建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究

李洪星

摘? ? 要：現(xiàn)如今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市化建設(shè)腳步越來越快，為建筑行業(yè)發(fā)展提供了更多機(jī)遇，電氣設(shè)備種類與數(shù)量也在不斷增加，電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)與安裝為建筑工程施工帶來了龐大的工作量，同時(shí)也為建筑帶來了巨大的能耗。而能源短缺和環(huán)境污染是21世紀(jì)全球各國(guó)的關(guān)注點(diǎn)，在這一背景下，綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的概念應(yīng)勢(shì)產(chǎn)生，成為建筑電氣設(shè)計(jì)人員關(guān)注的重點(diǎn)，更是新時(shí)期建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。綠色建筑將環(huán)保理念融入到建筑工程施工中，實(shí)現(xiàn)建筑項(xiàng)目的節(jié)能環(huán)保，而電氣節(jié)能則是通過對(duì)傳統(tǒng)電氣技術(shù)進(jìn)行完善和改革，實(shí)現(xiàn)建筑電氣的環(huán)保、節(jié)能和綠色發(fā)展。電氣節(jié)能是建筑節(jié)能領(lǐng)域的重要組成部分，電能損耗占據(jù)建筑耗能比例巨大，通過合理的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)施工，可以減少損耗，實(shí)現(xiàn)建筑物資源的最大程度合理化應(yīng)用，為居住者提供舒適、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、環(huán)保、健康的生存環(huán)境，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

關(guān)鍵詞：建筑電氣;節(jié)能設(shè)計(jì);策略

1? 引言

近年來，國(guó)家提倡綠色發(fā)展可持續(xù)發(fā)展理念，這對(duì)電力能源消耗與日俱增的電力行業(yè)發(fā)展有更高要求。這也使電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的發(fā)展應(yīng)用得到全面推廣普及，逐漸被廣大群眾認(rèn)可接受。從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)電氣節(jié)能技術(shù)與電力新能源的開發(fā)研制及應(yīng)用各階段所涉及的專業(yè)知識(shí)較多，任意環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)造成最終電氣節(jié)能技術(shù)及電力新能源開發(fā)應(yīng)用效果無法達(dá)到預(yù)期的現(xiàn)象發(fā)生。

2? 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)原則

電氣節(jié)能是建筑工作中的重要組成部分，電氣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)從適用性、安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性多方面綜合考慮，通過合理設(shè)計(jì)及優(yōu)化運(yùn)行方案減少不必要的能源損耗。

3? 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)策略

3.1? 照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）選取高節(jié)能效果燈具。在燈具選取上，應(yīng)優(yōu)先選取LED作為光源，相較于同等亮度的白熾燈可節(jié)約近80%的耗電量。在鎮(zhèn)流器選取上，倘若選用T8熒光燈作為燈具，搭配低損耗電子鎮(zhèn)流器后可使實(shí)際LDP下降20%、照明安裝功率下降9%。在燈具布置上，應(yīng)注重加強(qiáng)對(duì)投射方向、光照均勻度等指標(biāo)的控制，為照明裝置后續(xù)維修與安全提供保障。在房間內(nèi)部插座的設(shè)置上，以該工程某一房間為例，由于其房間面積較小，因此選取在房間內(nèi)設(shè)置2個(gè)二三聯(lián)安裝插座，注重確保插座殼體為阻燃性工程塑料材質(zhì)，杜絕采用普通塑料或金屬材料。

（2）智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。基于電子感應(yīng)技術(shù)與調(diào)壓技術(shù)進(jìn)行智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確保實(shí)現(xiàn)對(duì)整體建筑中各區(qū)域的供電情況做到全面掌握，并實(shí)現(xiàn)電路電流值的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，以此實(shí)現(xiàn)提高功率因數(shù)、增強(qiáng)節(jié)能效果的作用。在此可引入i-bus智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于國(guó)際通用EIB/KNX標(biāo)準(zhǔn)，采用總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其通訊速率可達(dá)到10Mbit，利用線路耦合器實(shí)現(xiàn)對(duì)支線信號(hào)的過濾，有效增加干線速率，配合IP局域網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳遞;i-bus系統(tǒng)的開關(guān)控制模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燈光回路運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)與故障預(yù)警，提供光控制、中央控制、溫度控制、AV控制系統(tǒng)信號(hào)監(jiān)視等功能。以該建筑工程項(xiàng)目為例，基于i-bus系統(tǒng)進(jìn)行辦公區(qū)域的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選取吸頂探測(cè)器安裝在辦公區(qū)域內(nèi)，利用探測(cè)器感應(yīng)移動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光與風(fēng)機(jī)盤管電源的控制，可在工作時(shí)間內(nèi)自動(dòng)開啟照明燈、啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，在休息時(shí)間依照預(yù)先設(shè)置好的順序依次進(jìn)行燈光、空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)閉。在會(huì)議室智能控制面板的設(shè)計(jì)上，利用控制面板實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光系統(tǒng)等用電模塊的手動(dòng)控制，利用溫控面板實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)控制;依托吸頂式移動(dòng)探測(cè)器獲取感應(yīng)信號(hào)，結(jié)合環(huán)境照度要求、照明空間位置實(shí)現(xiàn)對(duì)開燈數(shù)量的自動(dòng)化控制，在滿足日常會(huì)議照度需求的同時(shí)，有效發(fā)揮節(jié)能降耗作用。

（3）充分利用自然光。照明的最佳光源是太陽(yáng)光。太陽(yáng)光是免費(fèi)的，不需電力，也不造成污染。有研究表明，在寫字樓里，如果有太陽(yáng)光的話，員工情緒會(huì)更好，工作效率會(huì)更高;在醫(yī)院，住在靠近窗戶附近的病人康復(fù)得會(huì)更快。因此，充分利用自然光是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。目前，有些玻璃可對(duì)光譜進(jìn)行選擇，引入太陽(yáng)光的同時(shí)還保持光照的舒適性。另有一些創(chuàng)新的技術(shù)，如側(cè)窗、天窗、光柵板和光線管道等，可將太陽(yáng)光引入大樓內(nèi)部。對(duì)燈具布置，將所控?zé)袅信c側(cè)窗平行，根據(jù)日照強(qiáng)弱進(jìn)行燈具控制也是照明節(jié)能的有效手段。

3.2? 供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

（1）在供配電系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)該充分遵循簡(jiǎn)單且穩(wěn)定的基本原則，相同電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)，其變配電級(jí)數(shù)應(yīng)該控制在2級(jí)以內(nèi)。在供電電壓的確定過程中，同樣應(yīng)該明確它的標(biāo)準(zhǔn)和范圍，充分遵循節(jié)能降耗的要求，綜合性提升它的節(jié)能環(huán)保成效。在普通場(chǎng)合中，隨電壓的不斷升高，損耗明顯減小。（2）在建筑工程電氣系統(tǒng)施工過程中，應(yīng)該優(yōu)化配電室的位置。在實(shí)踐過程中，人們可能不太注重配電室的位置，也沒有將配電室與負(fù)荷中心有效聯(lián)動(dòng)起來。為充分降低能源消耗，為實(shí)現(xiàn)電能資源的節(jié)約，在設(shè)置配電室的過程中，應(yīng)該盡可能靠近負(fù)荷中心，以此來減少線路鋪設(shè)的范圍以及長(zhǎng)度，盡可能降低不必要的電能資源損耗。同時(shí)，在供電網(wǎng)絡(luò)的配置過程中，還應(yīng)該充分尊重網(wǎng)絡(luò)化的配置原則，以科學(xué)全面的布局方案等來提升供電網(wǎng)絡(luò)的整體布局成效。比如在供電網(wǎng)絡(luò)的布局過程中，應(yīng)該將有效供電半徑限制在200m以內(nèi)。實(shí)踐證明，若線路鋪設(shè)的較長(zhǎng)，那么在電能資源的傳輸過程中，極容易因線路自身的問題或者線路發(fā)熱等出現(xiàn)電能損耗，因此，有必要對(duì)電能資源的損耗進(jìn)行明確的優(yōu)化。（3）在建筑工程電氣系統(tǒng)的建設(shè)過程中，變壓器是非常重要的元件。若變壓器的型號(hào)或者變壓器的等級(jí)不高等，會(huì)影響著節(jié)能降耗的整體成效。在實(shí)踐過程中，應(yīng)該優(yōu)化變壓器的選擇。在選擇變壓器的過程中，應(yīng)該優(yōu)化變壓器的型號(hào)、規(guī)格、容量、能力等關(guān)鍵要素，以此來精準(zhǔn)挑選科學(xué)合適的變壓器。此外，在建筑工程電氣系統(tǒng)的建設(shè)過程中，還應(yīng)該充分保證供配電系統(tǒng)具有良好的功率因數(shù)。

3.3? 電動(dòng)機(jī)節(jié)能

動(dòng)力系統(tǒng)能耗在建筑電氣中是主要能耗之一，而電動(dòng)機(jī)的能耗是動(dòng)力系統(tǒng)能耗中的主要能耗，因此在運(yùn)用建筑電氣節(jié)能技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從降低電動(dòng)機(jī)的電能損耗這一方面入手來降低能源的消耗。由于風(fēng)機(jī)和水泵耗電量與機(jī)組轉(zhuǎn)速的三次方成正比。設(shè)備是根據(jù)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷條件，即最大流量進(jìn)行選擇的。而設(shè)計(jì)的最大流量往往比實(shí)際生產(chǎn)需要的流量要大得多。因此通常通過調(diào)節(jié)風(fēng)門或閥門來控制，結(jié)果在風(fēng)門或閥門上造成很大的節(jié)流損耗。如果選用調(diào)速電機(jī)，則當(dāng)需要的流量減小時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可隨著降低，這樣消耗的能量會(huì)顯著減少。對(duì)于電梯節(jié)能方面，可采用再生電能回饋技術(shù)，利用變頻器交—直—交的工作原理，將機(jī)械能產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并利用電能回饋器將直流電電能回饋至交流電網(wǎng)，供附近其他用電設(shè)備使用，以達(dá)到省電的目的。單臺(tái)電梯應(yīng)當(dāng)選擇具有集選控制和閑時(shí)停的操作設(shè)備，并且還要對(duì)電梯內(nèi)的燈光進(jìn)行自動(dòng)化的控制。如電梯轎廂無人自動(dòng)關(guān)燈技術(shù)。當(dāng)多臺(tái)電梯集中排列時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的規(guī)定程序來集中的調(diào)度和控制群控功能，精確調(diào)控減少等待時(shí)間、電梯就近停靠、控制減少電梯運(yùn)行次數(shù)及臺(tái)數(shù)，從而提高運(yùn)輸效率，達(dá)到節(jié)能的目的。

4? 結(jié)語(yǔ)

在建筑工程施工過程中，電氣系統(tǒng)是非常核心的系統(tǒng)。整體優(yōu)化電氣系統(tǒng)的運(yùn)行成效，不斷提升電氣系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效益，應(yīng)該積極采用科學(xué)的節(jié)能降耗技術(shù)措施，綜合性提升電氣系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效益。

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