綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用淺析

董建超

摘? ? 要：在新時(shí)期發(fā)展背景下，民用建筑電氣設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)高效應(yīng)用各類節(jié)能技術(shù)，提升整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證系統(tǒng)性能安全?；诖?，本文圍繞綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開了探究。

關(guān)鍵詞：民用建筑;電氣設(shè)計(jì);綠色節(jié)能技術(shù)

1? 引言

隨著智能建筑的蓬勃發(fā)展，各類多元化電力設(shè)備逐步延伸到日常生活領(lǐng)域，這也在一定程度上提高了人們對建筑電氣設(shè)計(jì)的要求。為此，將綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建筑電氣工程設(shè)計(jì)中，可切實(shí)降低電氣系統(tǒng)能耗，緩解環(huán)境污染問題，推進(jìn)生態(tài)文明的全面建設(shè)。

2? 民用建筑電氣設(shè)計(jì)中融合綠色節(jié)能技術(shù)應(yīng)遵循的原則

2.1? 適用性原則

在民用建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)秉承不影響居住體驗(yàn)的基本原則，確保建筑電氣系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能特征相匹配。例如，注重照明系統(tǒng)的亮度及色溫滿足用戶的實(shí)際需求，且部分特殊工藝也要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。并根據(jù)用電設(shè)備的負(fù)荷強(qiáng)度，優(yōu)化配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.2? 經(jīng)濟(jì)性原則

民用建筑的服務(wù)對象是基層群眾，所以建筑電氣設(shè)計(jì)人員要最大限度的控制能源損耗，降低投資成本，力求減輕國家的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。一方面，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化節(jié)能設(shè)備配置，高效應(yīng)用節(jié)能材料，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;另一方面，需優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，控制線路損耗，保證工程經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

2.3? 節(jié)能環(huán)保性原則

當(dāng)下，現(xiàn)代科技發(fā)展迅猛，以太陽能技術(shù)為代表的各類節(jié)能環(huán)保技術(shù)層出不窮，在這樣的背景下，將綠色節(jié)能技術(shù)融合到建筑電氣工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有實(shí)際意義。

3? 綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

3.1? 改進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，降低動(dòng)能損耗

針對民用建筑來說，配置動(dòng)力用電設(shè)備是必不可少的，如暖通空調(diào)系統(tǒng)等。而動(dòng)力用電設(shè)備的使用會(huì)造成極大的電能損耗，為此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)著重控制動(dòng)力系統(tǒng)損耗。

（1）優(yōu)先選用高效性、環(huán)保型的電動(dòng)機(jī)設(shè)備。例如，可選擇Y或Y2系列的高效電機(jī)，經(jīng)專業(yè)技術(shù)人員測算可知，應(yīng)用此類電機(jī)設(shè)備的運(yùn)行效率提升幅度約為3%-6%，總損耗率減少約10%～30%。（2）針對距離供電源較遠(yuǎn)或作業(yè)負(fù)荷強(qiáng)度較大的電機(jī)設(shè)備，設(shè)置補(bǔ)償機(jī)制。（3）針對運(yùn)行負(fù)荷較大的電機(jī)設(shè)備，配置星三角切換裝置，從而提升運(yùn)行效率，強(qiáng)化節(jié)能效果。（4）設(shè)定既定操控程序，動(dòng)態(tài)控制動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)，節(jié)約設(shè)備管理人力資源成本，降低能耗。

3.2? 降低系統(tǒng)線路損耗

電流在電線流通中，由于受到電阻的影響，會(huì)產(chǎn)生一定的損耗。其中，電流值不變，電線線路越長、線路寬度越小，電阻值就越大。降低電網(wǎng)線路損耗的具體策略為：①優(yōu)化線路路徑，減小導(dǎo)線長度;②盡可能的拉近變壓器與負(fù)荷中心的距離，減小供電半徑;③根據(jù)實(shí)際用途選擇適合的導(dǎo)線，通常，高壓輸電線路多選擇體量輕、電阻值恒定的鋁線;④在保證線路載流量滿足需求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增大導(dǎo)線截面積。

3.3? 增大電氣設(shè)備自然功率因數(shù)，配置電容器進(jìn)行就地補(bǔ)償

當(dāng)下，配電系統(tǒng)的電能傳輸總量已無法滿足民用建筑的功能需求，為此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)定傳輸有功功率。眾所周知，在配電系統(tǒng)中，部分用電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一些無功電流，而這就在一定程度上加大了線路功率損耗。對此，我們應(yīng)當(dāng)采取如下幾點(diǎn)措施：

（1）提高電氣設(shè)備的自然功率因數(shù)，在民用住宅中，自然功率因素較高的設(shè)備主要包括有補(bǔ)償電容器的電感應(yīng)用電設(shè)備、單燈安裝的電容器等。

（2）配置電容器進(jìn)行就地補(bǔ)償，將無功電流控制在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而消除無功需求。通常，就地補(bǔ)償方式主要包括高壓電容補(bǔ)償、獨(dú)立補(bǔ)償及集中補(bǔ)償?shù)取?/p>

3.4? 優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

在整個(gè)民用建筑能耗體系中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占據(jù)著絕對比重。通常情況下，空調(diào)系統(tǒng)的耗電量約占民用建筑工程耗電量的一半。為此，優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)勢在必行。經(jīng)大量理論研究與實(shí)踐論證可知，適當(dāng)延展建筑內(nèi)部空間，有助于室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)，進(jìn)而降低取暖制冷家用電氣設(shè)備的電能損耗。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小建筑空間形狀的表面積，控制熱量傳導(dǎo)，進(jìn)而縮短空調(diào)等制冷設(shè)備的使用時(shí)間?；蛘咭部稍跐M足室內(nèi)照明需求的前提下，盡可能的縮減窗體結(jié)構(gòu)數(shù)量，減小結(jié)構(gòu)面積，同時(shí)使用熱傳導(dǎo)效率低的材料，以調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，節(jié)約電能。

3.5? 優(yōu)化建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

針對現(xiàn)代民用建筑的照明系統(tǒng)來說，要在滿足基本照明需要的基礎(chǔ)上，突出靈便性與個(gè)性化特征，進(jìn)而營造舒適的空間氛圍。在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，需根據(jù)建筑空間的功能特征，確保照明系統(tǒng)與整體環(huán)境的協(xié)調(diào)性。具體措施如下所述。

（1）高效利用自然光。我們都知道，自然光是一種無污染的循環(huán)資源，具有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)階段，天然光的應(yīng)用方式主要包括棱鏡反射法、導(dǎo)光管法及光熱轉(zhuǎn)化法等。在民用建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加靠近室外部分的建筑面積，調(diào)整門窗結(jié)構(gòu)尺寸，讓自然光能夠充分照射到室內(nèi);

（2）優(yōu)選照明燈具、合理調(diào)配光源。根據(jù)室內(nèi)空間高度及懸掛高度選擇適宜的燈具。通常，懸掛點(diǎn)較高的場所多使用光照強(qiáng)度較大的金屬鹵化物燈;而懸掛點(diǎn)較低的場所則使用光源柔和的熒光燈。在選擇光源時(shí)，應(yīng)盡可能使用光源強(qiáng)且反射面靈敏的燈具;在選擇附屬配件時(shí)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先使用低能耗的配件。

3.6? 優(yōu)化配置變壓器，設(shè)定電壓參數(shù)，優(yōu)選節(jié)能環(huán)保型變壓設(shè)備

在優(yōu)選調(diào)配變壓器時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)備的規(guī)格及系統(tǒng)運(yùn)載負(fù)荷強(qiáng)度，設(shè)定電壓參數(shù)，爭取最大限度的控制電能損耗。根據(jù)相關(guān)理論驗(yàn)證可知，變壓器供電電壓與配套電器設(shè)備的電損耗率成反比例關(guān)系。針對民用建筑來說，最小供電電壓值應(yīng)不小于220v，最大供電電壓值應(yīng)不大于10KV。在選定民用建筑電壓等級時(shí)，要在確保電壓值符合要求的基礎(chǔ)上，盡可能的提高電壓等級。

另外，選定變壓器類型及規(guī)格也是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容之一。對于節(jié)能變壓器來說，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選非晶合金材料，從而降低能耗，減輕噪音污染。在確定民用建筑電壓器配置數(shù)量時(shí)，需綜合考量項(xiàng)目建設(shè)資金儲(chǔ)備及供電需求等多方面因素，若變壓器配置過多，則會(huì)造成資源的過度損耗;若變壓器配置不足，則無法滿足供電需求?；谧儔浩餍枰３珠L期高強(qiáng)度作業(yè)狀態(tài)，為此，就應(yīng)盡可能的減小變壓器設(shè)備的荷載，并根據(jù)季節(jié)性用電量差異，有針對性的調(diào)整供電電壓，最大限度的降低電量損耗。

3.7? 積極推廣新技術(shù)，高效應(yīng)用節(jié)能型產(chǎn)品

在新時(shí)期發(fā)展背景下，絕大多數(shù)民用建筑工程都融合了新的設(shè)計(jì)理念，并配置了多元化的電氣產(chǎn)品，力求控制能源損耗，減輕環(huán)境污染，壓縮運(yùn)行成本?，F(xiàn)如今，應(yīng)用頻率較高的電氣設(shè)備主要包括EPS應(yīng)急設(shè)備、發(fā)光二極管光源、礦物絕緣電纜等。通過優(yōu)化配置電氣設(shè)備，可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減小能耗，具有極高的推廣價(jià)值。

4? 結(jié)語

綜上所述，隨著現(xiàn)代科技的不斷完善，能源需求量逐步擴(kuò)張，而能源供應(yīng)匱乏已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。伴隨市場經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展與城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，切實(shí)推廣民用建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)是大勢所趨。而其中，建筑電氣工程節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)揮著不可替代的作用。只有不斷優(yōu)化電氣工程設(shè)計(jì)，才能切實(shí)提升電氣系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低能源損耗，進(jìn)而控制環(huán)境污染，推動(dòng)民用建筑電氣工程事業(yè)的穩(wěn)步前行。

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