電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

許和平

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，甘肅　蘭州　730000）

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電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

許和平

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，甘肅蘭州730000）

摘要：電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)是電氣節(jié)能系統(tǒng)中的基本組成部分，在研究及技術(shù)應(yīng)用的過程中取得了十分顯著的成就。在現(xiàn)階段電氣節(jié)能技術(shù)運(yùn)用的過程中，應(yīng)該充分實(shí)現(xiàn)民用建筑工程設(shè)計(jì)的資源有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)建筑手段的科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重性遞進(jìn)，并將民用建筑工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上推動(dòng)商業(yè)建筑的發(fā)展，并在真正意義上實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用的高效性，從而為節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用及方案的設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)。本論述在甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院的視角下，將電氣節(jié)能技術(shù)作為研究的重點(diǎn)，對(duì)其在建筑工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)運(yùn)用以及技術(shù)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)性的探究，旨在推動(dòng)電氣行業(yè)的綜合性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣節(jié)能；技術(shù)應(yīng)用；建筑工程

DOI 10.3969/j.issn.1672-6375.2016.05.017

隨著電力事業(yè)的綜合性發(fā)展，我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛地運(yùn)用在系統(tǒng)集成以及電力節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，通過其技術(shù)的運(yùn)用及優(yōu)化分析，將電子檢測(cè)設(shè)備、PC以及控制系統(tǒng)集成在建筑工程設(shè)計(jì)的過程中，并通過對(duì)技術(shù)內(nèi)容的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)性分析，實(shí)現(xiàn)了電氣技能技術(shù)的綜合性運(yùn)用。但是，一些建筑工程中其電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍然缺乏科學(xué)化的電氣節(jié)能技術(shù)形式，因此，在技術(shù)優(yōu)化及創(chuàng)新應(yīng)用的過程中，建筑企業(yè)應(yīng)該有效提高各個(gè)建筑中電力系統(tǒng)構(gòu)建以及施工技術(shù)的專業(yè)性，從而推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用。

1　電氣自動(dòng)化的概述及原則分析

1.1電氣自動(dòng)化的概述

電氣自動(dòng)化是人們?nèi)粘Ｉ钜约肮I(yè)發(fā)展中最重要的技術(shù)形式，其潛在的學(xué)科技術(shù)以及研究價(jià)值相對(duì)較高，所以，電子自動(dòng)化技術(shù)也就成為技術(shù)產(chǎn)業(yè)中重要的組成形式。電子自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)的領(lǐng)域也相對(duì)廣泛，不僅包括了民用住宅、商業(yè)建筑，而且也包括了大型的景觀設(shè)計(jì)，通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以為節(jié)能、環(huán)保建筑系統(tǒng)的優(yōu)化及設(shè)計(jì)提供有效依據(jù)，并實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)中電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用的經(jīng)濟(jì)化發(fā)展［1］。

1.2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)的原則

在電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)及優(yōu)化的過程中，其設(shè)計(jì)的原則可以分為以下幾種：一是適應(yīng)性原則。這一原則在電子自動(dòng)化節(jié)能設(shè)計(jì)中占據(jù)著十分重要的位置，例如，在建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到建筑設(shè)備應(yīng)用中的動(dòng)力資源以及社會(huì)用電的荷載量，實(shí)現(xiàn)民用住宅用電設(shè)計(jì)以及用電質(zhì)量的可靠性。二是實(shí)際性原則。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，其設(shè)計(jì)的原則應(yīng)該遵守實(shí)事求是的基本原則，建筑企業(yè)不能進(jìn)行盲目的投資，而是應(yīng)該通過原材料的謹(jǐn)慎選擇，保證設(shè)計(jì)工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。三是節(jié)能性原則。對(duì)于節(jié)能型設(shè)計(jì)理念而言，為了實(shí)現(xiàn)建筑資源的有效運(yùn)用，在設(shè)計(jì)的同時(shí)要將電力系統(tǒng)中設(shè)備的自身消耗以及線路的損耗等因素進(jìn)行充分考慮，從而實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的節(jié)能性理念［2］。

2　電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑中的現(xiàn)狀分析

2.1用電負(fù)荷計(jì)算偏差中的耗損分析

在民用建筑設(shè)計(jì)分析的過程中，其初步設(shè)計(jì)方案中的單位指標(biāo)以及需求系數(shù)存在著負(fù)荷載的技術(shù)，但在實(shí)際建筑施工的過程中，這種建筑方案并沒有采用負(fù)荷載的技術(shù)形式，導(dǎo)致用戶在計(jì)算的過程中出現(xiàn)了一定的偏差，從而對(duì)工程的設(shè)計(jì)造成了制約性的影響。而且，在建筑施工時(shí)，建筑耗能增大會(huì)在一定程度上造成變壓器的選擇中出現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)都會(huì)為電氣節(jié)能技術(shù)的自動(dòng)化運(yùn)用造成影響。

2.2建筑材料質(zhì)量問題的耗能分析

通過對(duì)現(xiàn)階段民用建筑工程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的分析可以發(fā)現(xiàn)，一些項(xiàng)目為了節(jié)約項(xiàng)目的成本，在建筑方案實(shí)施中存在著材料選擇不規(guī)范的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)為建筑材料的參數(shù)造成了一定的偏差，如在施工建筑的過程中，其材料的選用缺少合格證、缺少有效性的生產(chǎn)資料等，若這些現(xiàn)象不能得到有效解決，會(huì)在一定程度上降低建筑設(shè)計(jì)工程的安全性及穩(wěn)定性［3］。

2.3額外建筑設(shè)備使電氣設(shè)備損耗相對(duì)嚴(yán)重

在現(xiàn)階段工程設(shè)計(jì)的過程中，其建筑項(xiàng)目需要對(duì)采暖、通風(fēng)等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，并保證其系統(tǒng)的安全運(yùn)行。但是，在工程項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，仍然存在著設(shè)備選型以及工程運(yùn)用不合理等現(xiàn)象，一些民用建筑在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)照明光源的選擇、控制方式的分析等存在著較為嚴(yán)重的不合理現(xiàn)象，使建筑中的額外消耗過于嚴(yán)重，從而為建筑項(xiàng)目資源的有效運(yùn)用造成影響。

3　電氣節(jié)能技術(shù)在民用建筑工程中的應(yīng)用

3.1商業(yè)建筑中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，其冷熱源系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，通過其系統(tǒng)的運(yùn)用可以實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。而且，對(duì)于商業(yè)建筑中的空調(diào)系統(tǒng)而言，其整體的負(fù)載能力相對(duì)較大，在統(tǒng)計(jì)分析中可以發(fā)現(xiàn)，通常情況下，空調(diào)的最大冷負(fù)荷為7 000 kW，而最大的熱負(fù)荷為5 000 kW，因此，其冷熱系統(tǒng)相對(duì)較為龐大。空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，其商業(yè)建筑系統(tǒng)中，電氣裝置會(huì)布置在地下層或是集中在建筑的頂層，通過其設(shè)計(jì)不僅可以有效節(jié)約建筑中的空間，同時(shí)也可以縮短管道之間的距離，有效避免空間資源的浪費(fèi)［4］。

在商業(yè)建筑中，其電氣節(jié)能技術(shù)可以有效融入到空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，其系統(tǒng)中的冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及冷卻塔系統(tǒng)等，會(huì)通過每天預(yù)先編排的順序，滿足商業(yè)建筑中供冷及供暖的要求，并通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)溫度的分析，控制空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通過對(duì)電子自動(dòng)化系統(tǒng)的集中控制及檢測(cè)，可以及時(shí)啟停不同的設(shè)備裝置，通過對(duì)系統(tǒng)累計(jì)工作狀態(tài)的分析，保證系統(tǒng)運(yùn)行過程中的時(shí)間平衡，有效避免設(shè)備不必要工作狀態(tài)的出現(xiàn)。在整個(gè)工作的過程中，設(shè)備啟停聯(lián)動(dòng)的順序可以分為以下幾種原則：首先，設(shè)備的啟動(dòng)。在啟動(dòng)的過程中，其順序?yàn)椋捍蜷_電動(dòng)蝶閥—冷凍水泵—冷卻水泵—冷卻塔風(fēng)機(jī)—冷水機(jī)組，在這一工作順序中，可以保證商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)的有效性。其次，設(shè)備的停止。這一順序與設(shè)備的啟動(dòng)存在著一定的差異性，其過程為：停止冷凍機(jī)—冷卻水泵—冷凍水泵—冷卻塔風(fēng)機(jī)—關(guān)閉電動(dòng)蝶閥。在冷凍機(jī)組以及循環(huán)水泵的運(yùn)行狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)要求相符合時(shí)，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行冷凍機(jī)組的時(shí)間累積，在滿足一小時(shí)的情況下，其系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)出自動(dòng)切換的模式，有效保證設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而延長系統(tǒng)的使用壽命，并實(shí)現(xiàn)商業(yè)建筑中電子節(jié)能系統(tǒng)的高效運(yùn)用［5］。

3.2大型園區(qū)中景觀照明的節(jié)能設(shè)計(jì)

第一，照明框架的構(gòu)建，在大型景觀設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)將兩條回游路以及中心廣場(chǎng)的照明作為整體框架，布局結(jié)構(gòu)會(huì)將城市軸、中心軸以及環(huán)境軸作為總體，其中的中心軸以及環(huán)境軸是城市中軸夜景景觀設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)框架。第二，建筑設(shè)計(jì)理念的分析，通過對(duì)廣場(chǎng)以及大型景園區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)布局的分析，在景觀設(shè)計(jì)的過程中為了營造出不同的氛圍，一些區(qū)域的設(shè)計(jì)會(huì)呈現(xiàn)出“一片、兩線以及兩帶”的設(shè)計(jì)理念，“一片”主要是將市民廣場(chǎng)作為中心，進(jìn)行景觀燈的設(shè)計(jì)；“兩線”是指中軸線以及二條回游路；“兩帶”也就是南中軸兩翼的下沉廣場(chǎng)，通過這種電力系統(tǒng)的構(gòu)建，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)式設(shè)計(jì)中的整體統(tǒng)一、局部多變以及層次分明的設(shè)計(jì)理念。與此同時(shí)，在園區(qū)道路照明設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該通過對(duì)《城市照明指南》的分析（照明標(biāo)準(zhǔn)如圖一所示），構(gòu)建系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。第三，景觀照明的效果分析，對(duì)于中心廣場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)而言，在設(shè)計(jì)的過程中會(huì)將中軸以及燈光系統(tǒng)形成圍合系統(tǒng)，這種設(shè)計(jì)理念在一定程度上反應(yīng)出中國傳統(tǒng)的建筑思想，通過自然以及歷史的協(xié)調(diào)運(yùn)用，構(gòu)建了創(chuàng)新性的景觀設(shè)計(jì)理念。第四，在景觀設(shè)計(jì)的過程中，為了實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用，在大型園區(qū)景觀照明設(shè)計(jì)的同時(shí)，會(huì)通過調(diào)壓、調(diào)頻等技術(shù)的運(yùn)用，構(gòu)建智能化的控制節(jié)能供電柜，由于城市供電中下半夜的用電負(fù)荷量相對(duì)較低，但是電網(wǎng)電壓相對(duì)較高的特點(diǎn)，會(huì)通過全自動(dòng)節(jié)能系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、調(diào)頻等技術(shù)的運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)工程建筑過程中的節(jié)能。第五，建立城市3DMS數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無線通訊技術(shù)以及遙控技術(shù)的運(yùn)用，會(huì)將GPRS作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，將現(xiàn)場(chǎng)的配電控制柜進(jìn)行緊密的連接，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程反饋等技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)大型園區(qū)電力系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，為電氣節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用提供有效依據(jù)［4］。照明標(biāo)準(zhǔn)及方式見表1所示。

表1　園區(qū)道路照明標(biāo)準(zhǔn)及照明方式

3.3民用建筑中合理利用天然光源

在現(xiàn)階段民用建筑設(shè)計(jì)及工程優(yōu)化的過程中，為了保證電氣系統(tǒng)的有效運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)電力資源的有效節(jié)約，在工程設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)合理運(yùn)用自然光源，可以采用光伏效應(yīng)的采光技術(shù)，在工程設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該選用太陽能燈具，并建造太陽能電站，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能源的有效運(yùn)用。

首先，在太陽能電站設(shè)計(jì)中，其中心廣場(chǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該將植物作為自然景觀，并在不影響樹木成長的基礎(chǔ)上建造太陽能電站。應(yīng)該注意的是，太陽能電站設(shè)計(jì)的位置應(yīng)該正面朝南，并沒有任何物體的遮擋，保證太陽能電站的受光條件良好。應(yīng)該布置1 m×2 m的光伏組件，其數(shù)量應(yīng)該達(dá)到90塊，而且每塊光伏組件應(yīng)該為240 W的多晶硅電池板，從而實(shí)現(xiàn)太陽能源的有效運(yùn)用［6］。

其次，太陽能燈具的運(yùn)用，對(duì)于設(shè)計(jì)工程而言，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該將太陽能發(fā)光地磚設(shè)置在市民中心廣場(chǎng)之上，可以在大舞臺(tái)、臺(tái)階上鋪設(shè)太陽能燈磚以及太陽能星光燈，其中鋪設(shè)的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)廣場(chǎng)的實(shí)際狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)太陽能的有效運(yùn)用，使太陽能等可以在白天自由吸收光源，到夜晚利用儲(chǔ)存的能量進(jìn)行發(fā)光。

最后，太陽能水晶草坪燈的鋪設(shè)，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)的過程中，為了是民用建筑中的電氣資源得到資源的節(jié)約，可以強(qiáng)化廣場(chǎng)設(shè)計(jì)中中心區(qū)域中軸線的設(shè)計(jì)，通過太陽能與LED燈的合理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)資源的有效運(yùn)用，從而為建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供系統(tǒng)依據(jù)［7］。

4　結(jié)束語

在現(xiàn)階段城市化進(jìn)程優(yōu)化及發(fā)展的過程中，能源的消耗以及資源的浪費(fèi)為我國生態(tài)化的建設(shè)造成了嚴(yán)重的影響，其中的能源短缺在一定程度上會(huì)限制我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、影響社會(huì)的進(jìn)步。而在建筑行業(yè)構(gòu)建的過程中，由于其工程系統(tǒng)相對(duì)龐大，如果不能實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)運(yùn)用，保證電子節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用，會(huì)造成資源的浪費(fèi)。因此，在建筑設(shè)計(jì)中，技能型技術(shù)的運(yùn)用成為行業(yè)的必然發(fā)展趨勢(shì)。在民用建筑電力系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，應(yīng)該強(qiáng)化電氣節(jié)能技術(shù)的有效運(yùn)用，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑工程的可持續(xù)性發(fā)展。

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作者簡介：許和平（1964-），女，漢族，河南堰城人，大學(xué)?？?，工程師，主要從事電氣專業(yè)設(shè)計(jì)工作。

收稿日期：2016- 3- 2

中圖分類號(hào)：TU201.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A