電氣節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

景秋麗 景君玲

摘要：如今，能源已經(jīng)成為一個全球性問題。雖然電力資源是可再生的，但我國最大的電力資源獲取途徑是火力發(fā)電。在發(fā)配電過程中，為了提高供電的經(jīng)濟效益，保證建筑電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定和節(jié)能，必須采用節(jié)能技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，介紹了電氣節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中應(yīng)用的原則和意義，分析了存在的主要問題，提出了應(yīng)用措施，研究了應(yīng)用的發(fā)展方向，以提高建筑電氣設(shè)計水平，確保節(jié)能環(huán)保理念的有效落實。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能技術(shù);建筑設(shè)計;運用

引言

在建筑的電氣設(shè)計中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，減少建筑的能源消耗，提升建筑的居住舒適度已成為共識。電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用需要落實施工可行性、建筑需求性、安全性、經(jīng)濟性原則，提高建筑設(shè)計的質(zhì)量。

1節(jié)能技術(shù)在建筑電氣設(shè)計中的應(yīng)用原則

1.1實際性

在建筑電氣領(lǐng)域中使用節(jié)能技術(shù)，要嚴(yán)格基于實際性的原則去執(zhí)行，需要有效了解國內(nèi)社會的經(jīng)濟發(fā)展情況，不應(yīng)該為過分追求節(jié)能而忽視經(jīng)濟效益。電氣設(shè)計人員需要綜合比較多項電氣節(jié)能技術(shù)，選取較為符合當(dāng)前發(fā)展的性價比高的節(jié)能技術(shù)，并合理投入使用。

1.2適用性

建筑行業(yè)內(nèi)使用電氣節(jié)能技術(shù)需要與當(dāng)前建筑實際功能需求相適應(yīng)。要使用較為專業(yè)、科學(xué)可靠的節(jié)能技術(shù)，以降低能源的消耗。設(shè)計時，需要重點考慮用戶的安全，確保項目內(nèi)的各項數(shù)值都和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相契合。

1.3經(jīng)濟性

建筑電氣設(shè)計要根據(jù)經(jīng)濟原則采用節(jié)能技術(shù)。首先，建設(shè)的主要目的是盈利，有足夠的利益，促進整個行業(yè)的有序發(fā)展。因此，電氣設(shè)計人員在進行建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)注重建筑物的最終經(jīng)濟效益，避免因追求綠色節(jié)能而導(dǎo)致的建筑危機，從而使節(jié)能技術(shù)在后期難以推廣。與此同時，一些建筑單位不想使用節(jié)能技術(shù)，因為綠色技術(shù)的成本高。顯然，合理的定價能夠讓企業(yè)健康發(fā)展，降低使用價格是當(dāng)前節(jié)能技術(shù)要解決的問題。

2建筑設(shè)計中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)的意義

電氣工程是現(xiàn)代建筑功能的核心，電力資源消耗過大，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已成為開發(fā)建設(shè)的必要工作。電力節(jié)能技術(shù)能夠滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，解決城市發(fā)展中電力資源短缺的問題，從根本上有效利用電力資源，為社會發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展和城市發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用也可以提高建筑物的經(jīng)濟效益。在建筑物的運作過程中，無論是商業(yè)或民用，電力開支占絕大部分，而且其中不少都是低效率的消費。節(jié)能技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用可以從建筑功能設(shè)計上優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)和電力工程設(shè)計，可以從配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等系統(tǒng)中節(jié)約能源，實現(xiàn)建筑運行的造價控制和造價控制，最終提高建筑的實際經(jīng)濟效益。電力節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用還可以實現(xiàn)環(huán)境保護，減少發(fā)電和供電對環(huán)境的污染，保護綠色健康的生態(tài)環(huán)境。

3 建筑設(shè)計中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)存在的主要問題

在建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中存在的一些問題影響了技術(shù)實際應(yīng)用的效果。第一，電氣節(jié)能設(shè)計水平不高或存在缺乏深度的情況。主要原因是我國的環(huán)保節(jié)能設(shè)計思想提出較晚，而且環(huán)保節(jié)能設(shè)計的施工難度較大，在節(jié)能技術(shù)的設(shè)計中缺乏實踐性的研究和探索，施工技術(shù)也制約了設(shè)計的內(nèi)容，使一些節(jié)能技術(shù)無法在設(shè)計中落實，無法保證設(shè)計的水平。第二，電氣節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中較少利用自然環(huán)境，更多的是建設(shè)中模式化應(yīng)用，沒有從建筑整體功能和施工上做整合，節(jié)能的設(shè)計很難得到承建方的認(rèn)可。產(chǎn)生這種情況的主要原因是設(shè)計人員思想上被禁錮，缺乏對現(xiàn)代社會發(fā)展的認(rèn)識，也沒有節(jié)能環(huán)保的設(shè)計思想，畏懼創(chuàng)新，所以在設(shè)計中不愿意做難度較高的節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，不愿意結(jié)合實地環(huán)境做技術(shù)調(diào)整，造成技術(shù)應(yīng)用缺乏深度。針對當(dāng)前建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，應(yīng)建立精細(xì)化的應(yīng)用措施，把握有效應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的原則，讓建筑電氣設(shè)計能夠科學(xué)、合理，保證電氣節(jié)能設(shè)計可以全面落實。

4 建筑設(shè)計中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)的措施

現(xiàn)代建筑離不開電的使用，而電氣工程是其最為重要的一環(huán)。電氣節(jié)能技術(shù)主要在于合理設(shè)計、動態(tài)控制兩個方面。合理設(shè)計是需要根據(jù)建筑的大小以及荷載預(yù)算選擇正確的變壓器，并且在設(shè)計中要做好電氣系統(tǒng)布局，減少日常損耗和無效工作，降低電能消耗。動態(tài)控制是針對建筑電氣系統(tǒng)的工作情況，以保證建筑功能的有效使用為基礎(chǔ)，根據(jù)動態(tài)控制電力使用情況，減少無效的電能消耗。針對這兩點需要將電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到配電、照明以及其他系統(tǒng)的電氣設(shè)計當(dāng)中，保證運行效果。

4.1配電系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)

配電系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)設(shè)計應(yīng)用主要以變壓器選擇、管線分布為主。變壓器處于24h工作狀態(tài)，耗能較大，并且功率越大損耗越大，要實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計就需要合理選擇變壓器，降低功率損耗，使變壓器能夠滿足建筑用電需要。在設(shè)計中應(yīng)先確定節(jié)能型變壓器的選擇，然后在實際選擇時預(yù)留適當(dāng)?shù)牧?，保證施工用期的負(fù)載率為75%～85%，以此減少變壓器的維護費用，穩(wěn)定供電，保證經(jīng)濟效益。同時在設(shè)計中應(yīng)考慮建筑群落的規(guī)模和發(fā)展，針對分期建設(shè)的建筑工程應(yīng)設(shè)計多臺變壓器為具體的方案，避免輕載過程中的損耗。

在建筑的配電系統(tǒng)中，最大的電能損耗就是線路。不合理的管線分布讓配電過程中的損耗較大，還容易造成電力安全隱患。對此，在設(shè)計中應(yīng)合理分布，減少線損。其中要考慮配電小間及配電室的位置，控制供電半徑，減少供電長度，避免返送的情況發(fā)生。在設(shè)計中還要科學(xué)選擇配電線的材料，保證送電安全，控制線纜界面，以此提高配電效率。同時在管線分布上要做無功補償，保證三項電荷平衡。

4.2照明系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)

照明系統(tǒng)是建筑電氣節(jié)能設(shè)計的主要方面，在技術(shù)上以照明設(shè)備選擇、自然光利用、節(jié)能部件為設(shè)計的主要措施。照明設(shè)備應(yīng)少用白熾燈，以鈉燈和汞燈為混合照明設(shè)計，減少用電功率，提供穩(wěn)定的光源。在自然光的利用設(shè)計上需要注意建筑的朝向，保證在晴天有充足的光源，還要注意建筑窗口的設(shè)計，讓自然光照到建筑內(nèi)部，實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能。在節(jié)能部件的設(shè)計上針對公共區(qū)域的照明控制，以聲控為主，減少無效照明，以動態(tài)控制降低功耗。

4.3其他系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)

建筑的電氣節(jié)能設(shè)計不再是單一的用電控制，需要結(jié)合其他系統(tǒng)做整體性規(guī)劃，以此保證節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用效果。在技術(shù)應(yīng)用上主要以變頻控制為主要設(shè)計方向，特別是在智能建筑中，變頻控制可以有效減少電能的損耗。比如在暖通系統(tǒng)的設(shè)計中，加入智能中央電腦控制，依據(jù)建筑的實際情況控制通風(fēng)、供暖的頻段，讓建筑系統(tǒng)的工作更為高效，滿足使用人群的需要，也能保證暖通系統(tǒng)的工作效果，并延長設(shè)備的使用壽命，達成節(jié)能的目標(biāo)。在變頻節(jié)能技術(shù)下的暖通系統(tǒng)會有智能化的表現(xiàn)，能夠根據(jù)室內(nèi)溫度和人員數(shù)量、室外的空氣質(zhì)量和陽光變化做變頻調(diào)節(jié)，在滿足實際需要的情況下可以有效降低暖通系統(tǒng)的工作能耗。但是變頻節(jié)能技術(shù)帶有一定的局限性，需要在設(shè)計中做自動化，其建設(shè)成本較高，暖通設(shè)備也較為昂貴。

5 建筑設(shè)計中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向

在節(jié)能環(huán)保的理念下，建筑電氣節(jié)能設(shè)計的發(fā)展主要以應(yīng)用可再生資源為主，并且針對信息化和現(xiàn)代建筑的特點，光伏建筑一體化是主要發(fā)展方向，讓建筑具備發(fā)電的功能，提高節(jié)能的效率，實現(xiàn)環(huán)保。光伏建筑一體化技術(shù)是將光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用到建筑當(dāng)中，為建筑的運行提供能源，其主要的設(shè)計形式有屋頂一體化、遮陽棚一體化、墻體一體化三種。屋頂一體化應(yīng)用是將光伏陣列安裝在建筑的屋頂，這樣可以延長發(fā)電系統(tǒng)的工作時長，將更多的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是當(dāng)前設(shè)計應(yīng)用中最為普遍的一體化技術(shù)，其缺點是屋頂?shù)拿娣e較小，輸出功率有限。遮陽棚一體化在屋頂一體化的基礎(chǔ)上增加了面積，但是對于光伏組件要求較高，需要有較高的防水和抗壓性，工程造價的成本高。墻體一體化技術(shù)主要應(yīng)用于我國的南方地區(qū)，其優(yōu)勢在于能夠有效吸收太陽光的熱量，既能降低建筑內(nèi)部的溫度，又能保證陽光的照射;其缺點是沒有可調(diào)節(jié)性，會受到太陽角度的影響。

建筑設(shè)計人員需要針對建筑的規(guī)模、預(yù)算、地理位置來選擇合適的技術(shù)形式做設(shè)計，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

結(jié)語

電氣節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中的應(yīng)用，提高了建筑的整體設(shè)計水平，落實了節(jié)能環(huán)保的理念，在應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)建筑電氣工程的功能和結(jié)構(gòu)處理各種技術(shù)，讓電氣節(jié)能技術(shù)接管建筑的系統(tǒng)。重視電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計的可行性分析和完善，為科學(xué)合理的設(shè)計提供保證，促進建筑業(yè)節(jié)能設(shè)計的發(fā)展。

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