低碳背景下的建筑電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

盛同平

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221116）

科技發(fā)展的同時(shí)，能源問題逐漸顯現(xiàn)，我國是能源消耗大國，能源與持續(xù)發(fā)展的矛盾一直存在。一直以來，我國都處于能源短缺狀態(tài)，而且資源浪費(fèi)現(xiàn)象依然存在。電能作為建筑中必需的能源，有著重要的作用，對建筑的功能、人們正常的工作生活有著直接的影響。目前，根據(jù)建筑項(xiàng)目的不同其電能需求量也有所不同，如何做到電能的充分有效利用和最大程度地節(jié)能環(huán)保，是當(dāng)前建筑電氣的重要研究方向。

1 建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀概述

低碳背景下，我國在各個(gè)領(lǐng)域都在倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保，節(jié)能環(huán)保也成為我國建筑電氣技術(shù)設(shè)計(jì)的基本要求之一。目前，建筑電氣節(jié)能在設(shè)計(jì)、技術(shù)、施工、管理等多個(gè)方面都有了更加長足的進(jìn)步，逐漸在現(xiàn)有基礎(chǔ)上更多地注重節(jié)能環(huán)保的考慮。但是建筑能耗問題依然有待完善，在不斷地摸索創(chuàng)新過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、大膽創(chuàng)新，進(jìn)一步地進(jìn)行統(tǒng)籌分析，以期能夠得到更加有效的建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案和節(jié)能技術(shù)方法。

許多從業(yè)者在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，在沒有對建筑進(jìn)行全面考察的情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或照搬其他設(shè)計(jì)成果，容易造成電氣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理的情況發(fā)生。在建筑電氣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用方面，難以將建筑功能需求、新型節(jié)能技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，對于節(jié)能設(shè)備、產(chǎn)品的選擇方面較為盲目，沒有進(jìn)行綜合考慮，重視程度不夠，經(jīng)常出現(xiàn)建筑電氣自動(dòng)化不足的狀態(tài)。電氣安裝施工過程中，對電氣跟蹤記錄、管理等不夠及時(shí)，這使得建筑電氣系統(tǒng)很難達(dá)到預(yù)期的節(jié)能環(huán)保以及功能性的要求，工程質(zhì)量難以保證。

建筑電氣設(shè)備安裝完畢后，還需要對建筑電氣節(jié)能設(shè)備進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，如果檢查維護(hù)不到位，將導(dǎo)致電氣設(shè)備的加速老化，容易出現(xiàn)損壞，降低設(shè)備壽命的同時(shí)難以發(fā)揮其應(yīng)用的效果，甚至影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行，造成不必要的后果。

目前，我國建筑電氣節(jié)能發(fā)展依然處于起步階段，在低碳背景下，建筑電氣節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用仍然需要不斷地探索和完善。需要對建筑業(yè)電氣節(jié)能環(huán)保的影響因素、電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)、節(jié)能環(huán)保背景下建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)的措施進(jìn)行全面的研究探討，促進(jìn)建筑電氣在低碳背景下的長足發(fā)展。

2 建筑業(yè)電氣節(jié)能環(huán)保需要考慮的因素分析

2.1 保證建筑物的基礎(chǔ)功能

在進(jìn)行建筑電氣設(shè)計(jì)過程中，需要首先保證建筑物的基礎(chǔ)功能，同時(shí)，還要保證建筑的美觀大方，符合當(dāng)前時(shí)代的要求。建筑電氣設(shè)計(jì)理念需要以人的需求為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮節(jié)能低碳，要以可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，將電氣建筑設(shè)計(jì)與低碳節(jié)能進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，保證能源能夠更加節(jié)約，避免資源浪費(fèi)，更好地實(shí)現(xiàn)建筑的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在電氣設(shè)計(jì)過程中，建筑物的基礎(chǔ)功能是首先需要保證的，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)能降耗、綠色低碳。

2.2 對經(jīng)濟(jì)效益的重現(xiàn)

建筑電氣設(shè)計(jì)和應(yīng)用過程中，要想達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的和效果，并不能只通過資金追投的情況來解決，這樣不符合低碳背景下建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的初衷。建筑電氣設(shè)計(jì)以及技術(shù)的應(yīng)用，不僅要達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，還要同時(shí)保證經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。建筑電氣工程預(yù)算過程需要以建筑電氣設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，創(chuàng)新電氣使用規(guī)劃，將資金進(jìn)行更加有效的利用，提升經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳環(huán)保。如果在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，資金控制不到位，那么會(huì)產(chǎn)生適得其反的效果，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)、技術(shù)的應(yīng)用也會(huì)受到不良的影響，對建筑電氣節(jié)能創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展是不利的。

2.3 開發(fā)并使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

建筑電氣的運(yùn)用已經(jīng)非常普遍，這既是建筑開發(fā)的要求，也是建筑本身功能性的要求。傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)的運(yùn)用過程中資源浪費(fèi)情況明顯，時(shí)間效率難以提升，難以達(dá)到預(yù)期效果。要想實(shí)現(xiàn)建筑電氣的低碳環(huán)保首先需要更新建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)理念，通過對建筑特點(diǎn)的深入挖掘，運(yùn)用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)突破限制，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷進(jìn)行節(jié)能技術(shù)、管理理念、綠色施工方式方法的研究探討和創(chuàng)新，做到高效、高質(zhì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善低碳環(huán)保、節(jié)能降耗的時(shí)代要求。

3 電氣設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)探討

3.1 等電位連接導(dǎo)線的截面

等電位連接主母線的最小截面要大于裝置最大保護(hù)線截面的一半，采用銅線截面不低于2.5 mm。與兩個(gè)外漏可導(dǎo)電部分的輔助等電位連接線截面要大于保護(hù)線截面。連接外露導(dǎo)電部分與裝置外導(dǎo)電部分的輔助等電位聯(lián)結(jié)線，其截面不應(yīng)小于相應(yīng)保護(hù)線截面的一半。

3.2 電度表容量

國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中，進(jìn)戶銅線為10 mm，10 mm絕緣銅線穿硬塑料管敷設(shè)時(shí)，載流量為46 A，可以輸送的電功率為10 kW。基于此，普通住宅在不更換電度表、兩級自動(dòng)空氣斷路器、不進(jìn)行電源改造的基礎(chǔ)上，其可以滿足10 kW的電力負(fù)荷要求。

電度表的裝設(shè)主要需要安裝在公共電源部分，例如樓梯照明、有線顯示系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)等。公寓式單身住宅也需要單獨(dú)裝設(shè)電度表，以做到電度表的記錄與度量。住宅與通建筑的商業(yè)設(shè)施由于屬于不同功能性質(zhì)，因此需要分別安裝電源開關(guān)，使兩者能夠分開管理，兩者的電度表需要分開集中安裝。

目前，建筑場所電氣設(shè)備普遍運(yùn)用的是單相電感性負(fù)荷，其缺點(diǎn)在于功率因素較低，容易造成滯后無功功率占比較大的情況。這種情況下，一般將電容器無功補(bǔ)償裝置安裝至低壓供配電系統(tǒng)中，以達(dá)到提高功率因數(shù)，同時(shí)降低無功功率占比，保證供電效率、供電電壓質(zhì)量的同時(shí)減少線路損耗，使有功功率使用效率更高，最終達(dá)到節(jié)約電能的效果。無功自動(dòng)補(bǔ)償按性質(zhì)分為二相電容自動(dòng)補(bǔ)償和分相電容自動(dòng)補(bǔ)償。三相電容自動(dòng)補(bǔ)償適用于三相負(fù)載平衡的供配電系統(tǒng)。

3.3 照明燈具

在國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，對于節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)的建筑，是不予以做竣工驗(yàn)收的。鎮(zhèn)流器自身功耗小于光源標(biāo)稱功率的15%，諧波含量小于20%，氣體放電燈的整體功率因數(shù)要高于0.9。在選擇燈具時(shí)，要選擇控光性能好、直射光同比例高的節(jié)能型高效燈具，如有裝飾需要?jiǎng)t事情可定。住宅室內(nèi)燈具的選擇中，其燈具效率要高于70%，如果裝有遮光隔柵時(shí)，其燈具效率要高于60%。

4 低碳背景下建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)的措施

4.1 重視照明部分的節(jié)能

建筑照明在建筑電力能源消耗中占比較大，同時(shí)其覆蓋范圍也較大，是主要的建筑電氣設(shè)備。在低碳背景下，照明節(jié)能設(shè)計(jì)是重要的節(jié)能措施，并且有著很大的發(fā)揮空間。照明節(jié)能的實(shí)現(xiàn)能夠促進(jìn)電力資源的高效利用和能源的節(jié)約，因此，在進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要尤其注重照明部分。照明部分進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)主要思路是在保證正常照明質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少電力系統(tǒng)的電量損耗，以達(dá)到不同程度的節(jié)能效果。

（1）采用高效節(jié)能的光源。白熾燈是目前運(yùn)用最為廣泛的照明電氣設(shè)備產(chǎn)品，其主要優(yōu)勢在于費(fèi)用低廉、安裝維護(hù)便捷，其缺點(diǎn)也較為明顯，發(fā)光率低，并且耗電量偏高。白熾燈在的當(dāng)前低碳環(huán)境下已經(jīng)不符合建筑電氣節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。因此，高效節(jié)能的光源成為新的選擇，例如節(jié)能燈、LED燈等。高效節(jié)能光源設(shè)備產(chǎn)品，具有光色好、發(fā)光率高、顯色性好等優(yōu)勢特點(diǎn)。

（2）對長期需要開關(guān)，但又要按人流的多少自動(dòng)調(diào)整照度的場合，在增加投資不多的情況下，對熒光燈可利用調(diào)壓的方式，固定幾級調(diào)節(jié)。

（3）在建筑物的設(shè)計(jì)中要盡量考慮自然采光，在不影響承重荷載的情況下，應(yīng)將門窗開大。建筑電氣設(shè)計(jì)時(shí)，要多采用透光率好的門窗、玻璃，以達(dá)到充分利用自然光，節(jié)約電能達(dá)到低碳環(huán)保的目的。

4.2 利用自然光源

自然光源是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過程中需要考慮的重要因素。自然光源的利用能夠節(jié)約照明用電。自然光源是綠色節(jié)能能源，取之不盡，用之不竭，因此設(shè)計(jì)過程中要盡可能地考慮到自然光源的照明情況。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行電氣設(shè)備照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與技術(shù)應(yīng)用，自然光源與電氣設(shè)備照明系統(tǒng)的結(jié)合運(yùn)用能夠?yàn)榻ㄖ锾峁└臃€(wěn)定的光照條件。

4.3 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)與技術(shù)智能化

在建筑電氣能源方面，要合理利用先進(jìn)智能化技術(shù)，例如太陽能照明技術(shù)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用，就是較為先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用，不僅能夠解決節(jié)能降耗問題，還能夠有效保護(hù)環(huán)境，不造成其他方面的環(huán)境污染。例如智能照明系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠?qū)⒔ㄖ镎彰鞣矫孢M(jìn)行集中管理，可以根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行程序預(yù)設(shè)，達(dá)到照明的智能化管理，實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約。

4.4 建筑電氣設(shè)備選擇的節(jié)能性

建筑電氣的選擇應(yīng)該以節(jié)能為出發(fā)點(diǎn)，建筑中的電動(dòng)機(jī)往往都是與水道、暖通、建筑等工種的設(shè)備配套的，所以對于這些電氣設(shè)備供應(yīng)商要充分了解。建筑電氣設(shè)備的選擇包括多個(gè)方面，例如建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、電梯、電動(dòng)機(jī)。對于排水系統(tǒng)要給予充分的優(yōu)化，而電梯主要是在選型上要合理，爭取做到節(jié)能降耗，對于電動(dòng)機(jī)則包括電動(dòng)機(jī)基于負(fù)載檢測的臺數(shù)控制、正確選型、調(diào)速方法選擇等都是建筑電氣設(shè)備選擇的重點(diǎn)。

5 結(jié)語

目前，低碳生活、綠色生產(chǎn)已經(jīng)成為當(dāng)前我國各個(gè)行業(yè)發(fā)展的共識。建筑電氣設(shè)計(jì)與技術(shù)的應(yīng)用過程中，首先要貫徹低碳節(jié)能理念，通過對建筑項(xiàng)目的深入了解，對當(dāng)前電氣節(jié)能技術(shù)的理解和提升，勇于創(chuàng)新，使建筑電氣節(jié)能技術(shù)能夠得到進(jìn)一步發(fā)展。加強(qiáng)建筑電氣設(shè)計(jì)，做到綜合考慮、電氣節(jié)能設(shè)備的優(yōu)選，實(shí)現(xiàn)建筑電氣與低碳節(jié)能的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。