胡秋忠

摘要：近些年來我國建筑行業(yè)實現(xiàn)了快速的發(fā)展，然而建筑行業(yè)在能耗上也是非常的大，這就需要在建筑工程項目設(shè)計的過程中進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計。從目前建筑行業(yè)的發(fā)展來看，強(qiáng)化建筑電氣節(jié)能設(shè)計既可以降低對能源的消耗，還能夠有效地緩解能源短缺的形勢。因此，在建筑電氣設(shè)計的過程中，若想全面落實電氣節(jié)能設(shè)計工作，既需要以先進(jìn)的科技作為支撐，還需要深入對電氣節(jié)能設(shè)計工作的研究，在建筑電氣設(shè)計中采取行之有效的節(jié)能措施，以此來提升建筑物的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代建筑;電氣節(jié)能;電氣設(shè)計

引言

目前，在不斷完善建筑物功能設(shè)計的同時，也要注重對能耗的控制，加強(qiáng)建筑電氣節(jié)能設(shè)計及照明節(jié)能設(shè)計，進(jìn)而從根本上提升建筑物的綜合性能，一方面提高建筑物的能源利用率，節(jié)約能源;另一方面，推動建筑電氣行業(yè)朝著節(jié)能方向發(fā)展進(jìn)步，提升建筑電氣系統(tǒng)的系統(tǒng)性和實用性。建筑功能的實現(xiàn)離不開電氣系統(tǒng)，因此，建筑物中需要預(yù)留大量的電力負(fù)荷和用電接口，以滿足建筑物不同功能和不同場景的使用要求，提升用戶的體驗感。此外，建筑物在后期運行過程中需要從運行成本和能源消耗等方面綜合考慮，以合理控制能源的利用。

1建筑電氣節(jié)能設(shè)計的重要性

由于城市建設(shè)速度加快，建筑材料大規(guī)模增加，從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，合理開展節(jié)能降耗戰(zhàn)略，現(xiàn)階段發(fā)展勢態(tài)良好而且得到了國民高度認(rèn)可，建筑節(jié)能效果顯著?，F(xiàn)代化住宅設(shè)計不斷創(chuàng)新，建筑群設(shè)計感格外突出是國內(nèi)城市建設(shè)的一大特點。而建筑電氣設(shè)計過程中的節(jié)能方式也層出不窮，需要始終堅持建筑設(shè)計高效與節(jié)能降耗戰(zhàn)略相結(jié)合，助推國內(nèi)建筑設(shè)計邁向新臺階，使建筑設(shè)計和節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展緊密相連?，F(xiàn)階段我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程不斷加快，建筑建設(shè)進(jìn)入黃金發(fā)展時期，如何把控建筑電氣能耗與住宅建筑電氣節(jié)能高效化，是可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。從全國綜合統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，總體能耗中有近1/3來自建筑行業(yè)產(chǎn)生的能源消化。有研究指出，能耗增長的步調(diào)不僅與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況一致，而且與人民物質(zhì)方面的需求相關(guān)。并且在我國，南方和北方存在很大區(qū)別，在北方的大部分城市都需要配置采暖設(shè)施，在全國建筑能耗中，南方城市占40%，但是大部分北方地區(qū)的居民居住面積總和卻低于南方，這與人口密度有直接關(guān)系。匯總整個建筑能耗類型，分析各自所占比例，可以明確看出電氣能耗在其中占據(jù)主要比例。電氣能耗包括照明設(shè)備用電占比15%～25%，空調(diào)設(shè)備用電占比40%～50%，水泵風(fēng)機(jī)設(shè)備用電占比10%～15%，顯然空調(diào)設(shè)備已然成為家居必備電氣。

2建筑電氣節(jié)能措施的原則

（1）實用性原則：實用性原則是指在保證人們生產(chǎn)生活的前提下節(jié)能，即要保證如照明功能等正常生產(chǎn)生活的基本需求，才能進(jìn)行節(jié)能，也就是要保證它的實際應(yīng)用。（2）經(jīng)濟(jì)性原則：節(jié)能措施實施的前提是要保障資金運行費用的合理性，要考慮資金問題，不能為了節(jié)能，無限制地使用高昂的產(chǎn)品和技術(shù)。所要實施的節(jié)能措施，要能夠達(dá)到使用資金的合理性，接下來才可以進(jìn)行設(shè)計方案的選擇。（3）先進(jìn)技術(shù)原則：一般情況下，節(jié)能設(shè)計會有很多方案，設(shè)計者會經(jīng)過分析計算，在資金投入和設(shè)計方案綜合考慮后，采用最合理的節(jié)能方案。（4）環(huán)保原則：在滿足降低能耗和費用的同時，仍然要考慮環(huán)境的因素，如果采取的方案對環(huán)境產(chǎn)生了污染或者破壞，也是不可行的，采取的節(jié)能方案，同樣要保障對環(huán)境的保護(hù)。

3節(jié)能技術(shù)目前的應(yīng)用發(fā)展情況

隨著我國科技的發(fā)展，電氣設(shè)備的需求量越來越大。大多數(shù)電氣設(shè)計人員認(rèn)識不到節(jié)能技術(shù)在電氣設(shè)計、施工中的重要作用，忽視了節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致我國建筑行業(yè)資源浪費嚴(yán)重。建筑企業(yè)和設(shè)計者節(jié)能與環(huán)保意識淡薄，在電氣設(shè)計環(huán)節(jié)增加了能耗，會破壞自然環(huán)境，造成能源短缺。國內(nèi)部分城市在某些時期甚至采取限電措施，嚴(yán)重影響了人們的日常生活和工作。對此，相關(guān)單位應(yīng)充分認(rèn)識到電氣節(jié)能設(shè)計的重要性，積極采取有效措施降低設(shè)備能耗，保證電氣設(shè)備的正常運行，充分發(fā)揮其社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4建筑電氣節(jié)能設(shè)計分析

4.1合理選擇節(jié)能變壓器

首先，在節(jié)能變壓器的選擇上，需要分析變壓器的有功損耗。從變壓器的空載損耗來看，其則是常出現(xiàn)的一種損耗方式，也就是人們常說的“鐵損”。從引起該種損耗方式的因素來看，則是因為鐵芯渦流與漏磁所引起的。因此，該種損耗方式所引起的損耗值與變壓器的負(fù)荷大小并無關(guān)系，而是受變壓器鐵芯材料、制造工藝等因素的影響。所以，在建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作開展的過程中，需要結(jié)合建筑物的具體情況來選擇節(jié)能變壓器，從而降低變壓器的空載損耗。其次，在選擇節(jié)能變壓器時，也需要考慮到變壓器的有載損耗，也就是人們常說的“線損”，其受到變壓器繞組的電阻大小、實際負(fù)荷率的影響比較多，尤其是繞組的電阻值越大所產(chǎn)生的線損更大。因此，在具體設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要選擇電阻值比較小的材料來進(jìn)行繞組，目前銅芯則是最為節(jié)能的繞組材料。另外，經(jīng)實踐證明，變壓器的復(fù)雜率也會影響變壓器的線損，當(dāng)負(fù)載率處于50%時，可以使得變壓器的線損處于最低狀態(tài)，然而此時變壓器的鐵損比較多，這就難以發(fā)揮出良好的節(jié)能效果。所以，對于節(jié)能變壓器的選擇，則需要將變壓器的負(fù)載率最好控制在75%～85%之間，以此來全面發(fā)揮節(jié)能變壓器的效果。

4.2合理運用節(jié)能型燈具與高效光源

照明是人類生活、工作最基本的需求，建筑內(nèi)人們對照明設(shè)備的需求量往往較大。照明設(shè)備功效受照明設(shè)備性能、設(shè)備規(guī)格、設(shè)備材料的影響，所以在選擇燈具時，應(yīng)該選擇節(jié)能效果較好的照明設(shè)備，在保證國家規(guī)范要求的照度和照明功率密度值的前提下，選擇能源消耗較低的照明設(shè)施，以取得理想的照明成效。一方面，在選取照明設(shè)施的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)低碳、低能耗的準(zhǔn)則，市場上照明設(shè)備的種類較多且比較復(fù)雜，每種照明設(shè)施均有適合的場所。在設(shè)計照明系統(tǒng)時，應(yīng)從全局出發(fā)，選擇性能優(yōu)良的照明設(shè)備，由于對照明設(shè)備的需求量較大，為了最大限度地降低照明設(shè)備的成本，可以選用固定供應(yīng)商，這樣就能保證照明設(shè)備的售后。另一方面，在進(jìn)行建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計時，需要選擇高效的光源。例如，辦公建筑內(nèi)燈具可選用稀土三基色熒光燈具配電子鎮(zhèn)流器，商業(yè)建筑內(nèi)可選LED燈具，室外亮化和景觀照明采用LED燈具。

4.3供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

建筑電氣節(jié)能設(shè)計的核心部分是供配電系統(tǒng)的設(shè)計，結(jié)合建筑物的實際情況，合理規(guī)劃建設(shè)項目的負(fù)荷指標(biāo)，而這些指標(biāo)的制定要嚴(yán)格按照不壓縮、不浪費的原則來執(zhí)行。同時，供配電系統(tǒng)涉及到供電設(shè)備的安裝部署、規(guī)格型號的選擇等，其綜合配置要具有一定的合理性，在滿足系統(tǒng)功能的同時達(dá)到節(jié)能的效果。對于供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計，還需要綜合考慮建筑物中的配電房、開閉所等，一般需要根據(jù)不同類型建筑物的用電指標(biāo)對整個建筑物進(jìn)行負(fù)荷用電量的估算。在設(shè)計階段需要重點明確項目建設(shè)中有沒有用電量較大的設(shè)備，如消防水泵、廚房設(shè)備、舞臺的聲、光、電設(shè)備等。如果有的話就需要對其用電量進(jìn)行單獨核算，避免電力的過度浪費，也需要保證各種用電設(shè)備的合理配置，避免存在漏項問題，確保估算用電量接近實際用電負(fù)荷[3]。如果出現(xiàn)建筑物與配電房之間供電距離較遠(yuǎn)的情況，需要合理控制電壓損失，其控制方式有增大導(dǎo)線截面積等。但是，一般情況下，低壓線路的供電半徑應(yīng)該控制在250m以內(nèi)。尤其是開閉所和配電房位置的設(shè)置要嚴(yán)格遵守相關(guān)工程技術(shù)規(guī)范。

4.4動力設(shè)備中的應(yīng)用

建筑業(yè)用電使用的大多是符合國家節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)及非標(biāo)設(shè)備。要使供電設(shè)施達(dá)到二次節(jié)能，必須防止供電設(shè)施超負(fù)荷運行，降低系統(tǒng)能耗。大多數(shù)用電設(shè)備（如大型電動機(jī)、冷凍機(jī)等）在啟動時都會引起電網(wǎng)電壓波動，消耗一部分啟動功率。在這種情況下，可以采用降壓啟動器或轉(zhuǎn)化器等啟動方式，以降低系統(tǒng)的能耗?？照{(diào)是最耗電的部分。在空調(diào)設(shè)計中，應(yīng)選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)，完善其結(jié)構(gòu)布局，根據(jù)建筑物各區(qū)域溫濕度的要求合理設(shè)計空調(diào)。同時，應(yīng)盡量選擇節(jié)電型空調(diào)設(shè)備。為了充分發(fā)揮電氣工程技術(shù)的作用和價值，大多數(shù)電氣設(shè)備都具有需要使用無功功率的發(fā)動機(jī)，建立合理的無功補(bǔ)償機(jī)制，也是實現(xiàn)節(jié)能的重要途徑。

4.5合理選擇導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面

縱觀長期發(fā)展來看，選取電纜線路過程中，一般的線路截面會參照短路電流和電壓進(jìn)行標(biāo)定，保證系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定后盡可能縮小截面，以此達(dá)到節(jié)約目標(biāo)。但該設(shè)計方案通常也會造成電能耗損量的提高，進(jìn)而無法降低成本。由此來說，選取線路截面參數(shù)時，要充分考量載流值，保證線路通量達(dá)到預(yù)定要求，并降低額外損耗，從而在電纜線路運行過程中達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。根據(jù)載流量來調(diào)整電纜線路的截面情況，能夠降低不必要損耗，為系統(tǒng)運行創(chuàng)造良好環(huán)境。不僅如此，線路的經(jīng)濟(jì)截面也需要超過發(fā)熱截面，以此為電纜線路安全提供保障，盡可能消除風(fēng)險隱患。與此同時，實際確定導(dǎo)線參數(shù)時，還需要綜合分析電阻率指標(biāo)，盡可能選用電阻率低的線路。為控制導(dǎo)線長度，要縮減荷載中心和變電所間距離，達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

4.6利用清潔能源

在設(shè)計電氣時，需要注意使用清潔能源。潔凈能源的利用是我國電氣建設(shè)的重要方向。清潔能源主要有地?zé)?、風(fēng)能及太陽能。相關(guān)設(shè)計單位應(yīng)采用清潔能源，減少能耗。例如，光伏發(fā)電系統(tǒng)可用于建設(shè)電氣設(shè)施，通過光伏技術(shù)可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，從而持續(xù)為建筑提供電能。同時在實際施工中也可采用清潔能源，促進(jìn)節(jié)能。

4.7引入自動化控制技術(shù)

建筑照明系統(tǒng)節(jié)能在設(shè)計期間，還有高度重視處理優(yōu)化控制方面內(nèi)容，通過先進(jìn)化、現(xiàn)代化的控制手段，進(jìn)一步優(yōu)化運用建筑照明系統(tǒng)，從而在后續(xù)使用期間防止產(chǎn)生損耗嚴(yán)重的情況。例如在建筑照明系統(tǒng)中，當(dāng)前應(yīng)用十分廣泛的節(jié)能方法之一就是自動化控制技術(shù)，采用感聲以及感光等傳感器，靈活調(diào)控照明系統(tǒng)，在不需要時防止出現(xiàn)長期照明的情況，與此同時，還能實時調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，從而優(yōu)化控制能耗損失。

結(jié)束語

總而言之，在建筑工程項目建設(shè)的過程中，為了有效地避免能源供應(yīng)不足的情況，需要將節(jié)能減排作為國家的基本國策?？萍嫉倪M(jìn)步實現(xiàn)了電能利用率的提升，但在具體應(yīng)用的過程中也需要注意其中產(chǎn)生的問題。雖然現(xiàn)階段通過建筑電氣節(jié)能設(shè)計全面落實了節(jié)能減排理念，但是依需要深化對建筑電氣節(jié)能設(shè)計的研究，相關(guān)設(shè)計人員則需要對工作進(jìn)行總結(jié)，以此來實現(xiàn)建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作的高效開展。

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