關(guān)于節(jié)能建筑電氣技術(shù)應(yīng)用的研究

陳毅俊

摘 要：電能是一種可二次使用的清潔能源，電氣技術(shù)對(duì)于建筑節(jié)能有著重要的意義。文章結(jié)合長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)，主要講述了電氣技術(shù)在建筑節(jié)能中具有的重大意義和應(yīng)用，希望能夠起到拋磚引玉的作用，為廣大同行提供一些借鑒。

關(guān)鍵詞：節(jié)能建筑；電氣技術(shù)；應(yīng)用

引言

在工業(yè)化飛速發(fā)展的今天，能源消耗量空前巨大，我國(guó)的人均資源占有量還不到世界平均水平的一半，又是一個(gè)能源消耗大國(guó)，我國(guó)的能源利用率大約為30%，僅大約為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半，單位建筑面積的能耗相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家的2～3倍，具有很大的提升空間。我國(guó)如今正在實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，節(jié)能技術(shù)將會(huì)廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中。建筑行業(yè)未來(lái)還會(huì)大力引入更加先進(jìn)的電氣技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 電氣技術(shù)在節(jié)能建筑應(yīng)用中的意義

自從我國(guó)進(jìn)入改革開(kāi)放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)能源漸漸不能滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)需求，而且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了破壞，電能雖然是一種清潔能源，但是我國(guó)電能儲(chǔ)備并不充足，節(jié)能減排是新時(shí)期我國(guó)建設(shè)的重要任務(wù)。在提倡低碳經(jīng)濟(jì)的今天，建筑行業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)正在成為一種新的趨勢(shì)，其經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益不容忽視。我國(guó)“十二五”規(guī)劃以來(lái)大力推進(jìn)節(jié)能減排工作，綠色建筑已經(jīng)成為今后發(fā)展的重點(diǎn)。節(jié)能建筑中使用電氣技術(shù)，不僅為人們提供更加安全健康的生活空間，還要更加節(jié)能環(huán)保。新型的電氣技術(shù)將大大減少以往建筑中存在的高耗能問(wèn)題。

2 建筑電氣節(jié)能的方法

2.1 利用太陽(yáng)能技術(shù)

太陽(yáng)能是一種可再生的清潔能源，具有非常大的開(kāi)發(fā)潛力，既能節(jié)省傳統(tǒng)資源的利用，還能減少?gòu)U氣排放，保護(hù)環(huán)境。當(dāng)前的太陽(yáng)能照明技術(shù)一半都采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，此系統(tǒng)能將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能?？茖W(xué)地利用太陽(yáng)能在節(jié)能、環(huán)保方面具有非常重要的意義。

2014年，我國(guó)太陽(yáng)能光伏裝機(jī)繼續(xù)增長(zhǎng)，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)品產(chǎn)量同比大幅增長(zhǎng)，企業(yè)運(yùn)營(yíng)持續(xù)回暖，產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境也逐步完善。2013年，我國(guó)太陽(yáng)能光伏新增裝機(jī)量12.9GW，同比增長(zhǎng)186.7%。其中分布式800MW。國(guó)家能源局制定2014年光伏裝機(jī)目標(biāo)是：大型6GW，分布式8GW。2014年1月，國(guó)家能源局確定的山東省、浙江省和廣東省2014年分布式光伏裝機(jī)規(guī)模分別為1GW、1GW與900MW。

2.2 充分利用自然光源

我國(guó)照明用電約占全國(guó)用電量的13%左右，因此合理利用自然光源也是照明節(jié)能工程中一項(xiàng)很重要的內(nèi)容。自然光源是取之不盡用之不竭的清潔能源，在實(shí)施照明工程時(shí)，可以將采光和照明進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。太陽(yáng)光線中的紫外線對(duì)室內(nèi)殺菌消毒具有非常好的作用，白天盡量利用自然光源，將會(huì)大大將各地建筑能耗，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

我們利用Radiance軟件進(jìn)行了模擬計(jì)算，建立了一個(gè)10×10×4m3（長(zhǎng)×寬×高）的計(jì)算模型，得到了如圖1所示的數(shù)據(jù)。

圖1 窗墻比對(duì)全年日均能耗指標(biāo)的影響

通過(guò)以上數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：窗墻比與日均照明節(jié)電指標(biāo)成線性關(guān)系。在晴天，窗墻比每增加10%，節(jié)電指標(biāo)升高0.026kWh/m2；在陰天，窗墻比每增加10%，節(jié)電指標(biāo)升高0.023kWh/m2，晴天比陰天高11.5%。相同模型下，窗墻比每增加10%，日均空調(diào)能耗指標(biāo)增加0.021kWh/m2。

2.3 照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

照明控制是基礎(chǔ)理論的一部分，也是設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要的內(nèi)容，在節(jié)能實(shí)施中同樣不可缺少。照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）節(jié)能。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到照明控制的重要性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到盡量減少不必要的開(kāi)燈次數(shù)和開(kāi)燈時(shí)間，只有當(dāng)使用者需要時(shí)才開(kāi)啟照明；（2）營(yíng)造良好的環(huán)境。為了增加室內(nèi)環(huán)境的舒適性，可以通過(guò)對(duì)光線的控制劃分空間，使同一空間營(yíng)造不同的環(huán)境氛圍。

3 節(jié)能建筑中電氣技術(shù)的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)科學(xué)制定

電氣技術(shù)的設(shè)計(jì)規(guī)劃是應(yīng)用的基礎(chǔ)，也是使用中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要是分析供電系統(tǒng)的搭建和用電系統(tǒng)安全的保障。在設(shè)計(jì)圖紙定稿后，網(wǎng)絡(luò)、線路、設(shè)備和材料的使用都需要以此進(jìn)行開(kāi)展。在供電系統(tǒng)方面，龐大的供電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)線路的排列、材料、設(shè)備的能耗進(jìn)行綜合的考慮，在達(dá)到供電要求的前提下選擇一個(gè)最優(yōu)的方案。城市網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，設(shè)計(jì)人員必須要關(guān)注區(qū)域的負(fù)荷、供電距離和外界的環(huán)境因素。在用電系統(tǒng)方面，應(yīng)當(dāng)結(jié)合外部環(huán)境特點(diǎn)和室內(nèi)空間特點(diǎn)等對(duì)路線和設(shè)備材料進(jìn)行合理的規(guī)劃。

3.2 合理選擇節(jié)能設(shè)備與材料

在設(shè)備、材料的采購(gòu)并進(jìn)入施工階段后，需要注意，設(shè)計(jì)方案中的設(shè)備和材料并不是固定不變的，需要在實(shí)際采購(gòu)時(shí)進(jìn)行分析和辨別，在進(jìn)行材料的選擇時(shí)，需要協(xié)調(diào)短期利益與長(zhǎng)期利益的矛盾。為了能夠最大限度的提高長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，就必須科學(xué)的利用現(xiàn)代電氣技術(shù)，例如對(duì)于一般的室內(nèi)照明燈，可以采用高效能的熒光燈，而停車場(chǎng)等外部空間，則可以使用高壓鈉燈等。

3.3 用新型能源的使用

隨著科技的發(fā)展，新型能源已經(jīng)逐漸進(jìn)入到了建筑領(lǐng)域。目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電和風(fēng)力是最常采用的形式，也是發(fā)展的重點(diǎn)。太陽(yáng)能光伏發(fā)電能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化成電能，在照明、熱水器等方面具有非常巨大的開(kāi)發(fā)潛力。風(fēng)力發(fā)電相對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電來(lái)說(shuō)，受環(huán)境影響較大，需要在常年有風(fēng)的地區(qū)使用，而且安裝的成本很高，需要政策的大力支持和技術(shù)的不斷改進(jìn)才能普及，風(fēng)力發(fā)電能夠很好的解決一部分地區(qū)的用電需求。新型能源的使用，得益于科技的發(fā)展，能夠緩解部分地區(qū)用電緊張的問(wèn)題。隨著技術(shù)的進(jìn)步，新型能源的普及，還能降低自然資源的消耗，保護(hù)環(huán)境，將會(huì)對(duì)人們的生活產(chǎn)生重要的影響。

3.4 科學(xué)引進(jìn)智能控制系統(tǒng)

電氣技術(shù)不僅包括照明和溫控系統(tǒng)，還涉及到門窗、電視、電梯、飲水等設(shè)備的能耗，為了達(dá)到降低能耗的目的，還要引入智能控制系統(tǒng)。智能控制系統(tǒng)就是能夠全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的對(duì)室對(duì)溫度、濕度、照明燈進(jìn)行科學(xué)的控制。智能控制系統(tǒng)一方面減少了人的操作，使人們的生活更加智能化，另一方面，防止出現(xiàn)“人走燈亮”等資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，更重要的是，加強(qiáng)了風(fēng)險(xiǎn)管理的工作。如果用電接近或者超過(guò)負(fù)荷，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)預(yù)警，并采取相應(yīng)的應(yīng)急保護(hù)措施，降低事故發(fā)生的概率，減少財(cái)產(chǎn)損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，在建筑節(jié)能方面，我國(guó)同世界發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距非常明顯，國(guó)外公司非常重視節(jié)能設(shè)計(jì)，我國(guó)雖然也已經(jīng)意識(shí)到了建筑節(jié)能的重要性，但是在技術(shù)及相關(guān)理念上仍然落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。一般建筑物的使用壽命大多在50-100年，在漫長(zhǎng)的使用過(guò)程中，能源的消耗十分巨大，電氣技術(shù)具有非常廣闊的發(fā)展前景。自從實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來(lái)，我國(guó)就十分注重節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，節(jié)能是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是建筑企業(yè)需要擔(dān)負(fù)起的責(zé)任和重?fù)?dān)。電氣技術(shù)的節(jié)能設(shè)計(jì)涉及到建筑的各個(gè)方面，必須合理的選擇新材料和新技術(shù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)方案進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，激發(fā)節(jié)能潛力，將節(jié)能建筑的發(fā)展推向一個(gè)新的高度。

參考文獻(xiàn)

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