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1建筑節(jié)能和建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

在居住建筑和公共建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工以及使用過程中，采取各種方法以減少建筑能耗稱為建筑節(jié)能。在建筑節(jié)能中，減少建筑能耗的方法包括認(rèn)真執(zhí)行建筑行業(yè)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、施工中采用節(jié)能措施、合理充分利用可再生資源等。建筑節(jié)能要求規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工單位在滿足建筑使用功能以及建筑舒適度的前提下，減少建筑資源使用和消耗、加大資源使用效率，進(jìn)而完成節(jié)能減排的目標(biāo)。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在滿足使用者對(duì)電氣使用要求的前提下，完成節(jié)能任務(wù)。這就要求建筑電氣設(shè)計(jì)中要遵守使用功能原則、經(jīng)濟(jì)效益原則、實(shí)用和降低電氣能源消耗原則、先進(jìn)技術(shù)原則。

(1)使用功能原則

使用功能原則是建筑電氣設(shè)計(jì)中最重要的原則。建筑電氣設(shè)計(jì)要滿足居住、公共建筑的照明需求以及工作生活需求。在設(shè)計(jì)中要注意挑選與建筑物照明相適應(yīng)的色溫和顯色標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也要注意居民居住的舒適度并確保運(yùn)輸通道的通暢。掌握使用功能原則可以使居民生活更加便利舒適。

(2)經(jīng)濟(jì)效益原則

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中同時(shí)也要遵守經(jīng)濟(jì)效益原則，不能為了建筑節(jié)能導(dǎo)致建筑施工中能耗投資過大。要在保證建筑施工維持一定的能耗條件下，考慮電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。

(3)實(shí)用和降低電氣能耗原則

在建筑電氣設(shè)計(jì)中，要求設(shè)計(jì)方案滿足實(shí)用要求，即盡可能減少居民在使用中不常用的功能，以此減少建筑電氣不必要的能耗。建筑電氣在設(shè)計(jì)和施工前明確已有的部分能耗是與建筑無關(guān)的，以此結(jié)合實(shí)際條件減少上述能耗，同時(shí)滿足居民使用要求。

(4)先進(jìn)技術(shù)原則

在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，運(yùn)用新技術(shù)達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，如應(yīng)用高效節(jié)能的熒光燈和LED燈、充分利用太陽能、采用聲控延時(shí)自熄開關(guān)、低損耗新型變壓器等新技術(shù)新產(chǎn)品。

2建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施分析

建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施主要包括供配電設(shè)備的節(jié)能措施、輸電線路的節(jié)能措施、暖通空調(diào)和光伏發(fā)電的節(jié)能措施、智能控制技術(shù)的節(jié)能措施、照明設(shè)備的節(jié)能措施。

(1)供配電設(shè)備的節(jié)能措施

電能是建筑施工中最大的能源消耗。進(jìn)行供配電的節(jié)能設(shè)計(jì)要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況。由于變壓器的消耗大約占總用電量的百分之三，因此供電和交配電要靠近負(fù)荷中心，以減少供電半徑大帶來的消耗。當(dāng)流量和電壓損失等數(shù)據(jù)符合正常標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以通過選擇合適截面的電纜以降低能耗。在經(jīng)濟(jì)電流密度的選擇上:電阻小的導(dǎo)線較電阻大的導(dǎo)線優(yōu)先選擇;直線優(yōu)先于曲線;當(dāng)線路過長時(shí)，要在充分考慮熱穩(wěn)定和載流量的基礎(chǔ)上，加大一號(hào)導(dǎo)線截面，以此降低因線路長度的增加而損耗的運(yùn)行費(fèi)用。在變壓器的使用上，干式變壓器因其能耗少、重量小等特點(diǎn)優(yōu)于油浸式變壓器。如s10比s9變壓器空載能耗少百分之八左右、負(fù)載能耗少百分之五左右，噪音少七至十分貝，而且造價(jià)與s9相比相差無幾。在配電的設(shè)計(jì)中，要將三項(xiàng)負(fù)荷保持在平衡的狀態(tài)。最大相負(fù)荷保持在三項(xiàng)負(fù)荷的百分之一百一十五以下，最小負(fù)荷保持在三項(xiàng)負(fù)荷的百分之八十五以上。從而可以減少負(fù)荷保持不平衡導(dǎo)致的不必要的能耗。同時(shí)還要注意提高功率因數(shù)，以此減少線路無功功率。

(2)輸電線路的節(jié)能措施

由于輸電線路中存在大大小小不同的電阻，在輸電線路中就產(chǎn)生不必要的能耗。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過降低輸電線路電阻可以有效減少不必要能耗，達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。同時(shí)，充分利用變壓器，通過提高電壓進(jìn)行傳輸也可以到達(dá)輸電線路中的節(jié)能。在我國，建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)電壓較大，為了防止短路情況在低壓段的發(fā)生，普遍在變壓器之間安裝聯(lián)絡(luò)設(shè)備。在輸電線路中要嚴(yán)格禁止高、低壓線路并行的情況發(fā)生，可以使用高低壓混合的輸電形式。另外，要注意優(yōu)化線路損耗。線路負(fù)載度和線路長度影響著線路的損耗功率。當(dāng)負(fù)載度和線路過長時(shí)，線路損耗功率偏大，反之，負(fù)載度和線路短時(shí)，線路損耗功率就會(huì)減少。因此，要盡量減少負(fù)載度和線路長度、減少線路電阻、提高系統(tǒng)功率、同時(shí)，線路的鋪設(shè)位置同樣影響線路損耗。要選擇利于通風(fēng)、散熱的位置以減少輸電線路的能源損耗。

(3)暖通空調(diào)和光伏發(fā)電的節(jié)能措施智能控制技術(shù)的節(jié)能措施

據(jù)統(tǒng)計(jì)，公共建筑暖通空調(diào)的能耗占建筑總能耗的百分之五十以上。雖然公共建筑暖通空調(diào)的能耗占總能耗比例巨大，但由此也說明公共建筑暖通空調(diào)的節(jié)能潛力巨大。因此，減少公共建筑暖通空調(diào)的能耗意義重大。在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)中，通過與強(qiáng)弱電工程設(shè)計(jì)配合，對(duì)暖通空調(diào)接口進(jìn)行合理優(yōu)化，可以達(dá)到更加節(jié)能的目標(biāo)。與強(qiáng)弱電工程設(shè)計(jì)配合要注意夏季和冬季負(fù)荷水泵的控制、機(jī)電設(shè)備啟動(dòng)和停止的優(yōu)化、溫度等參數(shù)的節(jié)能設(shè)定、低溫送風(fēng)系統(tǒng)的控制、優(yōu)化變風(fēng)和變流系統(tǒng)。由于太陽能污染少、來源廣、環(huán)保，因此在暖通空調(diào)的使用中可以廣泛推廣太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)在節(jié)能設(shè)計(jì)中要注意建筑物所在位置要對(duì)應(yīng)最大日照時(shí)間和太陽照射的最大能量。

(4)智能控制技術(shù)的節(jié)能措施

通過廣泛應(yīng)用智能監(jiān)控系統(tǒng)可以快速尋找電氣設(shè)備的高耗能問題，有效采集耗能數(shù)據(jù)。設(shè)備節(jié)能的智能控制技術(shù)包括遠(yuǎn)程遙控對(duì)能源消耗進(jìn)行分析和控制;智能檢測(cè)電壓電流以及有用功的功率。通過智能控制技術(shù)可以持續(xù)在網(wǎng)絡(luò)一體化下進(jìn)行控制能耗的工作。將先進(jìn)的低能耗掉接技術(shù)運(yùn)用在智能控制技術(shù)中，可以將各項(xiàng)能源消耗水平控制在最低水平。同時(shí)，不斷加強(qiáng)智能控制技術(shù)的研究工作，全面協(xié)調(diào)智能控制技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)型建筑的使用，可以有效達(dá)到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)能控制。

(5)照明設(shè)備的節(jié)能措施

在建筑的照明節(jié)能中，要在符合建筑物光照需求、達(dá)到建筑物照明最佳顯色和色溫的前提下，對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，可以通過使用低能耗光源器件、增加LED燈光源、加強(qiáng)采集自然光的能力以降低能源消耗。使用低能耗光源器件包括電子鎮(zhèn)流器和變壓器。增加LED燈光源，減少白熾燈數(shù)量，同時(shí)確保同一建筑不存在有多個(gè)大功率能源消耗的設(shè)備，減少因用電量過大導(dǎo)致的危險(xiǎn)事件。加強(qiáng)采集自然光的能力可以通過增大門窗尺寸、在燈具內(nèi)部采用多棱采光設(shè)備等方法。

3結(jié)語

我國建筑能源消耗不斷增加，建筑節(jié)能得到了廣泛的關(guān)注和思考。通過分析建筑節(jié)能和建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)遵循的原則以及建筑節(jié)能在建筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施，可以看出在建筑電氣設(shè)計(jì)中要遵守使用功能原則、經(jīng)濟(jì)效益原則、實(shí)用和降低電氣能源消耗原則、先進(jìn)技術(shù)原則。在筑電氣設(shè)計(jì)中的節(jié)能措施主要包括供配電設(shè)備的節(jié)能措施、輸電線路的節(jié)能措施、暖通空調(diào)和光伏發(fā)電的節(jié)能措施、智能控制技術(shù)的節(jié)能措施、照明設(shè)備的節(jié)能措施。

作者：劉秉清單位：西安長安大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司