設(shè)計理念而言，為了實現(xiàn)建筑資源的有效運用，在設(shè)計的同時要將電力系統(tǒng)中設(shè)備的自身消耗以及線路的損耗等因素進行充分考慮，從而實現(xiàn)電子設(shè)備的節(jié)能性理念［2］。

2　電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑中的現(xiàn)狀分析

2.1用電負荷計算偏差中的耗損分析

在民用建筑設(shè)計分析的過程中，其初步設(shè)計方案中的單位指標以及需求系數(shù)存在著負荷載的技術(shù)，但在實際建筑施工的過程中，這種建筑方案并沒有采用負荷載的技術(shù)形式，導致用戶在計算的過程中出現(xiàn)了一定的偏差，從而對工程的設(shè)計造成了制約性的影響。而且，在建筑施工時，建筑耗能增大會在一定程度上造成變壓器的選擇中出現(xiàn)錯誤現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都會為電氣節(jié)能技術(shù)的自動化運用造成影響。

2.2建筑材料質(zhì)量問題的耗能分析

通過對現(xiàn)階段民用建筑工程設(shè)計現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，一些項目為了節(jié)約項目的成本，在建筑方案實施中存在著材料選擇不規(guī)范的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)為建筑材料的參數(shù)造成了一定的偏差，如在施工建筑的過程中，其材料的選用缺少合格證、缺少有效性的生產(chǎn)資料等，若這些現(xiàn)象不能得到有效解決，會在一定程度上降低建筑設(shè)計工程的安全性及穩(wěn)定性［3］。

2.3額外建筑設(shè)備使電氣設(shè)備損耗相對嚴重

在現(xiàn)階段工程設(shè)計的過程中，其建筑項目需要對采暖、通風等項目進行設(shè)計，并保證其系統(tǒng)的安全運行。但是，在工程項目實際設(shè)計的過程中，仍然存在著設(shè)備選型以及工程運用不合理等現(xiàn)象，一些民用建筑在設(shè)計的過程中對照明光源的選擇、控制方式的分析等存在著較為嚴重的不合理現(xiàn)象，使建筑中的額外消耗過于嚴重，從而為建筑項目資源的有效運用造成影響。

3　電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

3.1商業(yè)建筑中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計

在空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，其冷熱源系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，通過其系統(tǒng)的運用可以實現(xiàn)溫度的自動調(diào)節(jié)。而且，對于商業(yè)建筑中的空調(diào)系統(tǒng)而言，其整體的負載能力相對較大，在統(tǒng)計分析中可以發(fā)現(xiàn)，通常情況下，空調(diào)的最大冷負荷為7 000 kW，而最大的熱負荷為5 000 kW，因此，其冷熱系統(tǒng)相對較為龐大?？照{(diào)節(jié)能設(shè)計的過程中，其商業(yè)建筑系統(tǒng)中，電氣裝置會布置在地下層或是集中在建筑的頂層，通過其設(shè)計不僅可以有效節(jié)約建筑中的空間，同時也可以縮短管道之間的距離，有效避免空間資源的浪費［4］。

在商業(yè)建筑中，其電氣節(jié)能技術(shù)可以有效融入到空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的過程中，其系統(tǒng)中的冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及冷卻塔系統(tǒng)等，會通過每天預先編排的順序，滿足商業(yè)建筑中供冷及供暖的要求，并通過對現(xiàn)場設(shè)計溫度的分析，控制空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過對電子自動化系統(tǒng)的集中控制及檢測，可以及時啟停不同的設(shè)備裝置，通過對系統(tǒng)累計工作狀態(tài)的分析，保證系統(tǒng)運行過程中的時間平衡，有效避免設(shè)備不必要工作狀態(tài)的出現(xiàn)。在整個工作的過程中，設(shè)備啟停聯(lián)動的順序可以分為以下幾種原則：首先，設(shè)備的啟動。在啟動的過程中，其順序為：打開電動蝶閥—冷凍水泵—冷卻水泵—冷卻塔風機—冷水機組，在這一工作順序中，可以保證商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)啟動的有效性。其次，設(shè)備的停止。這一順序與設(shè)備的啟動存在著一定的差異性，其過程為：停止冷凍機—冷卻水泵—冷凍水泵—冷卻塔風機—關(guān)閉電動蝶閥。在冷凍機組以及循環(huán)水泵的運行狀態(tài)與標準要求相符合時，系統(tǒng)會進行冷凍機組的時間累積，在滿足一小時的情況下，其系統(tǒng)會呈現(xiàn)出自動切換的模式，有效保證設(shè)備運行的穩(wěn)定性，從而延長系統(tǒng)的使用壽命，并實現(xiàn)商業(yè)建筑中電子節(jié)能系統(tǒng)的高效運用［5］。

3.2大型園區(qū)中景觀照明的節(jié)能設(shè)計

第一，照明框架的構(gòu)建，在大型景觀設(shè)計的過程中，會將兩條回游路以及中心廣場的照明作為整體框架，布局結(jié)構(gòu)會將城市軸、中心軸以及環(huán)境軸作為總體，其中的中心軸以及環(huán)境軸是城市中軸夜景景觀設(shè)計的基礎(chǔ)框架。第二，建筑設(shè)計理念的分析，通過對廣場以及大型景園區(qū)節(jié)能設(shè)計布局的分析，在景觀設(shè)計的過程中為了營造出不同的氛圍，一些區(qū)域的設(shè)計會呈現(xiàn)出“一片、兩線以及兩帶”的設(shè)計理念，“一片”主要是將市民廣場作為中心，進行景觀燈的設(shè)計；“兩線”是指中軸線以及二條回游路；“兩帶”也就是南中軸兩翼的下沉廣場，通過這種電力系統(tǒng)的構(gòu)建，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)式設(shè)計中的整體統(tǒng)一、局部多變以及層次分明的設(shè)計理念。與此同時，在園區(qū)道路照明設(shè)計的過程中，應(yīng)該通過對《城市照明指南》的分析（照明標準如圖一所示），構(gòu)建系統(tǒng)性的設(shè)計標準。第三，景觀照明的效果分析，對于中心廣場的照明設(shè)計而言，在設(shè)計的過程中會將中軸以及燈光系統(tǒng)形成圍合系統(tǒng)，這種設(shè)計理念在一定程度上反應(yīng)出中國傳統(tǒng)的建筑思想，通過自然以及歷史的協(xié)調(diào)運用，構(gòu)建了創(chuàng)新性的景觀設(shè)計理念。第四，在景觀設(shè)計的過程中，為了實現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)的有效運用，在大型園區(qū)景觀照明設(shè)計的同時，會通過調(diào)壓、調(diào)頻等技術(shù)的運用，構(gòu)建智能化的控制節(jié)能供電柜，由于城市供電中下半夜的用電負荷量相對較低，但是電網(wǎng)電壓相對較高的特點，會通過全自動節(jié)能系統(tǒng)的運用，實現(xiàn)調(diào)壓、調(diào)頻等技術(shù)的運用，從而實現(xiàn)工程建筑過程中的節(jié)能。第五，建立城市3DMS數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無線通訊技術(shù)以及遙控技術(shù)的運用，會將GPRS作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，將現(xiàn)場的配電控制柜進行緊密的連接，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠程監(jiān)控、遠程反饋等技術(shù)，從而實現(xiàn)大型園區(qū)電力系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，為電氣節(jié)能技術(shù)的有效運用提供有效依據(jù)［4］。照明標準及方式見表1所示。

表1　園區(qū)道路照明標準及照明方式

3.3民用建筑中合理利用天然光源

在現(xiàn)階段民用建筑設(shè)計及工程優(yōu)化的過程中，為了保證電氣系統(tǒng)的有效運用，實現(xiàn)電力資源的有效節(jié)約，在工程設(shè)計的過程中應(yīng)合理運用自然光源，可以采用光伏效應(yīng)的采光技術(shù)，在工程設(shè)計的過程中應(yīng)該選用太陽能燈具，并建造太陽能電站，從而實現(xiàn)對太陽能源的有效運用。

首先，在太陽能電站設(shè)計中，其中心廣場的設(shè)計應(yīng)該將植物作為自然景觀，并在不影響樹木成長的基礎(chǔ)上建造太陽能電站。應(yīng)該注意的是，太陽能電站設(shè)計的位置應(yīng)該正面朝南，并沒有任何物體的遮擋，保證太陽能電站的受光條件良好。應(yīng)該布置1 m×2 m的光伏組件，其數(shù)量應(yīng)該達到90塊，而且每塊光伏組件應(yīng)該為240 W的多晶硅電池板，從而實現(xiàn)太陽能源的有效運用［6］。

其次，太陽能燈具的運用，對于設(shè)計工程而言，在項目設(shè)計的過程中應(yīng)該將太陽能發(fā)光地磚設(shè)置在市民中心廣場之上，可以在大舞臺、臺階上鋪設(shè)太陽能燈磚以及太陽能星光燈，其中鋪設(shè)的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)廣場的實際狀況進行設(shè)計，從而實現(xiàn)太陽能的有效運用，使太陽能等可以在白天自由吸收光源，到夜晚利用儲存的能量進行發(fā)光。

最后，太陽能水晶草坪燈的鋪設(shè)，在項目設(shè)計的過程中，為了是民用建筑中的電氣資源得到資源的節(jié)約，可以強化廣場設(shè)計中中心區(qū)域中軸線的設(shè)計，通過太陽能與LED燈的合理運用，實現(xiàn)資源的有效運用，從而為建筑設(shè)計的優(yōu)化提供系統(tǒng)依據(jù)［7］。

4　結(jié)束語

在現(xiàn)階段城市化進程優(yōu)化及發(fā)展的過程中，能源的消耗以及資源的浪費為我國生態(tài)化的建設(shè)造成了嚴重的影響，其中的能源短缺在一定程度上會限制我國經(jīng)濟的發(fā)展、影響社會的進步。而在建筑行業(yè)構(gòu)建的過程中，由于其工程系統(tǒng)相對龐大，如果不能實現(xiàn)資源的可持續(xù)運用，保證電子節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，會造成資源的浪費。因此，在建筑設(shè)計中，技能型技術(shù)的運用成為行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。在民用建筑電力系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，應(yīng)該強化電氣節(jié)能技術(shù)的有效運用，從而實現(xiàn)現(xiàn)代建筑工程的可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻：

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［3］沈堅，趙德民.電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用解析［J］.中華民居（下旬刊），2014（07）：107.

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［6］張玲.中央空調(diào)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用［J］.廊坊師范學院學報（自然科學版），2012（04）.

［7］吳春玉.關(guān)于建筑物的電氣設(shè)計與節(jié)能［J］.技術(shù)與市場. 2012（05）.

作者簡介：許和平（1964-），女，漢族，河南堰城人，大學?？?，工程師，主要從事電氣專業(yè)設(shè)計工作。

收稿日期：2016- 3- 2

中圖分類號：TU201.5

文獻標識碼：A