時(shí)間：2022-04-17 10:34:47
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一、建筑電氣節(jié)能的具體措施
（一）構(gòu)建設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)
1.照明監(jiān)控系統(tǒng)
在部分規(guī)模較大的建筑物中，通常因照明會(huì)產(chǎn)生巨大的電量消耗，然而為滿足建筑物的基本功能，不允許減少照明，因此，我們應(yīng)另想它法，照明監(jiān)控系統(tǒng)隨之應(yīng)運(yùn)而生。它可將各個(gè)位置的照度提前以數(shù)字的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并存儲(chǔ)，再通過對(duì)比，監(jiān)控照明，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2.供配電監(jiān)控系統(tǒng)該系統(tǒng)建立
在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，主要包含電腦、控制設(shè)備以及通信網(wǎng)絡(luò)這三部分。其中通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)連接系統(tǒng)中的所有通信接口開關(guān)，它不僅能檢測(cè)電壓、電流等指標(biāo)，還能評(píng)判設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，由工作人員通過電腦完成操作和管理，切實(shí)保證了配供電系統(tǒng)的安全、高效、節(jié)能運(yùn)行。
（二）動(dòng)力節(jié)能
現(xiàn)階段，電動(dòng)機(jī)是最為主要的發(fā)電機(jī)器，其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所消耗的電量在總發(fā)電量中占據(jù)著較大的比重，此種情況在交流發(fā)電機(jī)中更為嚴(yán)重，因此，動(dòng)力節(jié)能是在建筑工程中貫徹節(jié)能理念的有效措施。改造機(jī)械設(shè)備是動(dòng)力節(jié)能的重點(diǎn)，這可優(yōu)化、升級(jí)設(shè)備，具體從以下幾方面著手：
1.提高利用率
近年來，電動(dòng)機(jī)被大范圍應(yīng)用在發(fā)電環(huán)節(jié)，若想對(duì)其實(shí)施改造，應(yīng)明確節(jié)能要點(diǎn)，依據(jù)使用場(chǎng)所合理選擇電動(dòng)機(jī)，并優(yōu)化其控制方式；
2.采取合理的節(jié)能措施
在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，相應(yīng)的鐵損和銅損各不相同，我們應(yīng)依據(jù)具體的耗損特點(diǎn)，采取合理的節(jié)能措施，進(jìn)而減小損耗，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。此外，低噪聲節(jié)能電動(dòng)機(jī)具有良好的節(jié)能效果，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，我們應(yīng)積極推廣應(yīng)用此種電動(dòng)機(jī)；
3.注重變頻器的應(yīng)用
在風(fēng)機(jī)、空調(diào)等設(shè)備中配備變頻器，這不僅可增強(qiáng)相應(yīng)的控制力，還能改善電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果。
（三）照明節(jié)能照明
在建筑中占據(jù)著較大的比重，它作為基礎(chǔ)工程是貫徹落實(shí)節(jié)能理念的有效措施。近年來，綠色節(jié)能得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，具體是指最大限度地利用天然光源，并全面考慮照明方式、維護(hù)管理以及監(jiān)控等方面，進(jìn)而從整體上提升照明效率，這既節(jié)省了較多的電能，還優(yōu)化了照明環(huán)境，具體可從以下幾方面著手：
1.充分利用太陽光，合理組合太陽光和照明；
2.使用高光效光源
近年來，市場(chǎng)上涌現(xiàn)出了大量的新型節(jié)能光源，例如熒光燈等，這與傳統(tǒng)的白熾燈相比，具有顯著的節(jié)能效果。通常，某一場(chǎng)所的照明標(biāo)準(zhǔn)均是固定不可修改的，有著明確的規(guī)范要求，因此，在不改變照明標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)盡量選擇高效光源，且光源選擇在節(jié)能設(shè)計(jì)中重要的位置，在具體的設(shè)計(jì)過程中，我們應(yīng)重視光源選擇。如若使用場(chǎng)所面積較大，則應(yīng)使用高效氣體放點(diǎn)光源，如若使用場(chǎng)所面積一般，則應(yīng)使用高效熒光燈。只有依據(jù)使用場(chǎng)所的實(shí)際情況合理選擇光源，才能獲得更加理想的節(jié)能效果；
3.有效利用節(jié)能燈具
依據(jù)使用場(chǎng)合的具體情況合理選擇節(jié)能燈具，盡量選擇節(jié)能效率較高的燈具；
4.合理選擇電感鎮(zhèn)流器
盡量選擇低功率的，并以此來充當(dāng)氣體放電燈的開啟設(shè)備；
5.采取全面的防護(hù)措施
在燈具的使用過程中，不可避免地會(huì)蓄積一定的灰塵，外加使用時(shí)間的積累，導(dǎo)致?lián)p耗增加，這在某種程度上會(huì)影響燈具的使用壽命，因此，為延長(zhǎng)燈具的使用壽命，降低損耗，應(yīng)采取全面的防護(hù)措施；
6.合理選擇照明方式，結(jié)合具體的照度標(biāo)準(zhǔn)合理選擇照明方式；
7.合理設(shè)定照明控制方式
依據(jù)照度的實(shí)際變化情況合理選擇控制方式，主要包含遠(yuǎn)程集約控制、自動(dòng)控制與分區(qū)域控制。另外，對(duì)于燈具開關(guān)控制盡量選擇分組控制，最好不要使用一控多，進(jìn)而為照明亮度的選擇提供便利。
（四）電源節(jié)能
在電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程，因電能需要經(jīng)過反復(fù)的升降壓才能被利用，不可避免地會(huì)在線路以及變壓器中蓄積一定的能量，產(chǎn)生損耗。一直以來，我國(guó)的線路損耗率較高，如若能減小線路損耗，則將會(huì)節(jié)省一定的電量。
1.減小線路損耗合理選擇
導(dǎo)線材質(zhì)，電阻率越小越好，同時(shí)增加導(dǎo)線截面，縮減線路電阻；改進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，盡量選擇成本較小且可靠的供電線路；改進(jìn)電網(wǎng)，通常在允許的線路絕緣水平內(nèi)，升壓線路，可減小損耗；依據(jù)用電負(fù)荷合理調(diào)整變壓器的位置，并盡量縮短與負(fù)荷中心間的距離；科學(xué)選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備，保證容量充足，同時(shí)裝設(shè)補(bǔ)償電容器，以此來降低損耗，增加功率因數(shù)。
2.減小變壓器損耗
首先，我們應(yīng)依據(jù)具體的工程情況，合理選擇變壓器型號(hào)，例如，油浸式變壓器可降低損耗，而調(diào)容式變壓器可依照實(shí)際負(fù)荷適當(dāng)?shù)卣{(diào)整變壓器容量，其次，在原有的能耗較高的變壓器的基礎(chǔ)上，適當(dāng)創(chuàng)新；最后，科學(xué)規(guī)劃用電時(shí)間，降低空載損耗，增加負(fù)載率，同時(shí)，還可以改變變壓器的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，從而降低損耗。
二、結(jié)語
為積極響應(yīng)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我們應(yīng)將節(jié)能環(huán)保理念深入到各個(gè)領(lǐng)域中，特別是在建筑電氣工程項(xiàng)目中。因此，在具體的建筑電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們應(yīng)在保證電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，全面考慮節(jié)能問題，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，有效增強(qiáng)管理人員的綜合素質(zhì)，切實(shí)保障建筑電氣節(jié)能工作的順利開展，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
作者：丁曉榮
1電氣節(jié)能設(shè)計(jì)概述電氣耗能
在建筑行業(yè)占據(jù)的比例越來越大，因此我們對(duì)建筑物進(jìn)行電氣設(shè)備能耗控制顯得尤其重要。電氣能耗主要包含電氣材料的耗費(fèi)、電氣設(shè)備運(yùn)行的電能耗費(fèi)兩個(gè)方面，在節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮兩者的效應(yīng)以最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)。
2電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則
2．1適用性建筑電氣節(jié)能是需要
在滿足建筑內(nèi)各種電氣設(shè)備的能源需求、充分地保證建筑電氣的安全的基礎(chǔ)上，盡可能地減少甚至是避免產(chǎn)生能源損耗。因此，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行具體的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要綜合考慮建筑內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的使用功能以及安裝環(huán)境，保證其能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源的目的。在某些特殊環(huán)境或者場(chǎng)合的電氣使用，例如:學(xué)校、醫(yī)院等公共場(chǎng)合的電氣設(shè)備的用電，主要考慮如何選擇適當(dāng)?shù)恼彰髡斩?，不能為了?jié)約能源，而忽視使用者對(duì)照明照度的要求;再如:加油加氣站、氫氣站可能等有易燃易爆氣體泄漏的場(chǎng)合，電氣設(shè)備的選擇，首先要考慮安全性，必須選用防爆設(shè)備，不能為了節(jié)約電氣材料而選用普通電氣設(shè)備。
2．2經(jīng)濟(jì)性建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性
主要是指在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該以實(shí)際的經(jīng)濟(jì)利益為最終準(zhǔn)則，節(jié)能設(shè)備的投入不能過多的浪費(fèi)資金，設(shè)備投入的目的是為了更好地促進(jìn)更多資金的及時(shí)回收。比如在進(jìn)行建筑電氣的設(shè)計(jì)過程中，選用一些比較先進(jìn)的電氣節(jié)能控制管理設(shè)備，設(shè)計(jì)者需要充分考慮這些設(shè)備運(yùn)行后的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益問題。
2．3環(huán)保性電氣進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)
不僅僅只是為了減少能源的消耗，實(shí)際上，是為了提供一個(gè)更加美好的發(fā)展和生存環(huán)境，因此，在進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù)，最終做到真正的綠色節(jié)能。
3電氣節(jié)能設(shè)計(jì)
3．1供電電源電壓及主接線設(shè)計(jì)
合理選擇用電設(shè)備的電壓可以有效節(jié)能。對(duì)我國(guó)普通用電用戶而言，供電部門提供的用戶電壓有10KV或0.38/0.22KV兩檔。在10KV供電用戶中，如有大功率的單臺(tái)設(shè)備，如大功率空調(diào)冷凍機(jī)可考慮直接10KV供電，這樣可以免去變壓損耗、大大減少線路發(fā)熱耗能、節(jié)約有色金屬材料;在三相0.38KV供電區(qū)域，盡量選用三相用電設(shè)備，如必須選用單相設(shè)備、則盡可能均布在各相上，減少三相不平衡帶來的中性點(diǎn)偏移，降低中性線電流從而節(jié)約導(dǎo)線金屬材料及降低發(fā)熱損耗。在滿足用電可靠性要求的前提下，主接線的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單、配電負(fù)荷越集中，越有利于節(jié)能。目前很多民用建筑和工礦企業(yè)都采用單母線制為其供電系統(tǒng)的主接線，這種主接線不需要較多的設(shè)備和投資，具有非常好的經(jīng)濟(jì)性。10KV及以下多回路系統(tǒng)通常采用單母線分段的主接線，通過設(shè)置母聯(lián)開關(guān)，在各段母線上進(jìn)行負(fù)荷的分配。
3．2變壓器的選擇
對(duì)于電力系統(tǒng)而言，變壓器屬于不可缺少的一部分，如果我們能夠科學(xué)地選用合適的變壓器型號(hào)以及運(yùn)行方式，就可以大大減少因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行造成的電能損失。當(dāng)出現(xiàn)大沖擊性負(fù)荷、季節(jié)性負(fù)荷情況時(shí)，電能質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)如果設(shè)置了專用變壓器，且變壓器可以根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)切換，使任何情況下變壓器都在經(jīng)濟(jì)負(fù)載率范圍中運(yùn)行，這樣不僅可以解決由于負(fù)荷變化帶來的電能需求問題，同時(shí)降低了負(fù)載運(yùn)行帶來的電能浪費(fèi)。
3．3電力線路設(shè)計(jì)
電力線路的鋪設(shè)要合理。建筑物當(dāng)中電線鋪設(shè)盡量選擇最短路徑，從而減少電力設(shè)備到電力設(shè)備之間的損耗。另外電線應(yīng)盡可能鋪設(shè)在可以散熱或者可以通風(fēng)的地方，避免因溫度升高導(dǎo)致電能的過多損耗，如建筑物內(nèi)電纜盡量采用梯架安裝而減少使用封閉式線槽?？茖W(xué)選擇導(dǎo)線的截面積。導(dǎo)線截面積的選擇應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的情況來判定，就較長(zhǎng)的導(dǎo)線來說，需考慮電流經(jīng)濟(jì)密度，在滿足了各種條件之后，截面積可以增加一至二級(jí)。電氣用房位置的選擇，應(yīng)考慮設(shè)置在用電負(fù)荷中心區(qū)域，合理的對(duì)用電設(shè)備配線，按照減少電力線纜使用的原則，減少能源的消耗，讓電力能源使用的效益最大化。
3．4用電設(shè)備
選擇用電設(shè)備的節(jié)約是一個(gè)系統(tǒng)工程，與整體建筑設(shè)計(jì)及功能需求息息相關(guān)。如:建筑物需要設(shè)置合理的布局，最大限度的取得自然通風(fēng)采光等自然條件，從而減少相應(yīng)電氣設(shè)備的使用;建筑物需要設(shè)置良好的隔熱保溫措施，以節(jié)約人工空調(diào)的需求;充分利用太陽能，如太陽能熱水器、太陽能路燈等綠色設(shè)備;在建筑裝飾上，盡量采用淺色系的裝修材料，以增加建筑材料對(duì)光的反射系數(shù)，利于照明節(jié)能;在大面積玻璃外墻的區(qū)域，設(shè)置窗簾，以利于夜間照明等一系列措施。在確定使用電氣設(shè)備的場(chǎng)所中，符合使用條件的前提下盡量選用能源效率高的產(chǎn)品，同時(shí)治理用電設(shè)備帶來的電網(wǎng)附加損耗。以照明為例，在經(jīng)常需要開斷的場(chǎng)所，選用普通白熾燈、鹵鎢燈、LED燈可減少頻繁開斷帶來的燈具壽命減少，其中LED燈光效及使用壽命最高;而需要長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)燃的場(chǎng)所，則淘汰白熾燈選用高光效的LED或氣體放電光源;氣體放電燈推廣使用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件，如電子鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器以及電子變壓器;對(duì)大量使用變頻器等電力電子設(shè)備、氣體放電燈的場(chǎng)所考慮使用諧波濾波器等。
3．5用電設(shè)備的控制與管理
電氣設(shè)計(jì)應(yīng)考慮合理的控制設(shè)備及回路，為節(jié)能管理提供基礎(chǔ)。對(duì)于有調(diào)速要求的電機(jī)設(shè)備，如空調(diào)風(fēng)機(jī)、水泵等，采用變頻控制可以很好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能;對(duì)于照明、末端空調(diào)設(shè)備等，在設(shè)計(jì)上需要合理地劃分控制分區(qū)。以照明為例，在控制回路設(shè)計(jì)上，白天可利用自然光的區(qū)域與不能利用自然光的區(qū)域宜分開設(shè)置控制回路;同一個(gè)區(qū)域按不同照度需求分布多組控制回路或采用調(diào)光設(shè)備等一系列措施?？刂苹芈返膭澐衷郊?xì)、單個(gè)回路服務(wù)的范圍越小越有利于節(jié)能控制，但是控制設(shè)備的初始投入也會(huì)增大，在設(shè)計(jì)上，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要選擇。合理地使用、管理用電設(shè)備，是節(jié)能的關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在人員比較固定的場(chǎng)所，如小型辦公場(chǎng)所，要做到積極宣傳，喚起大家的節(jié)能意思，號(hào)召所有人參與到節(jié)能控制中來，按需開啟用電設(shè)備，離開作業(yè)場(chǎng)所主動(dòng)關(guān)閉設(shè)備電源，讓每個(gè)人的舉手之勞換得最經(jīng)濟(jì)的節(jié)能效應(yīng);在一些人員密集、流動(dòng)性大的場(chǎng)所，如大型工廠、人員密集的寫字樓、大型商業(yè)、大型公共服務(wù)場(chǎng)所等，應(yīng)采用專人集中管理或選用建筑物設(shè)備能效跟蹤控制節(jié)能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化的節(jié)能控制與管理;而在一些平時(shí)人員較少、人員流動(dòng)性大的場(chǎng)所，如住宅樓梯間、大型建材展示倉(cāng)庫(kù)的照明等，可采用自動(dòng)感應(yīng)人流開啟相應(yīng)區(qū)域照明的控制方式。
4結(jié)束語
建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施對(duì)有效地降低能源損耗、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。因此，這給我們所有的建筑電氣工作者提出了要求，要始終致力于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的完善與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的長(zhǎng)久目標(biāo)。除此之外，電氣設(shè)計(jì)師要善于創(chuàng)新，時(shí)刻更新設(shè)計(jì)理念，不斷增強(qiáng)電氣設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性以及綜合性，提高我國(guó)建筑電氣節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)水平。
作者：李楨 單位：廈門駿豪地產(chǎn)開發(fā)有限公司
一、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
我們?cè)诮ㄖ墓?jié)能設(shè)計(jì)的過程中必須遵循兩個(gè)原則，幫助電氣節(jié)能工作的進(jìn)行。
1.盡可能地滿足人們的用電需求。電氣消耗的目的就是要?jiǎng)?chuàng)造良好的生活環(huán)境，這有利于人們提高工作、生活、學(xué)習(xí)效率，也有利于身心健康。雖然要倡導(dǎo)節(jié)能能源，降低成本，但是絕不能以犧牲人們的切身利益為前提，要充分考慮到人們的用電需求。
2.在設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范。很多現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)的安全、可靠這些方面沒有嚴(yán)格遵循具體的設(shè)計(jì)規(guī)范，這樣的現(xiàn)象很大程度影響了設(shè)計(jì)最終的效果，也影響了最終的建筑質(zhì)量和安全。比如通常在電氣設(shè)計(jì)的工程概況說明中，尚應(yīng)交待建筑物的總建筑面積、主體高度、層數(shù)、各層功能用途；變配電所、水泵房、冷凍站、鍋爐房位置；消防控制室、弱電機(jī)房位置；強(qiáng)電井、弱電井位置與數(shù)量；客用電梯、消防電梯數(shù)量、防火分區(qū)的劃分情況等。如果其中某一項(xiàng)為交待或交待的不清楚，就很有可能導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)的不合理。
3.合理利用有限資源，要做到經(jīng)濟(jì)、適用、節(jié)能、環(huán)保。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮經(jīng)濟(jì)效益，避免過高的節(jié)能投資和運(yùn)行費(fèi)用。合理利用初建費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高電氣系統(tǒng)的能效，滿足使用要求，并要求電氣的消耗是環(huán)保性很好的，減少對(duì)環(huán)境的污染和干擾。每年的發(fā)電量也是有限的，來之不易，充分利用好電力能源，做到節(jié)能環(huán)保，電能節(jié)省了，也會(huì)帶給缺電地區(qū)以光明，更加使電能充分發(fā)揮，做到經(jīng)濟(jì)適用。
二、建筑電氣節(jié)能的策略
1.供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，選用節(jié)能型變壓器，變壓器的損耗主要分為空載損失和與負(fù)載成平方比的負(fù)載損失兩部分。節(jié)能變壓器有損耗低、噪音低、重量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)，采用節(jié)能變壓器有巨大的節(jié)能潛力。保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是第一位。線路上存在電阻，有電流流過時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，只有減小線路電阻，才能減少線路損耗。在工程設(shè)計(jì)中，變電所的中心位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心，減小導(dǎo)線長(zhǎng)度，縮短供電半徑，線路盡可能走直線，少走彎路和回頭路，減少線路損耗；另外，從降低電能損耗考慮，電纜或?qū)Ь€的截面越大越節(jié)電；從減少投資和節(jié)約有色金屬出發(fā)，則導(dǎo)線截面越小越有利。減小導(dǎo)線截面，合理選擇導(dǎo)線截面，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度法，以減少損耗。選用高效率電動(dòng)機(jī)，降低電動(dòng)機(jī)電能損耗，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。選用交流變頻調(diào)速裝置，使電機(jī)在負(fù)荷下降時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而與負(fù)荷的變化相適應(yīng)，即提高了電機(jī)在輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。在傳輸電力的過程中，實(shí)現(xiàn)配電線路的節(jié)能。
2.用電器的節(jié)能(1)照明的節(jié)能。應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大，民族習(xí)慣不同，因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度，并合理利用局部照明。照明是建筑不可缺少的一部分，照明種類可分為：正常照明、應(yīng)急照明、值班照明等。采用高效光源，照明用的白熾燈已經(jīng)很少見,但因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜,很多裝飾用燈在偷偷地使用白熾燈。白熾燈以前應(yīng)用最為廣泛，它安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，屬于熱輻射光源，它們的致命缺點(diǎn)在于發(fā)光率低，所以在電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中不應(yīng)該使用這一類電光源。所以我們盡可能選擇發(fā)光效率高的照明燈。合理控制照度，滿足照度的情況下盡量減少燈具的數(shù)量，減少能耗及投資。另外，也要提示人們，出門時(shí)一定要隨手關(guān)燈，白天時(shí)盡量不要開燈，睡覺時(shí)也盡量不開燈，這樣也為家庭節(jié)省用電開支，提倡人們積極爭(zhēng)做節(jié)約照明的道德模范。(2)空調(diào)的節(jié)能?，F(xiàn)在在市場(chǎng)上占主要地位的空調(diào)差不多都是屬于電力空調(diào)，雖然方便了許多，但是有的空調(diào)含有氟利昂，不利于環(huán)保，用電多，運(yùn)行成本高。鑒于這些問題，空調(diào)的節(jié)能很有必要，它可以緩解城市用電緊張的狀況，也有利于節(jié)約成本，降低投資力度。那么，空調(diào)的節(jié)能主要從提高水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的保溫水平、減少熱損失、采用自動(dòng)控制技術(shù)、蓄冰蓄能空調(diào)技術(shù)等等?？照{(diào)耗能比較高，主要是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，只要我們精心、合理、優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高空調(diào)的性能，不斷提高空調(diào)制冷設(shè)備的能效比。這樣，空調(diào)的節(jié)能有助于建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)工作的推進(jìn)。除此之外，還應(yīng)該提高全民空調(diào)節(jié)能意識(shí)，調(diào)動(dòng)全民節(jié)能環(huán)保意識(shí)的積極性，使各部門協(xié)調(diào)好，推行節(jié)能工作，使節(jié)能工作真正地落到實(shí)處。(3)電梯、電腦、電視等用電設(shè)備的節(jié)能。電梯的節(jié)能主要根據(jù)坐電梯的人數(shù)來決定，如果乘坐的人比較多的話，需要使用自動(dòng)扶梯，因?yàn)檫@時(shí)用自動(dòng)扶梯要比較節(jié)約電能。如果每天乘坐的人數(shù)比較少，則選擇垂直升降式的電梯，這樣安排才比較合理。對(duì)于電腦、電視等家用電氣設(shè)備，則要注意減少待機(jī)。很多家庭在無人在家的時(shí)候，家用電器都處于待機(jī)的狀態(tài)，這樣會(huì)白白地消耗浪費(fèi)掉許多電能，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該設(shè)立電源總開關(guān)，在不用的情況下，可以切斷總電源，使家用電器關(guān)機(jī)，避免浪費(fèi)電能。
3.新能源的開發(fā)與利用。開發(fā)新能源，使電力供應(yīng)多元化，是電氣節(jié)能的一個(gè)關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)在，新型的太陽能技術(shù)、潮汐發(fā)電技術(shù)等新能源的開發(fā)利用，在我國(guó)已普遍存在。在自然條件允許的場(chǎng)所，合理利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源，新能源的充分利用有助于緩解供電壓力，有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境。
作者：孫國(guó)斌
建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的策略
能源日益緊缺的今天，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用需要更大力度去進(jìn)行，建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)也需要設(shè)計(jì)師更加合理科學(xué)地設(shè)計(jì)，保障能源的合理?yè)p耗和居民的生活需求。
供配電系統(tǒng)的節(jié)能方法以下幾項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)，在各個(gè)方面都體現(xiàn)出了自身節(jié)能性的特點(diǎn):1)供電電壓需要合理調(diào)配。在供電環(huán)境和條件不變的情況下，供電電壓的大小直接關(guān)系到了電能的損耗程度，施加的電壓越高，電能的損耗就越大，因此設(shè)計(jì)師在供電電壓的選擇時(shí)需要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和分析。2)供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單。配電系統(tǒng)中，配電級(jí)數(shù)要有效地進(jìn)行控制，一般不贊成太高的配電級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)越高，相應(yīng)的電能需求也就越高。3)變壓器的選擇需要多加考慮。在整個(gè)配電系統(tǒng)中，變壓器的挑選也是需要考慮的。作為配電系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，變壓器在運(yùn)行中也會(huì)產(chǎn)生一定的能量損耗，其中的鐵耗主要與變壓器的鐵芯有著直接關(guān)系，鐵芯的材料的不同帶來的鐵耗大小也就不同，因此在變壓器的選購(gòu)中要特別注意鐵芯部分。而除了鐵耗之外，變壓器還會(huì)產(chǎn)生銅耗，銅耗的大小與變壓器的自身物理性質(zhì)無關(guān)，更主要的是與變壓器的負(fù)荷量有所聯(lián)系，因此在節(jié)能系統(tǒng)中對(duì)于變壓器的臺(tái)數(shù)和運(yùn)行模式都需要加以調(diào)配，減少變壓器的銅耗。4)降低傳輸線路的損耗。電氣系統(tǒng)中，線路的損耗主要與線路的長(zhǎng)度和連接的負(fù)載有所聯(lián)系，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要將線路的功率系數(shù)加以調(diào)整提高，將導(dǎo)線的電阻減小，這樣線路在電能傳輸過程中的損耗也就有所降低。線路在布置過程中盡量以直線進(jìn)行布局，有效減少電能的傳輸路程;對(duì)于電纜的導(dǎo)線截面積需要多加考慮;在線路的布局上，盡量減少線路的分配路程。
動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能方法一個(gè)建筑物，內(nèi)部的家電設(shè)備的運(yùn)行與電動(dòng)機(jī)息息相關(guān)，然而，電動(dòng)機(jī)的使用也使得能耗量加大，因此需要適當(dāng)?shù)靥岣唠妱?dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，減少能源的損耗。以下幾點(diǎn)做法，對(duì)提高電動(dòng)機(jī)的工作效率都起到了一定的作用:1)對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷需求要做好估測(cè)工作，再結(jié)合電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小進(jìn)行型號(hào)挑選。2)在電動(dòng)機(jī)的挑選過程中，其自身性能需要認(rèn)真分析，盡量選用效率較高的電動(dòng)機(jī)為對(duì)象，自身效率越高，能量損耗值也就越低，工作效率也就更高。3)對(duì)于電動(dòng)機(jī)的控制方法也需要加以研究，使電動(dòng)機(jī)能夠更加高效地運(yùn)行，例如交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可以以變頻調(diào)速的方法進(jìn)行控制。
照明系統(tǒng)的節(jié)能方法在建筑工程中，照明系統(tǒng)的應(yīng)用區(qū)域和范圍都較廣，這也就使得照明系統(tǒng)的能耗成為了建筑系統(tǒng)能耗中的一個(gè)不可忽視的組成部分。據(jù)相關(guān)報(bào)道指出，照明系統(tǒng)所造成的能耗在整個(gè)建筑能耗中占到了15%～25%，所以在照明系統(tǒng)的技術(shù)方法上都要求設(shè)計(jì)師加以更改完善，例如照明光源的選擇、照明設(shè)備的控制方式等，這些都對(duì)照明系統(tǒng)的能耗控制起到一定的作用。設(shè)計(jì)師需要結(jié)合多種因素對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在照明系統(tǒng)能夠滿足居民的生活工作需求和建筑本身功能作用的情況下，對(duì)照明系統(tǒng)的輸送導(dǎo)線上的電能損耗要加以控制，對(duì)不必要的能源損耗要盡量減少。對(duì)于照明光源的選擇上，要嚴(yán)格遵循相關(guān)的照度標(biāo)準(zhǔn)，提高光源的使用效率，減少浪費(fèi)。在光源設(shè)備的選擇上，要選擇照明效果優(yōu)質(zhì)出色并且環(huán)保節(jié)能的光源設(shè)備。傳統(tǒng)使用的白熾燈在燈光質(zhì)量和使用效果方面都有所欠缺，對(duì)于電能的損耗更是嚴(yán)重，因此白熾燈在照明系統(tǒng)中并不適合應(yīng)用，其自身也逐步被社會(huì)淘汰;LED節(jié)能燈和熒光燈則受到了廣泛的推崇，在光源質(zhì)量和使用效果方面都較為出色，且對(duì)于電能的損耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于白熾燈，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使得LED節(jié)能燈和熒光燈在建筑工程的照明系統(tǒng)方面得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。在照明系統(tǒng)的線路布置上，供電的方式不同，輸電導(dǎo)線的類型規(guī)格不同都在不同程度上影響了照明系統(tǒng)的電能損耗值。相關(guān)的科學(xué)實(shí)踐證明，照明系統(tǒng)以三相四線制進(jìn)行供電運(yùn)行能夠?qū)⒕€路的電能損耗大大減少，這種供電方式在建筑照明工程中同樣受到了推廣和應(yīng)用。自然光是一種取之不盡的資源，同時(shí)也是一種具備經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保節(jié)能性的能源物質(zhì)，因此將自然光引進(jìn)到照明系統(tǒng)中也是一種降低建筑電氣能耗和節(jié)約能源的有效途徑，自然光的干凈無污染在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也起到了綠色節(jié)能作用，在照明系統(tǒng)中所起到的積極作用也是不容忽視的，設(shè)計(jì)師在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中更應(yīng)該考慮到自然光的自身優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)過程中加大自然光源的使用率。例如，在建筑設(shè)計(jì)中可以裝配透光性能較好的玻璃，滿足室內(nèi)的采光條件;配置相關(guān)的光電傳感器用來控制電氣照明設(shè)備，當(dāng)光線強(qiáng)度和面積能夠滿足居民的生活工作需求時(shí)，控制電氣設(shè)備的照明系統(tǒng)停止照明，切換成以自然光為光源對(duì)象的照明方式，減少照明系統(tǒng)中不必要的電能損耗;建筑過程中還可以考慮應(yīng)用反射光線能力較強(qiáng)的建筑材料，提高建筑室內(nèi)的照明強(qiáng)度，減少電氣照明設(shè)備的使用;在人流量較少的建筑區(qū)域要配置相關(guān)的聲控開關(guān)和光線傳感器，避免在無人走動(dòng)時(shí)造成電能的浪費(fèi)。
空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方法在建筑能耗總值中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗值也占據(jù)了很大一個(gè)部分，隨著電氣節(jié)能技術(shù)的不斷開發(fā)和發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)其節(jié)能技術(shù)的巨大的發(fā)展空間和潛力也開始有所呈現(xiàn)。空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能性上的改進(jìn)方法主要是結(jié)合空調(diào)自身在能耗方面的時(shí)間規(guī)律，對(duì)空調(diào)合理地進(jìn)行啟?？刂?或者可以在不同季節(jié)的負(fù)荷情況進(jìn)行水泵分設(shè)控制;對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的變風(fēng)量和變流量采取更加完善的控制方法;還可以在參數(shù)設(shè)置方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)室內(nèi)二氧化碳的濃度的大小對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量和溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，進(jìn)而讓空調(diào)系統(tǒng)能夠更加節(jié)能高效地服務(wù)居民。
引進(jìn)建筑設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)在科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步飛快的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等自動(dòng)化設(shè)備也相繼得到了發(fā)展，在建筑工程中，面對(duì)能源緊張的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，對(duì)這些高科技電氣設(shè)備的管理也就顯得更加重要，建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的出現(xiàn)也使得這一問題得到了有效解決。在建筑工程中引進(jìn)建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)，能夠有效地對(duì)建筑設(shè)備中的采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給水排水系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)等進(jìn)行更為科學(xué)有效地控制管理，保證了每種電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作，也在滿足了居民生活工作需求的同時(shí)，大大降低了建筑設(shè)備的電能損耗。
結(jié)語
在資源能源損耗嚴(yán)重的今天，能源物質(zhì)的緊缺逐漸滿足不了社會(huì)的需求，因此，節(jié)能工作也需要加大力度進(jìn)行。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在滿足了居民生活工作需求的同時(shí)，大大改善了建筑設(shè)備的能源使用，減少了不必要的能源損耗，從而提高了能源的使用率。
作者：閆曉輝單位：中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院山西分院
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，我國(guó)各行各業(yè)的設(shè)備都采用了智能化的設(shè)備，將來的發(fā)展朝向必定是智能化方向。智能化建筑在我國(guó)建筑領(lǐng)域當(dāng)中占據(jù)十分重要的地位。智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)備，近幾年就有較大的進(jìn)步，無論是從產(chǎn)品創(chuàng)新上來看還是從產(chǎn)品外觀上都有一定程度的改觀，但即使如此，智能化建筑電氣設(shè)備在節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方面還有較大的提升空間，文章就智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞：智能化建筑；電氣；節(jié)能；能耗
智能化建筑電氣設(shè)備近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也得到了了較大的進(jìn)步，但在過程當(dāng)中，也暴露出較多的問題。一些投資商往往注重產(chǎn)品的質(zhì)量以及其能創(chuàng)造出來的經(jīng)濟(jì)效益，不關(guān)注電氣設(shè)備的節(jié)能，這就導(dǎo)致電氣設(shè)備對(duì)資源的大量浪費(fèi)對(duì)于智能化電氣設(shè)備來說，其節(jié)能設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，節(jié)能減排與國(guó)家倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展是同一概念，所以做好智能化建筑電器節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)十分重要。
1智能建筑和智能化建筑電器節(jié)能
對(duì)于智能化開發(fā)的產(chǎn)品來說，計(jì)算機(jī)技術(shù)就是其核心制造技術(shù)，智能化設(shè)備的開放實(shí)質(zhì)就是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，再將各個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性的整合，在這其中包括有眾多的管理設(shè)備，例如信息化應(yīng)用系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、信息設(shè)施系統(tǒng)和建筑設(shè)備管理系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，智能化電力設(shè)備還要對(duì)自動(dòng)化建筑體系進(jìn)行充分的利用，這樣才能給人們一個(gè)健康安全的生活環(huán)境。我國(guó)目前的智能化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)還存在有較多的缺陷，例如智能化設(shè)備不能正常使用或是故障頻發(fā)等一系列問題。智能化建筑電氣的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于技術(shù)人員來說是一大難點(diǎn)，又是十分重要的一點(diǎn)，傳統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)無法做到真正的做到節(jié)能減排，對(duì)于電氣設(shè)備的關(guān)注度還是在品質(zhì)方面多一些，而現(xiàn)如今的智能化建筑電氣設(shè)備的節(jié)能裝置是全自動(dòng)操作，充分應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)。從表象來看，智能化電氣設(shè)備的節(jié)能減排得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但實(shí)際出現(xiàn)的情況卻是相關(guān)制造商對(duì)于節(jié)能減排裝置的不加重視，導(dǎo)致節(jié)能減排成為空談。
2我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能存在的問題
目前我國(guó)的智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)所存在的問題主要有以下幾種：
2.1控制方式、照明光源選擇不合理
如果照明、開關(guān)控制設(shè)置或系統(tǒng)控制存在問題，就會(huì)造成能源的浪費(fèi)，進(jìn)而嚴(yán)重影響電氣節(jié)能系統(tǒng)的發(fā)展。
2.2協(xié)助電氣設(shè)施安裝不到位
協(xié)助電氣設(shè)備就是指輔助電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的相關(guān)裝置，例如給排水系統(tǒng)、采暖通風(fēng)系統(tǒng)等，這些裝置如果安裝的不合理，就會(huì)引起智能化電設(shè)備出現(xiàn)耗能現(xiàn)象。例如通風(fēng)裝置如果存在問題，就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的散熱性達(dá)不到自身運(yùn)轉(zhuǎn)要求，從而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)奔潰等的不良現(xiàn)象。
2.3未選用節(jié)能電氣設(shè)備
沒有選用節(jié)能的電氣設(shè)備比如：節(jié)能燈具、節(jié)能變壓器、節(jié)能的風(fēng)機(jī)水泵等，同時(shí)也沒有充分結(jié)合充分利用電氣產(chǎn)品本身的節(jié)能特性。
3我國(guó)智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)于智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)來說，最主要突出的就是節(jié)能設(shè)計(jì)，其要達(dá)到的最終目的就是要使電氣設(shè)備減少耗能，要達(dá)到此目的，就要從電氣設(shè)備的多方面進(jìn)行權(quán)衡考慮。最重要的一點(diǎn)是電氣設(shè)備的供配電系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)工程之前，要對(duì)電氣進(jìn)行全方位的分析。例如用電設(shè)備的特點(diǎn)、用電設(shè)備的負(fù)荷容量以及用電電壓的數(shù)值等，一定要對(duì)這些相關(guān)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的分析，才能強(qiáng)有力的保證配電整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于供配電系統(tǒng)在節(jié)能方面的設(shè)計(jì)，主要可以從以下兩個(gè)方面入手：首先是電氣設(shè)備的用電電壓，相關(guān)技術(shù)人員一定要保證電氣設(shè)備的的用電電壓恒定，要將配電電圧控制在正常的范圍；其次就是供配電布線。對(duì)于供配電布線的挑選，應(yīng)盡量采用短而直的布線，這樣既可以節(jié)省資源，還能對(duì)對(duì)電氣復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而減少相關(guān)能源的損失。
3.2照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
在所有的智能化建筑設(shè)備當(dāng)中，照明所消耗的能量也是不可小覷的。在對(duì)智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員一定要注意對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，照明系統(tǒng)是支撐電氣設(shè)備正常運(yùn)行的一大因素，對(duì)其設(shè)計(jì)，通?？梢詮膬蓚€(gè)方面入手，首先照明燈具的選用，傳統(tǒng)的照明燈具沒有節(jié)能減排功能，而且還會(huì)增大照明工具的耗能，因此，對(duì)于照明燈具的選用，最好選用節(jié)能照明的燈具，而且照明開關(guān)也應(yīng)該采用聲控裝置，這樣既能達(dá)到節(jié)能目的，而且又能節(jié)省投資資金；其次，對(duì)自然光的利用，應(yīng)該充分的利用自然光，例如太陽光，例如安裝的采光井，自然光的利用就可以減少燈管的耗能，減少能量的消耗。
3.3電梯、通風(fēng)和供水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
電梯的利用已經(jīng)在我們生活當(dāng)中成為一個(gè)普遍的電氣裝置，相關(guān)人員在進(jìn)行電梯的設(shè)計(jì)選用時(shí)，就要注意電梯型號(hào)的選用，電梯要采用一定的節(jié)能材料，其對(duì)電能的大量消耗，因此在一些較低層數(shù)的建筑當(dāng)中，就可以不采用電梯裝置，以減少耗能。在選擇空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)首選水源熱泵空調(diào)，因?yàn)槠溆泄?jié)能性能優(yōu)、零排放和無污染等優(yōu)勢(shì)，且其機(jī)組效能遠(yuǎn)比傳統(tǒng)空調(diào)高在設(shè)計(jì)供水系統(tǒng)時(shí)，可以優(yōu)先選擇無負(fù)壓供水設(shè)備，這種設(shè)備不僅可以做到節(jié)能環(huán)保，還能對(duì)水的質(zhì)量有所保證。
3.4利用再生資源
在智能化建筑電氣節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)當(dāng)中，利用再生資源就是其中最為關(guān)鍵的技術(shù)手段。例如太陽能、風(fēng)能等，利用再生資源技術(shù)，既可以達(dá)到想要的目的，又可以有效的解決節(jié)能問題，減少污染物排放。此外，在智能建筑電氣施工時(shí)，還可以使用光電幕墻，并采用新型的節(jié)能保溫材料建造，以達(dá)到節(jié)能的目的。
4結(jié)束語
就智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)來看，其本質(zhì)目的就是節(jié)能減排，因此，在電氣設(shè)備的各個(gè)建造環(huán)節(jié)都應(yīng)該體現(xiàn)節(jié)能減排的設(shè)計(jì)。社會(huì)的進(jìn)步使人們對(duì)節(jié)能減排越來重視，智能化建筑的重要性也日益凸顯，在電氣設(shè)備建筑實(shí)現(xiàn)智能化的同時(shí)，其節(jié)能減排也隨著時(shí)間的變化凸顯的越來越明顯，但我國(guó)目前的智能化電氣設(shè)備在節(jié)能減排設(shè)計(jì)當(dāng)中還存在有較多的問題有待改進(jìn)，相信在未來，我國(guó)的智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)水平會(huì)有一個(gè)質(zhì)的飛躍，給節(jié)能減排的電氣設(shè)備開創(chuàng)一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。
作者：康積靈 單位：江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院
【摘要】隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，建筑電氣的節(jié)能研究又有了新的思路。本研究提出采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)進(jìn)行電氣節(jié)能，并對(duì)該系統(tǒng)所屬的環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、中央空調(diào)控制子系統(tǒng)、照明控制子系統(tǒng)、新風(fēng)控制子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表子系統(tǒng)、家庭能源管理子系統(tǒng)和光伏發(fā)電子系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)的節(jié)能應(yīng)用進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)；建筑電氣節(jié)能；ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；能源管理系統(tǒng)
1引言
電力已與我們的日常生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，并隨著人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全人類對(duì)電力的需求呈現(xiàn)持續(xù)遞增的趨勢(shì)。居民側(cè)用電量占社會(huì)總用電量的36.6%，但研究表明該領(lǐng)域的用電效率低，浪費(fèi)嚴(yán)重[1]。缺乏對(duì)居民側(cè)建筑能耗監(jiān)測(cè)和控制，是導(dǎo)致建筑能耗居高不下的重要原因。如何擺脫建筑電氣粗放型用電，實(shí)施精細(xì)化用電、節(jié)電是研究者需要解決的問題。隨著2009年國(guó)家提出“感知中國(guó)”的概念，“物聯(lián)網(wǎng)”被列為我國(guó)新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)建筑能耗的監(jiān)測(cè)和控制起到關(guān)鍵作用，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用為提高居民側(cè)用電效率、實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能減排提供了新途徑。
2建筑電氣節(jié)能的研究現(xiàn)狀
截至2016年2月，在CNKI中以“篇名”為檢索項(xiàng)，以“物聯(lián)網(wǎng)”為檢索詞進(jìn)行初級(jí)檢索，再在結(jié)果中以“節(jié)能”為檢索詞進(jìn)行二次檢索，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)40篇。經(jīng)過初步分析，這些研究首先主要集中在建筑電氣具體方面進(jìn)行探討，涵蓋了隧道、高校教室、機(jī)房、圖書館、自習(xí)室、辦公樓宇等建筑電氣方面的節(jié)能；其次這些研究多是從建筑電氣整體角度出發(fā)對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行評(píng)測(cè)、跟蹤檢查、優(yōu)化仿真研究；再者這些研究是從物聯(lián)網(wǎng)智能節(jié)能系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理、物聯(lián)網(wǎng)智能本身創(chuàng)新、改進(jìn)、安全方面進(jìn)行探討。通過對(duì)這些文獻(xiàn)的分析發(fā)現(xiàn)，許多文獻(xiàn)中都強(qiáng)調(diào)了新技術(shù)、新材料的應(yīng)用，如使用室內(nèi)環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)與節(jié)能系統(tǒng)、智能照明系統(tǒng)等新技術(shù)，使用LED節(jié)能燈具、真空保溫玻璃新材料；不過這些節(jié)能新技術(shù)之間是相互獨(dú)立的，也沒有考慮到變壓器運(yùn)行損耗，沒有形成一個(gè)一體化的節(jié)能系統(tǒng)和管理平臺(tái)。本文提出采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)對(duì)建筑能耗進(jìn)行優(yōu)化和打點(diǎn)，分類管理進(jìn)行節(jié)能。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下的建筑電氣節(jié)能相關(guān)技術(shù)
3.1物聯(lián)網(wǎng)定義及構(gòu)架目前，在國(guó)內(nèi)較為多見的“物聯(lián)網(wǎng)”定義為：物聯(lián)網(wǎng)是指利用各種信息傳感設(shè)備，如射頻識(shí)別裝置、紅外傳感器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成了一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)，其目的就是使所有物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，使得識(shí)別和管理更加方便?？梢钥闯觯锫?lián)網(wǎng)是一個(gè)物-物相連的互聯(lián)網(wǎng)，將成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分[2]。從通信過程和對(duì)象的視角看，物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架由全面感知層、可靠傳遞層和智能處理層三個(gè)層面構(gòu)成[3]。全面感知層利用各種可用的感知手段實(shí)現(xiàn)物體動(dòng)態(tài)的即時(shí)采集，可靠傳遞層通過各種信息網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合將感知的信息實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確可靠地傳遞出去，智能處理層利用云計(jì)算等智能計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理[4]。3.2物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)架下的建筑電氣節(jié)能采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，利用“物聯(lián)網(wǎng)”組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)。通過物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算搭建的“智慧能源云管控平臺(tái)”，對(duì)一棟建筑以致一個(gè)小區(qū)的建筑群進(jìn)行建筑能耗的優(yōu)化和打點(diǎn)，能更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，無需對(duì)建筑做結(jié)構(gòu)上的節(jié)能改造。因?yàn)閷?duì)建筑電氣的節(jié)能主要是提高建筑中的能源利用效率，即在采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、家用電器、新風(fēng)系統(tǒng)、監(jiān)控安防、新能源汽車、光伏發(fā)電等方面進(jìn)行能耗的節(jié)約，其中以空調(diào)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和照明在建筑使用方面占據(jù)了很大的比重。將一棟建筑或者建筑群按照能耗進(jìn)行分類，利用物聯(lián)網(wǎng)組建的能源管理系統(tǒng)將其分為不同的控制子系統(tǒng)，如圖1所示。通過動(dòng)態(tài)監(jiān)控和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析，更全面的掌握能源消耗情況，從而進(jìn)行更好的資源利用。與相對(duì)成熟的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)相比，采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)布線成本低、方便施工、組網(wǎng)能力強(qiáng)、系統(tǒng)擴(kuò)展性好、具備網(wǎng)絡(luò)自愈能力并且抗干擾能力強(qiáng)、功耗更低等優(yōu)點(diǎn)，更能全面的獲取建筑在能耗過程中的詳細(xì)數(shù)據(jù)，讓建筑能耗處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。
4物聯(lián)網(wǎng)在建筑電氣節(jié)能中的應(yīng)用
4.1環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)節(jié)能減排，監(jiān)測(cè)先行。通過環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)感知建筑內(nèi)不同區(qū)域的照度、溫濕度、空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并將獲取的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)發(fā)往服務(wù)器上的中央空調(diào)控制系統(tǒng)、照明空調(diào)控制系統(tǒng)、新風(fēng)控制系統(tǒng)、家庭能源管理子系統(tǒng)和光伏發(fā)電子系統(tǒng)中為其進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境調(diào)控提供數(shù)據(jù)及參考。4.2中央空調(diào)控制子系統(tǒng)中央空調(diào)控制子系統(tǒng)接收來自環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)，結(jié)合中央空調(diào)溫控系統(tǒng)閾值設(shè)置（例：低于10℃或高于26℃空調(diào)將自動(dòng)開啟制熱或制冷模式），同時(shí)在空調(diào)上加裝空調(diào)節(jié)能控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制。4.3照明控制子系統(tǒng)室內(nèi)照明光源采用LED節(jié)能燈的基礎(chǔ)上，照明控制子系統(tǒng)通過在房間或工作區(qū)安裝位置和光照度采集器，將房間內(nèi)的光照度信息和人員信息傳遞至照明墻控制器，由它控制照明燈具的開啟/關(guān)閉，并根據(jù)環(huán)境的光照度，通過燈具組合的方式調(diào)節(jié)照度亮度[5]。4.4新風(fēng)控制子系統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)接收來自環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，并將接收數(shù)據(jù)與系統(tǒng)閾值進(jìn)行綜合對(duì)比分析。在正常環(huán)境條件下，新風(fēng)系統(tǒng)處于低能耗狀態(tài)，主要完成空氣流通功能；當(dāng)空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，超過系統(tǒng)設(shè)定閾值時(shí)則啟動(dòng)應(yīng)急機(jī)制，包括實(shí)現(xiàn)大功率新風(fēng)輸送以及開啟部分氧氣供給功能等。同時(shí)，不同于傳統(tǒng)的新風(fēng)交換模式直接采用室外新鮮空氣作為氣體源，本系統(tǒng)采用雙向換氣式新風(fēng)系統(tǒng)，在源空氣進(jìn)入室內(nèi)前通過高導(dǎo)熱效率材料進(jìn)行熱交換，將室內(nèi)欲度上降低了進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣與原室內(nèi)空氣的溫度差，從而降低了空調(diào)的使用頻率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)[6]。4.5遠(yuǎn)程抄表子系統(tǒng)通過遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)，可以方便、快捷和可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物內(nèi)各用電設(shè)備耗電量進(jìn)行抄讀，并能將相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)保存。可以通過抄讀的數(shù)據(jù)分析配電變壓器是處于怎樣的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)載率是多少、是否達(dá)到了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)還可以分析出無功補(bǔ)償設(shè)備運(yùn)行情況。通過該系統(tǒng)，管理者可以獲取綜合的能源需量統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析報(bào)告，根據(jù)日、月、年的用電量情況全面了解電能消耗情況，輔助制定并不斷優(yōu)化節(jié)能方案、智能調(diào)整耗能設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，更好的整合、利用資源、節(jié)約成本，建立有序的管理模式。4.6家庭能源管理子系統(tǒng)該系統(tǒng)將家庭用電分為三類：用電負(fù)載、分布式電源和儲(chǔ)能設(shè)備，其中將用電負(fù)載分為可調(diào)度負(fù)載（包括：洗衣機(jī)、干衣機(jī)、熱水器、洗碗機(jī)、電動(dòng)汽車）和不可調(diào)度負(fù)載（包括：計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、冰箱、家庭娛樂系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等）[7]。利用傳感器采集到的室內(nèi)環(huán)境、人員活動(dòng)和設(shè)備工作狀態(tài)信息，通過對(duì)這些信息的分析來對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行調(diào)度和控制，在滿足用戶舒適度的前提下減少電能消耗，提高用電效率；同時(shí)，將可調(diào)度負(fù)載盡量安排在負(fù)荷低谷期工作，起到調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)峰谷差的目的，進(jìn)而減少電力系統(tǒng)備用裝機(jī)容量。4.7光伏發(fā)電子系統(tǒng)隨著光能發(fā)電技術(shù)的日益成熟，居民側(cè)的分布式光伏發(fā)電將會(huì)在日照度高的地區(qū)得到較大程度的發(fā)展，尤其是在采用儲(chǔ)能裝置改善了電能質(zhì)量，維持了整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下。光伏發(fā)電子系統(tǒng)接收來自綜合分析子系統(tǒng)的部分參數(shù)（如：系統(tǒng)用電的峰谷期），將自身發(fā)出的電能在用電量高峰時(shí)期滿足自身需求，并在高峰期時(shí)將多余的電能賣給電網(wǎng)，而在低谷期時(shí)將電能暫時(shí)進(jìn)行儲(chǔ)存，這樣不但起到了削峰填谷的作用更能減少系統(tǒng)中的備用裝機(jī)容量，進(jìn)而起到了節(jié)能的目的。
5結(jié)束語
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)膨脹式發(fā)展和應(yīng)用的今天，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于建筑電氣的節(jié)能僅僅是其應(yīng)用發(fā)展的一小部分。本文探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)條件下，應(yīng)用ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)組建智能電網(wǎng)能源管理系統(tǒng)后，在中央空調(diào)、照明、家庭能源管理等幾個(gè)部分的節(jié)能應(yīng)用。不久的將來，物聯(lián)網(wǎng)將依附于超級(jí)強(qiáng)大的中心計(jì)算機(jī)群，以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式管理生產(chǎn)和生活，達(dá)到“智慧”狀態(tài)，提高資源利用率和生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的長(zhǎng)久發(fā)展?；痦?xiàng)目：本文系重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研一般項(xiàng)目“基于物聯(lián)網(wǎng)的智能建筑電氣節(jié)能方案研究”（編號(hào)：K201520）的研究成果之一。
作者：張過有 單位：重慶水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【摘要】建筑的電氣作為建筑系統(tǒng)中較為重要的部分，對(duì)能源的消耗量也十分大。為了更好地應(yīng)對(duì)我國(guó)不斷緊缺的資源能源現(xiàn)狀，進(jìn)行建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)很有必要。本文首先分析了建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則，并在此基礎(chǔ)上從建筑的照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、各類建筑設(shè)備的節(jié)能以及采用新型能源等方面對(duì)建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】建筑；電氣；節(jié)能設(shè)計(jì)
引言
我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展對(duì)能源的消耗量正在不斷上升，全球都面臨著資源能源緊缺的問題。建筑行業(yè)作為我國(guó)能源消耗的大戶，采取節(jié)能減排措施已經(jīng)刻不容緩。建筑的電氣是建筑能耗中較大的一個(gè)部分，通過相關(guān)的措施在保證建筑的基本功能和經(jīng)濟(jì)需求的基礎(chǔ)上，最大限度地滿足建筑節(jié)能的需求是建筑行業(yè)所需要解決的緊迫問題。
1建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則
建筑電氣的設(shè)計(jì)在考慮到節(jié)能這一基本的要求基礎(chǔ)上，需要遵循以下原則來進(jìn)一步保證建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的適用性和基本效益。
1.1滿足建筑的基本功能
在進(jìn)行建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，不能為了一味節(jié)約電氣能耗而忽略建筑的基本功能需求。而是應(yīng)該在滿足建筑基本功能的基礎(chǔ)上，來進(jìn)一步采取措施實(shí)現(xiàn)建筑的電氣節(jié)能。如對(duì)于建筑的基本照明的需求，以及建筑基本的舒適度的需求，同時(shí)還必須保證建筑內(nèi)各類設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)的前提仍然是對(duì)建筑基本功能的滿足。
1.2因地制宜
建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)并不是一個(gè)通用統(tǒng)一的方式，它必須建立在建筑所處的當(dāng)?shù)丨h(huán)境的基礎(chǔ)上。如建筑當(dāng)?shù)氐幕緶囟?、日照情況以及建筑周邊的其他環(huán)境設(shè)施等，同時(shí)還需要兼顧到當(dāng)?shù)厝嗣竦幕旧钏胶蛯?duì)一些電氣節(jié)能設(shè)施的接收程度。如太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)雖然能夠節(jié)能，但是卻不適用于光照不強(qiáng)的地區(qū)。同時(shí)對(duì)于一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，就需要進(jìn)一步考慮合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，使節(jié)能增加的投資能在較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收。
2建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法
2.1對(duì)于建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化
建筑的照明設(shè)備是建筑電氣能耗中較為重要的一個(gè)部分，因此在進(jìn)行建筑的照明設(shè)計(jì)時(shí)，需要合理的對(duì)照明的需求、照明的設(shè)備以及照明的效果進(jìn)行選擇。通過合理的布置空間布局和利用自然光等方式，通過人工照明與自然照明之間的完美結(jié)合，更好地減少建筑照明的用能。同時(shí)在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到建筑不同部位的照明需求，如在辦公場(chǎng)所中的照明需要能夠滿足人們辦公的需求，而臥室中的照明需求則相對(duì)較弱，需要能夠營(yíng)造出溫馨的環(huán)境。通過合理的照明設(shè)計(jì)能夠更好地滿足人們的基本需求，提高照明的質(zhì)量和能源的利用效率，同時(shí)又能對(duì)建筑的能耗進(jìn)行節(jié)約。
2.2供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要是考慮減少電能在運(yùn)輸和轉(zhuǎn)換過程中的損耗。在進(jìn)行供配電的設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要明確建筑的基本用能需求和用能的部位，同時(shí)了解用電設(shè)備的特點(diǎn)以及負(fù)荷容量等因素。通過合理分析各用電器之間的距離，保證功能設(shè)備的設(shè)置能夠滿足用電器的需求，同時(shí)盡量減少用電傳輸?shù)木嚯x供電的場(chǎng)所應(yīng)該接近負(fù)荷中心，同時(shí)供配電的線路盡量選擇損耗少的電線，降低線路耗能!還要在考慮變壓器的容量前提下，根據(jù)變壓器工作的環(huán)境等因素選擇高效節(jié)能的變壓器。
2.3各類建筑設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑中各類設(shè)備包括空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、電梯等，都是整個(gè)建筑中用能較大的部分。對(duì)于電梯而言，可以通過采用一些變頻的措施以及優(yōu)化的設(shè)計(jì)，從而能夠根據(jù)不同時(shí)段的具體人員需求，對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整。通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速使整個(gè)電機(jī)拖拽系統(tǒng)達(dá)到輸入與輸出間動(dòng)態(tài)平衡，從而達(dá)到提高系統(tǒng)功率因素、節(jié)能降耗的目的。電梯的優(yōu)化設(shè)計(jì)則是可以通過建筑內(nèi)多部電梯之間的運(yùn)行組合，減少電梯的空載程度，從而能夠更好地節(jié)約能耗。在建筑中的風(fēng)機(jī)也可以通過變頻的方式來進(jìn)行控制，主要采用工頻電源向變頻器切換、變頻器向工頻電源切換的雙向切換控制。
2.4采用各類新能源技術(shù)
新的能源技術(shù)包括了風(fēng)能、太陽能、地源熱泵、生物質(zhì)能等各類清潔的新型能源。太陽能主要可以用于建筑中的采暖以及熱水供應(yīng)中。在進(jìn)行建筑的電氣設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮到太陽能集熱器的基本朝向、布置面積以及周圍是否有遮擋物等。而風(fēng)能主要用于建筑的輔助發(fā)電，在建筑環(huán)境中利用風(fēng)能不僅具有免于輸送的優(yōu)點(diǎn)，所產(chǎn)生的風(fēng)力電能資源可以直接用于建筑本身，同時(shí)風(fēng)能的利用還十分環(huán)保無污染。地源熱泵以及生物質(zhì)能的采用則需要考慮到當(dāng)?shù)氐牡叵颅h(huán)境以及周邊的生態(tài)環(huán)境。在進(jìn)行各類新能源技術(shù)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到不同技術(shù)與建筑之間的結(jié)合，采用一體化設(shè)計(jì)的方式，能夠更好地綜合應(yīng)用各類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑的總體節(jié)能。
3結(jié)語
建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的節(jié)能而言有著重要的意義，各電氣工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該明確電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則，從建筑的照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)以及各類設(shè)備節(jié)能設(shè)計(jì)和新能源的使用等方面，實(shí)現(xiàn)建筑的整體節(jié)能，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
摘要：改革開放以來，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要?jiǎng)恿χ弧Ｔ谌〉孟踩顺删偷耐瑫r(shí)也凸顯了發(fā)展過程中的一些問題，發(fā)展方式粗獷，能量消耗較多，這與提倡節(jié)能環(huán)保的國(guó)內(nèi)主流不符。隨著建筑智能化技術(shù)的深入應(yīng)用，電氣技術(shù)將科技完美的體現(xiàn)在建筑中，電氣系統(tǒng)耗能作為智能樓宇耗能的主要構(gòu)成部分，為建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提高能源利用效率，必須優(yōu)化智能樓宇電氣設(shè)計(jì)，降低智能樓宇建筑耗能。
關(guān)鍵詞：智能樓宇建筑；電氣系統(tǒng)；設(shè)計(jì)
作者簡(jiǎn)介：賀繼勝（1987-），男，碩士畢業(yè)，主要從事電氣設(shè)計(jì)工作
智能樓宇建筑電氣節(jié)能水平很大程度決定了建筑耗能量，在降低建筑工程運(yùn)行成本和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)具有非常重要的意義和價(jià)值。建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析建筑電氣設(shè)計(jì)中存在的問題，通過有效的節(jié)能設(shè)計(jì)方案提升建筑整體的節(jié)能水平。本文將分析智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行探討。
1智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀
①智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀。當(dāng)前我國(guó)各類工程師對(duì)智能樓宇建筑內(nèi)部系統(tǒng)還沒有形成全面了解，制定節(jié)能措施和方案僅限于部分節(jié)能產(chǎn)品的選型安裝或?qū)嵤┐嬖谝丫玫墓?jié)能方案，真正的統(tǒng)籌規(guī)劃還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)，不合理的選擇照明光源和控制方式會(huì)大大增加照明系統(tǒng)的能耗。②監(jiān)管和施工問題。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑節(jié)能的有效管理，國(guó)家逐步出臺(tái)了相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、政策，但是地方發(fā)展不平衡現(xiàn)象卻仍然存在。實(shí)際當(dāng)中產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因包括設(shè)計(jì)單位變更部分設(shè)計(jì)后，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)沒有重新進(jìn)行備案。其次建設(shè)單位為了達(dá)到節(jié)約項(xiàng)目資金的目的，在沒有得到設(shè)計(jì)單位許可的情況下改變施工材料。再次施工設(shè)計(jì)圖紙要求沒有在施工活動(dòng)中得到滿足[1]。
2智能樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施
2.1供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)
智能樓宇建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一就是供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，通過對(duì)建筑物內(nèi)容用電總負(fù)荷和用電等級(jí)進(jìn)行前期統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行智能樓宇供配電節(jié)能系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠達(dá)到節(jié)省初期投資的目的，還能夠推動(dòng)建筑面積性價(jià)比的提升，是回饋?zhàn)舻闹匾侄魏屯緩?，住戶能夠長(zhǎng)期從中獲得利益。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)以下方面進(jìn)行考慮：
（1）提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)的高低很大程度決定了無功功率的損耗，因此可以通過提升功率因素以減少線路無功功率的損耗，進(jìn)而降低供配電系統(tǒng)的損耗在具體工程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)不同情況進(jìn)行區(qū)分考慮，并采取相應(yīng)的措施。在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將用電設(shè)備功率因素盡量提升。同時(shí)可以通過使用電容器對(duì)線路實(shí)行無功補(bǔ)償，提升線路的功率因素，降低系統(tǒng)的無功電流。在特定線路中，還可采用高低壓柜集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無功補(bǔ)償。
（2）變壓器有功損耗及優(yōu)化。變壓器是配電系統(tǒng)中的重要基本設(shè)備，總能量的6%被變壓器消耗，所以在降低能耗的過程中應(yīng)當(dāng)采取有效措施降低變壓器的能耗，實(shí)際當(dāng)中空載損耗和負(fù)載損耗構(gòu)成了變壓器的有功損耗。在選擇變壓器的過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮節(jié)能變壓器的性能，包括SC8、SL9等型號(hào)變壓器，主要應(yīng)用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，具有接接縫密合性好的特點(diǎn)，并且矽鋼片的具有一致的磁疇方向，這樣渦流損耗和漏磁損耗就能夠降至最低。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意繞組的阻值和變壓器的容量應(yīng)當(dāng)控制在合理水平，這樣就能夠避免在供電線路過載情況下線路產(chǎn)生的損耗。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)初期投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮，并保證變壓器在預(yù)留一定余量的情況下運(yùn)行。最后，還應(yīng)當(dāng)優(yōu)化變壓器的運(yùn)行方式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑負(fù)荷需求和年運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)保證電負(fù)荷的合理分配，并且選擇和電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器容量，保證其在低耗區(qū)域內(nèi)工作。另外，還應(yīng)采取有效措施降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度，并對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行平整、對(duì)變壓器的接線方式進(jìn)行合理選擇[2]。
2.2照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在進(jìn)行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)合理選擇照明光源，具體選擇的過程中應(yīng)當(dāng)考慮價(jià)格、壽命、顯色指數(shù)、色溫、光效等要素。在我國(guó)節(jié)能政策實(shí)施的過程中，已經(jīng)廣泛的運(yùn)用了一些新的光源，包括LED照明燈等等，甚至白熾燈已經(jīng)被一些新的光源取代，包括緊湊型熒光燈，雖然使用它作為光源具有初期投資略高的問題，但該類燈具的使用壽命和能耗更加優(yōu)越。實(shí)際當(dāng)中確定建筑工程光源時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程性質(zhì)、照明數(shù)量、使用場(chǎng)所等因素[3]。選擇照明控制方式也是照明系統(tǒng)節(jié)能的主要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)包括雙控開關(guān)質(zhì)控、多燈控制、聲音控制、單燈控制等。而智能照明控制方式則由探測(cè)器控制、自控系統(tǒng)控制、樓宇總線控制構(gòu)成。實(shí)際當(dāng)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行照明控制方式的選擇，但是應(yīng)當(dāng)滿足方便節(jié)能的原則。通過對(duì)智能樓宇內(nèi)外照明系統(tǒng)的綜合分析，應(yīng)當(dāng)盡量將先進(jìn)的節(jié)能照明燈具作為首選。如果是建筑內(nèi)部室內(nèi)照明，還應(yīng)當(dāng)對(duì)照明光源的舒適性和實(shí)用性進(jìn)行綜合考慮。在照明系統(tǒng)開關(guān)的選擇上，應(yīng)當(dāng)考慮自動(dòng)控制系統(tǒng)和聲光控模塊，這樣就能夠在具有較大人員流動(dòng)的情況下，有效控制系統(tǒng)損耗[4]。
2.3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
在現(xiàn)代建筑中除照明設(shè)備外，使用最為普遍的電器就是空調(diào)，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際當(dāng)中空調(diào)系統(tǒng)耗能約占整體耗能的一半左右，所以智能樓宇電氣化節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要課題就是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能[5]。開展進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)施工時(shí)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化與暖通系統(tǒng)工程師的交流和溝通，對(duì)控制模式進(jìn)行合理選擇并優(yōu)化設(shè)置各參數(shù)，通過系統(tǒng)節(jié)能潛能的挖掘，確保接口設(shè)計(jì)和施工的節(jié)能水平，使得空調(diào)系統(tǒng)在最佳運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)能。例如可以選用先進(jìn)的按熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由建筑物內(nèi)系統(tǒng)、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組等構(gòu)成。在外界溫度較低的情況下，熱泵機(jī)組能夠吸取地源熱量，建筑物基于此實(shí)現(xiàn)供暖。當(dāng)外界溫度較高時(shí)，熱泵機(jī)組將室內(nèi)熱量導(dǎo)向地源當(dāng)中，這樣建筑內(nèi)部的制冷功能就實(shí)現(xiàn)了。該系統(tǒng)還具有無污染和零排放的特點(diǎn)，但是需要建筑項(xiàng)目附近有豐富的可供使用地表水才能夠使用。相對(duì)于傳統(tǒng)空調(diào)，這種系統(tǒng)不僅能夠大量節(jié)約能源，還具有較高的可靠性和低耗能性的特點(diǎn)[6]。
3結(jié)語
通過以上內(nèi)容可知，智能樓宇電氣設(shè)計(jì)節(jié)能水平對(duì)于降低建筑運(yùn)行成本、推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。建筑工程企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，并且及時(shí)有效的解決設(shè)計(jì)方案中存在的問題，進(jìn)而有效推動(dòng)建筑工程電氣節(jié)能水平的提升。本文分析了智能樓宇電器系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問題和相應(yīng)的解決方案，但仍具有一定局限性希望行業(yè)人員能夠重視，提升建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能水平，實(shí)現(xiàn)建筑工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者：賀繼勝 單位：廣東省重工建筑設(shè)計(jì)院有限公司
黨的十六大、十七大提倡加大力度建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，建筑行業(yè)相關(guān)部門也接連出臺(tái)了不少關(guān)于節(jié)約能源的系列政策和文件。節(jié)約能源已成為每位公民的責(zé)任和義務(wù)。目前國(guó)家針對(duì)建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能審查已屬于強(qiáng)制審查環(huán)節(jié)，建筑物特別是公共建筑的能耗控制尤其引人關(guān)注。
節(jié)能已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，是保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、改善環(huán)境、增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施。
1.我國(guó)建筑電氣節(jié)能概述
早在2005年7月初國(guó)務(wù)院發(fā)出《關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作》的通知，特別指出“要堅(jiān)持資源開發(fā)與節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位的方針”。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，電氣用電是一個(gè)耗能大戶。很多相關(guān)的文章都曾顯示過，其每年要消耗總發(fā)電量的10％以上，如果大量使用節(jié)能的照明產(chǎn)品和有效的措施，節(jié)電5％，則每年可節(jié)約照明用電60億kWh，為國(guó)家節(jié)省投資約30億元，并可延緩溫室效應(yīng)，減輕對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益非?？捎^。因此，在設(shè)計(jì)文件中，電氣節(jié)能措施以專篇的形式陳述，從建筑物規(guī)劃的初期就以節(jié)能的思想為指導(dǎo)，在技術(shù)根源處為實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能提供理論依據(jù)及可行性。建筑電氣節(jié)能的原則是：在充分滿足、完善建筑物功能要求的前提下，減少能源消耗，提高能源利用率。節(jié)能的途徑之一是合理配置建筑設(shè)備，并對(duì)其進(jìn)行有效、科學(xué)的控制和管理。
建筑電氣節(jié)能應(yīng)堅(jiān)持以下三個(gè)原則：1)滿足建筑物的功能；2)考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，不能因?yàn)楣?jié)能而過高地消耗投資，增加運(yùn)行費(fèi)用，而是應(yīng)該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時(shí)間內(nèi)用節(jié)能減少下來的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收；3)節(jié)省無謂消耗的能量。同時(shí)在選用節(jié)能的新設(shè)備上，應(yīng)具體了解其原理、性能、效果。從技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較后，再選定節(jié)能設(shè)備，才能真正達(dá)到節(jié)能的目的。
如今建筑電氣節(jié)能的應(yīng)用已經(jīng)在我國(guó)取得了一定的成效，但是往往在節(jié)能措施上存在相關(guān)問題。1)盲目節(jié)能;通常為了達(dá)到節(jié)能效果，而刻意地控制電氣，從而導(dǎo)致滿足不了建筑物的功能。而這樣的情況在我國(guó)出現(xiàn)不在少數(shù)，通常一方面是設(shè)計(jì)原因，而主要的方面是人為因素。2）經(jīng)濟(jì)因素考慮不周；由于建筑物的電氣節(jié)能措施，必須采取相關(guān)先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)方案，然而這些必然會(huì)增加部分成本。通常這樣的原因主要是未采取合理的節(jié)能方案，導(dǎo)致額外的附加成本。3）節(jié)能目的偏差；節(jié)能的目的是為了可持續(xù)發(fā)展，而相對(duì)部分的節(jié)能建筑，只是表明形勢(shì)上的節(jié)能，節(jié)約無謂消耗的能量，導(dǎo)致從實(shí)質(zhì)上來說，不是正規(guī)節(jié)能。
2.建筑電氣節(jié)能策略
2.1高效光源、高效燈具和節(jié)能控制措施
對(duì)于住宅公共部分節(jié)能控制措施即是指采用節(jié)能自熄開關(guān)。由于住宅公共部分是無人值守的，所以燈具在人來時(shí)點(diǎn)亮，人去時(shí)熄滅是很重要的。對(duì)于高層住宅電梯前室，由于其對(duì)于保證人員疏散的重要意義，所以此處只能采用翹板開關(guān)，但對(duì)于住宅大部分公共樓梯間，節(jié)能自熄開關(guān)的采用可作為一條重要節(jié)能措施。高效光源顧名思義具有高光效，顯色好等優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)證明，白熾燈只有10％的電能轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽猓?0％的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊彷椛?，而這種熱輻射性又往往帶來火災(zāi)隱患。細(xì)管徑熒光燈、緊湊型熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和節(jié)能燈均為高效光源，應(yīng)積極推廣應(yīng)用，盡量減少白熾燈的使用量。好的光源有了，如何使這種好光源發(fā)揮其功效能，這就要求燈具的效率要高。燈具的效率為燈具出射光通量與光源總光通量的比值，其值越高，照明的效率也就越高。燈具反射面設(shè)計(jì)科學(xué)，這樣才能使好的光源物盡其用。高效光源、高效燈具不僅適用于住宅公共部分照明，在民用建筑中也可大量采用。
2.2供配電系統(tǒng)節(jié)能措施
應(yīng)采取提高系統(tǒng)的運(yùn)行電壓和功率因數(shù)，減少無功功率及導(dǎo)線中的電阻，降低供配電系統(tǒng)線路損耗等措施。節(jié)能途徑主要有：(1)根據(jù)負(fù)荷容量、供電距離及分布、用電設(shè)備特點(diǎn)等因素，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)和選擇供電電壓，供配電系統(tǒng)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)變配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。(2)變電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以縮短配電半徑，減少線路損耗，電力用戶內(nèi)部變電所之間宜敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，根據(jù)負(fù)荷情況，可切除部分變壓器，從而減少損耗。(3)降低線路電阻，線路截面選擇要與國(guó)際接軌，推廣應(yīng)用“電力電纜截面的經(jīng)濟(jì)最佳化”，按經(jīng)濟(jì)電流密度法合理選擇導(dǎo)線截面，以減少損耗。此外，對(duì)于環(huán)形供電方式，為降低線路的電阻值，將開式網(wǎng)運(yùn)行改為閉式網(wǎng)運(yùn)行，同樣可明顯降低線路損耗。(4)傳輸上可以采用提高電壓等級(jí)的方法。通過計(jì)算可知，當(dāng)電壓提高10％耗損可降低17．4％，因此，提高電壓傳輸，是降低線損的有效途徑。(5)提高功率因數(shù)減少電能損耗。線損與電力用戶的功率因數(shù)的2次方成反比，故提高功率因數(shù)也是降損的有效措施。提高功率因數(shù)，可從合理選用電氣設(shè)備容量及裝設(shè)并聯(lián)補(bǔ)償電容器兩方面著手。
2.3太陽能節(jié)能措施
目前住宅熱水系統(tǒng)雖然已不少設(shè)計(jì)采用了太陽能設(shè)備，但本人認(rèn)為在大型住宅小區(qū)以及公共建筑的室外照明系統(tǒng)應(yīng)該可以設(shè)計(jì)采用太陽能蓄電的照明設(shè)備。目前這類產(chǎn)品以太陽能LED燈具為主，其產(chǎn)品的工作原理是：白天太陽光照射到太陽能組件上，使太陽能電池組件產(chǎn)生一定幅度的直流電壓，把光能轉(zhuǎn)換為電能，再傳送給智能控制器，經(jīng)過智能控制器的過充保護(hù)，將太陽能組件傳來的電能輸送給蓄電池進(jìn)行儲(chǔ)存；到了夜晚太陽能組件因接收不到光能，其輸出的直流電壓降到接近為零時(shí)，智能控制器自動(dòng)開啟控制裝置，向LED提供電能，促使LED發(fā)光源發(fā)出足夠的亮度用于照明；到天亮?xí)r，太陽能組件又接收到光能產(chǎn)生電壓時(shí)，智能控制器又自動(dòng)轉(zhuǎn)換到充電模式工作。隨著太陽能蓄電的照明設(shè)備的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，這種產(chǎn)品的制造成本將會(huì)越來越低，相信在不久的將來太陽能蓄電的照明設(shè)備應(yīng)該會(huì)在室外照明領(lǐng)域得到普及應(yīng)用。
2.4變壓器節(jié)能措施
變壓器損耗包括有功功率損耗和無功功率損耗兩部分。變壓器有功功率損耗可用下式計(jì)算：p2=p0+β2pk
式中:p2——變壓器有功功率損耗(kw)；
P0——變壓器空載損耗(kw)；
Pk——變壓器短路損耗(kw)；
β——變壓器負(fù)載率(％)。
一般，在50％～60％時(shí)，變壓器效率最高。在設(shè)計(jì)中，要正確選擇變壓器的負(fù)載率，以便合理選擇變壓器容量。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行在節(jié)能的同時(shí)，還能降低運(yùn)行費(fèi)用(包括設(shè)備折舊、正常維護(hù)和能耗)，取得經(jīng)濟(jì)效益。鐵損對(duì)變壓器來說雖為常數(shù)，但可通過合理選型與運(yùn)行而達(dá)到節(jié)能的目的；變壓器銅損是變化的，合理地確定最佳運(yùn)行，保持變壓器在正常條件下，選擇最大效率點(diǎn)，可達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。故變壓器節(jié)能措施主要為：1)合理選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)，選擇容量與電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行合理分配，使其工作在高效區(qū)內(nèi)。對(duì)車間停產(chǎn)后仍不能停電的負(fù)荷，宜設(shè)置專用變壓器，大型廠房及非三班制車間宜設(shè)置照明專用變壓器。2)選用節(jié)能型變壓器，更換或改造高能耗變壓器。近年來逐漸推廣的S10、S11系列油浸變壓器比s9系列更為節(jié)能。S11型卷鐵芯變壓器與s9型變壓器相比：空載損耗平均降低30％，空載電流平均下降70％。新型干式變壓器SC9系列以及非晶合金變壓器等產(chǎn)品也都顯示了低損耗的節(jié)能潛力。
3.結(jié)語
建筑電氣節(jié)能應(yīng)該始在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)，終在實(shí)踐中應(yīng)用，只有采取合理的設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用合理的節(jié)能器具以及優(yōu)化節(jié)能措施，才能實(shí)現(xiàn)建筑電氣節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展。
1、可拓理論綜述
在可拓理論體系中共包含了三大分體系，分別是：基元、可拓集和可拓邏輯?；@一分體系又包括了：元、事元和關(guān)系元，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物體等的系統(tǒng)性描述；可拓集這一分理論可以將事物中復(fù)雜的變化過程轉(zhuǎn)化成清晰的關(guān)系，并對(duì)變量進(jìn)行系統(tǒng)描述，進(jìn)而解決矛盾問題；可拓邏輯是基于原有可拓問題的基礎(chǔ)上，以新的方法來解決矛盾問題?？赏乩碚搼?yīng)用于實(shí)際時(shí)，需要把握可拓理論的可拓方法。從可拓理論的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行定位，可以將可拓方法劃分為以下幾種：拓展分析法、可拓變化法、共軛分析法、可拓集法、優(yōu)度評(píng)價(jià)法、可拓思維模式。
2、基于可拓理論的建筑電氣節(jié)能
電的發(fā)明與應(yīng)用可謂是開啟了人類的新時(shí)代，不僅給人們的生活帶來了便利，也為社會(huì)的生產(chǎn)注入的動(dòng)力。在當(dāng)今的社會(huì)中，各行各業(yè)對(duì)于電能的需求都十分巨大，人們的生活離不開電、社會(huì)的生產(chǎn)更是離不開電。在建筑行業(yè)發(fā)展迅猛的背景下，建筑電氣對(duì)于能源的需求量更是與日俱增，其在設(shè)計(jì)與應(yīng)用能源的過程中存在著一系列技術(shù)上的問題，致使能源浪費(fèi)嚴(yán)重。面對(duì)當(dāng)前能源緊缺與環(huán)境污染的世界性問題，建筑電氣需要實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)，這是行業(yè)發(fā)展的必要趨勢(shì)，也是社會(huì)發(fā)展過程中的需求。在建筑電氣的能源消耗中，其主要是能源需求對(duì)象為動(dòng)力、電源以及照明。而基于能源使用者的不同以及使用的實(shí)際狀況等差異，在實(shí)施節(jié)能技術(shù)的過程中自然會(huì)存在不同。當(dāng)前，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的主題與焦點(diǎn)，各種新興能源的不斷出現(xiàn)以也證明了當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，建筑電氣技能技術(shù)也隨之得到發(fā)展，各種建筑電氣節(jié)能產(chǎn)品不斷問世，然而，當(dāng)前的建筑電氣節(jié)能產(chǎn)品的價(jià)格較高，應(yīng)用者面對(duì)較高的成本投入望而卻步，進(jìn)而無法實(shí)現(xiàn)普及性的應(yīng)用。因此，節(jié)能成本與節(jié)能措施的落實(shí)之間所存在的矛盾也就成為了當(dāng)前建筑電氣節(jié)能實(shí)現(xiàn)有效落實(shí)的最大矛盾。基于這一矛盾，可拓理論完全能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這一矛盾的分析，進(jìn)而能夠?yàn)閱栴}的解決提供思路。這就需要基于可拓理論構(gòu)建可拓模型，而可拓模型的構(gòu)建中，需要明確界定矛盾問題，具有界定內(nèi)容如下：第一，對(duì)目標(biāo)的界定。首先，選定主題并明確目標(biāo)對(duì)象與類型，然后標(biāo)志目標(biāo)的上級(jí)極限，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的形式化處理、分析；最后選擇目標(biāo)的下級(jí)極限，按順序進(jìn)行排列，最終鎖定目標(biāo)。第二，對(duì)條件的界定。需要按照如下的步驟進(jìn)行：首先收集材料并分析出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的條件，然后結(jié)合實(shí)際對(duì)現(xiàn)實(shí)所具備的的條件進(jìn)行總結(jié)，再次，將理論與實(shí)際條件所存在差異進(jìn)行分析，從而給予明確差別的基礎(chǔ)上確定條件的形式，最后，以可拓學(xué)中基元的方式將現(xiàn)實(shí)條件表現(xiàn)出來，從而選中目標(biāo)進(jìn)行限制。以上兩種給予可拓理論下的可拓方法，都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)矛盾問題的系統(tǒng)性分析，從而為問題的解決提出對(duì)策。
3、總結(jié)
綜上所述，面對(duì)當(dāng)前世界性能源緊缺的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)建筑電氣的節(jié)能環(huán)保勢(shì)在必行，這不僅是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是時(shí)展下各行業(yè)所應(yīng)肩負(fù)起的責(zé)任，只有這樣才能在實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。可拓理論這一技術(shù)理論應(yīng)用于建筑電氣節(jié)能中，能夠有效的解決當(dāng)前節(jié)能成本與措施落實(shí)之間的矛盾，進(jìn)而為建筑電氣實(shí)現(xiàn)節(jié)能提供了可能。
作者：蔡壘 單位：重慶市惠庭都市建筑設(shè)計(jì)事務(wù)所
1供配電系統(tǒng)節(jié)能。
1）電源選擇。從供電能力、傳輸效率、熱穩(wěn)定性等幾方面綜合考慮，選用10kV電壓等級(jí)供電。10kV電壓級(jí)比低壓供電更有優(yōu)勢(shì)，其線損更小，金屬投入量更少，同時(shí)也有利于提高用戶端電壓質(zhì)量。本工程采用高壓電力電纜埋地引入兩個(gè)獨(dú)立的10kV市電電源（雙重電源），并裝設(shè)一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源，一級(jí)負(fù)荷中特別重要負(fù)荷還需增設(shè)應(yīng)急UPS電源。備用發(fā)電機(jī)組與市電之間設(shè)機(jī)械及電氣聯(lián)鎖。當(dāng)10kV市電停電，或變配電房變壓器發(fā)生故障時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組須在30s內(nèi)向一級(jí)負(fù)荷及重要負(fù)荷供電，投入額定負(fù)載運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)后，自動(dòng)恢復(fù)市電供電，柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)冷卻延時(shí)后，自動(dòng)停機(jī)。事故時(shí)，各柴油發(fā)電機(jī)組持續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)大于三小時(shí)。非消防情況下市電故障時(shí)發(fā)電機(jī)房可帶部分醫(yī)療重要場(chǎng)所備用照明。
2）電壓選擇。本工程為一類高層建筑，對(duì)所有設(shè)備均采用低壓220/380V三相四線制配電。3）保證電能質(zhì)量的措施。a.選用D，yn11聯(lián)接組別的三相配電變壓器，保護(hù)罩防護(hù)等級(jí)不低于IP20；b.變配電間及樓層電井盡量靠近負(fù)荷中心，以提高系統(tǒng)效率，降低線路損耗，減少低壓供電線纜用量；c.采取有效措施提高供配電系統(tǒng)中的功率因數(shù)，變配電房設(shè)集中補(bǔ)償柜，功率因素補(bǔ)償至0.95左右；d.醫(yī)院醫(yī)技樓等場(chǎng)所應(yīng)對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行諧波監(jiān)測(cè)，采取諧波抑制和治理措施，在變電所內(nèi)設(shè)置有源濾波器。
2建筑照明節(jié)能。
1）光源、燈具的選擇。光源燈具的選擇除了關(guān)系到照度外，還關(guān)系到功率消耗。高效的光源、燈具是照明節(jié)能的基礎(chǔ)。整個(gè)照明系統(tǒng)要達(dá)到節(jié)約能源的目的，改變光源是最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的一個(gè)途徑。本工程應(yīng)采用高效燈具，盡可能采用三基色燈管、LED、金鹵燈等高效節(jié)能光源，配用的高品質(zhì)電子（感）鎮(zhèn)流器，其功率因數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求。給光源加合適形狀與材料的反射罩是提高燈具發(fā)光效率的一項(xiàng)重要措施。優(yōu)質(zhì)的反射罩可以減小燈罩對(duì)光能量的吸收，增加燈罩對(duì)光能量的反射能力。同時(shí)讓光束在反射罩限定的角度內(nèi)傳輸，減小光能量在空間傳輸中的損耗，最大限度地提高光源發(fā)出的光通量在被照面或被照區(qū)域的利用效率。
2）照明控制。照明控制常用的方法有兩種，一種是智能照明系統(tǒng)通過場(chǎng)景控制、調(diào)光控制、照度感應(yīng)控制、時(shí)間控制、傳感器控制等實(shí)現(xiàn)節(jié)能，另一種是對(duì)自然光反射補(bǔ)償室內(nèi)照明實(shí)現(xiàn)節(jié)能。本工程每個(gè)照明開關(guān)所控光源數(shù)不宜太多，一般采用一燈一控方式；門診醫(yī)技綜合樓和1#住院樓的走道照明采用智能控制系統(tǒng)；車庫(kù)、餐廳等大空間場(chǎng)所一般照明按使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組集中控制措施，有條件時(shí)可考慮采用智能控制。本工程各場(chǎng)所的照明功率密度限值（現(xiàn)行值）、照度標(biāo)準(zhǔn)值、統(tǒng)一眩光值、照度均勻度、一般顯色指數(shù)參考指標(biāo)詳見下表。
3建筑設(shè)備節(jié)能。
1）選擇低損耗、低噪音、高效率的節(jié)能變壓器，本工程采用低損耗節(jié)能型非晶合金型SCRBH15變壓器，大大降低變壓器空載損耗，并在設(shè)計(jì)中充分考慮其散熱與振動(dòng)，有效降低損耗，使設(shè)備運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
2）客梯（含自動(dòng)扶梯）、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備應(yīng)采取節(jié)電措施。
3）公共建筑能耗根據(jù)需要按照明、空調(diào)、動(dòng)力和其他特殊用電等不同功能分類、分區(qū)域進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量。本工程設(shè)置SmartPM配電管理系統(tǒng)（能耗監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)）。建筑電氣節(jié)能的重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)合理性節(jié)能設(shè)計(jì)而不是簡(jiǎn)單的技術(shù)堆積和設(shè)備的集成。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)針對(duì)建筑能耗需要，通過供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)和照明節(jié)能設(shè)計(jì)來達(dá)到節(jié)能降耗的目的，此外還要繼續(xù)探索電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的新方法，以進(jìn)一步提高電氣節(jié)能的效果。
作者：歐江秒 單位：深圳市華藍(lán)設(shè)計(jì)有限公司
1供配電線路的節(jié)能技術(shù)措施
筆者從大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)案例分析，歸納總結(jié)后認(rèn)為減少供配電線路的電阻應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：（1）優(yōu)選導(dǎo)線類型，盡量選擇電阻率較小的導(dǎo)線，以銅芯導(dǎo)線為較佳，盡量少選鋁芯導(dǎo)線。（2）合理規(guī)劃供配電線路走向，避免出現(xiàn)迂回送電等問題。供電線路敷設(shè)過程中藥盡量走直線避免走彎路；要盡量將配電變壓器布設(shè)在負(fù)荷中心位置，減少供電半徑，降低電能輸送距離。（3）合理增加導(dǎo)線截面。增加導(dǎo)線截面勢(shì)必會(huì)增加導(dǎo)線成本，但要充分考慮后期導(dǎo)線運(yùn)行情況，要結(jié)合線路損耗等方面進(jìn)行綜合考慮。尤其對(duì)于供電距離較長(zhǎng)、供電負(fù)荷較大的導(dǎo)線，應(yīng)在滿足電流載流量、熱穩(wěn)定、繼電保護(hù)配合以及電壓降等特性的基礎(chǔ)上，優(yōu)選大一級(jí)界面的導(dǎo)線進(jìn)行供電，以降低運(yùn)行損耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)措施
據(jù)一些統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料表明：照明用電約占全國(guó)總用電量的11%以上，其中居民照明約有70%以上依然采用低效高能耗的燈具，比高效節(jié)能燈具大約要多耗電50%以上。由此可見，建筑電氣照明系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的節(jié)能降耗潛力。
2.1優(yōu)選高效節(jié)能光源要根據(jù)使用場(chǎng)所、面積等因素，合理選擇光源。高壓鈉燈雖然其發(fā)光率最高，但由于其存在色溫低、光色偏暖等問題，同時(shí)顯色指數(shù)只有40-46之間，因此，通常用在路燈場(chǎng)合。建筑物內(nèi)部應(yīng)優(yōu)選T5、T8等緊湊型熒光燈、LED節(jié)能燈、金屬鹵化物等等高效節(jié)能光源，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.2采用高效節(jié)能的燈具要從效率、配光等方面，優(yōu)選高效節(jié)能的燈具。建議在滿足眩光限制要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)優(yōu)選直接型燈具，同時(shí)室內(nèi)燈具的效率宜大于70%，室外燈具效率宜大于55%。要結(jié)合照明場(chǎng)所的功能結(jié)構(gòu)，優(yōu)選控光合理的燈具。盡量采用電子鎮(zhèn)流器，其除了具有啟動(dòng)電壓低、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)外，還比常規(guī)電感鎮(zhèn)流器功耗要低50%-75%，節(jié)能效果非常明顯。優(yōu)選燈具控制設(shè)備，開關(guān)設(shè)備、附件等應(yīng)優(yōu)選低能耗、高光效、無頻閃等優(yōu)良功能的光源用電附件。
2.3采用高效節(jié)能的照明控制系統(tǒng)根據(jù)照明場(chǎng)所功能需求，合理設(shè)計(jì)高效節(jié)能的照明控制手段。應(yīng)充分結(jié)合Internet、GPRS等通信手段，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)地址控制技術(shù)等，按照經(jīng)驗(yàn)和照明功能，根據(jù)各種不同的“預(yù)設(shè)置”控制方式和控制手段，對(duì)不同時(shí)間段、不同場(chǎng)所的光照度進(jìn)行準(zhǔn)確可靠調(diào)節(jié)管理，實(shí)現(xiàn)舒適照明、智能照明和節(jié)能照明。
3建筑電氣動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能措施
要充分統(tǒng)計(jì)動(dòng)力設(shè)備負(fù)荷容量，合理采取變配電中心集中補(bǔ)償、就地補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)手段，提高供配電系統(tǒng)的功率因素，降低有功損耗。要結(jié)合建筑電氣動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)備負(fù)荷、功能等，合理選擇變頻節(jié)能調(diào)速、軟啟動(dòng)等節(jié)能降耗控制手段。通過變頻器、軟啟動(dòng)器等控制設(shè)備，根據(jù)電機(jī)運(yùn)行工況，智能自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電源頻率，以達(dá)到隨系統(tǒng)中水壓、氣壓等負(fù)荷波動(dòng)而及時(shí)調(diào)節(jié)，確保電機(jī)設(shè)備工作在高效工況區(qū)，達(dá)到節(jié)能效果，同時(shí)降低啟動(dòng)電流減少啟動(dòng)電流對(duì)電機(jī)等設(shè)備的沖擊。
4結(jié)束語
建筑電氣節(jié)能是綠色建筑中的重要內(nèi)容。在保證建筑物功能和需求的基礎(chǔ)上，通過采取相應(yīng)的優(yōu)化技術(shù)措施，從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性等方面，提高能源利用效率和設(shè)備使用效率，降低建筑電氣系統(tǒng)能耗，真正將節(jié)能理論落實(shí)到建筑電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)中，達(dá)到減少成本、降低開支的目的。
作者：厲波單位：深圳市榮建智能系統(tǒng)有限公司
1建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的應(yīng)用
1.1照明節(jié)能設(shè)計(jì)照明能耗是建筑整體電氣系統(tǒng)能耗較為突出的一個(gè)部分，實(shí)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)的目的就是要保證整體照明質(zhì)量的前提下，降低整體照明回路中能量的損失。在進(jìn)行照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照國(guó)際相關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證照度符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)于自然光的應(yīng)用上，要盡量考慮將人工光與自然光進(jìn)行結(jié)合，充分的利用自然光來提供室內(nèi)照明。進(jìn)行光源的選擇上，要綜合考慮光源的色性、效率、價(jià)格、啟動(dòng)時(shí)間以及壽命等因素，保證光源設(shè)計(jì)的合理性。在進(jìn)行燈具鎮(zhèn)流器選擇上，要選用節(jié)能型的鎮(zhèn)流器，降低照明系統(tǒng)的電流消耗。進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)，要選用合理的照明方式，對(duì)于照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。通過進(jìn)行有效的分區(qū)與分組控制、聲控、感應(yīng)控制、智能控制、調(diào)光控制等方式，有效的達(dá)到照明節(jié)能的目的。另外，還要積極的對(duì)于LED燈源等新的設(shè)備與技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，提高照明系統(tǒng)的壽命、效率，提高整體系統(tǒng)的節(jié)能水平。
1.2供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)在進(jìn)行供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)于整體系統(tǒng)的負(fù)荷容量進(jìn)行有效的分析，并且把握好其中供電距離的變化，結(jié)合用電設(shè)備的實(shí)際特點(diǎn)，提高供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。只有保證供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單、可靠、可操作性強(qiáng)，才可以進(jìn)一步的開展供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。在進(jìn)行變壓器的選擇上，要注重變壓器對(duì)于整體配電系統(tǒng)的重要性。在進(jìn)行變壓器臺(tái)數(shù)與容量的選擇時(shí)，要與整體配供電系統(tǒng)負(fù)荷變化進(jìn)行研究，搭配合理的變壓器參數(shù)與臺(tái)數(shù)，降低損耗。在變壓器容量的選擇上，要避免過大的容量對(duì)于線路損耗造成負(fù)擔(dān)。對(duì)于負(fù)載率較為適宜的變壓器，要保證其負(fù)載率在75%～85%左右。對(duì)于變壓器的運(yùn)行方式要進(jìn)行有效的優(yōu)化，合理分配負(fù)荷。線路降損是供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，在進(jìn)行導(dǎo)線的選擇上，要保證導(dǎo)線的電阻率較小，并且盡量采用銅柱導(dǎo)線。在進(jìn)行路徑的選擇上，要盡量保證路線以直線為主，并且降低彎路，將配電房與負(fù)荷中心進(jìn)行靠近，有效的降低供電半徑。在進(jìn)行導(dǎo)線截面的選擇上，要根據(jù)實(shí)際電流的指標(biāo)進(jìn)行確定，避免由于導(dǎo)線截面選擇不合理，造成線路損耗的情況發(fā)生，提高線路運(yùn)行的成本費(fèi)用。
1.3動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，在建筑整體系統(tǒng)中的應(yīng)用較為普遍，并且耗電量巨大。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的電能損耗進(jìn)行有效的控制，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)的重要關(guān)鍵。現(xiàn)階段，對(duì)于電動(dòng)機(jī)電能損耗進(jìn)行控制的主要方式是對(duì)于電動(dòng)機(jī)的效率與功率因數(shù)進(jìn)行提高。在電動(dòng)機(jī)的選用時(shí)，要采用有效的措施，對(duì)于電動(dòng)機(jī)空載與負(fù)載的損耗進(jìn)行降低，提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)。在電動(dòng)機(jī)的選擇上，要保證電動(dòng)機(jī)與實(shí)際需求進(jìn)行匹配，避免出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行管理中，要采用有效的輕載手段，降低能耗。根據(jù)負(fù)載情況，對(duì)于電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的補(bǔ)償?？刂齐妱?dòng)機(jī)時(shí)，根據(jù)符合的變化，對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效的調(diào)整，并且通過變極調(diào)速、變頻調(diào)速和變轉(zhuǎn)差調(diào)速的方式，提高動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能水平。
1.4空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)是建筑物中，電能消耗的主要系統(tǒng)，并且粘整體建筑能耗的一半以上。對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，是降低系統(tǒng)整體消耗，提高整體建筑能耗控制水平的重要措施，具有很大的節(jié)能潛力。在對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)于變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制，并且對(duì)于系統(tǒng)的啟停進(jìn)行合理的控制。在冬季與夏季對(duì)于水泵進(jìn)行有效的控制，并且通過與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)方式，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行控制。在進(jìn)行空調(diào)參數(shù)的調(diào)節(jié)上，要設(shè)定有效的溫度標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行有效的設(shè)定，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，不斷的調(diào)整，進(jìn)而保證空調(diào)系統(tǒng)高效的運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體建筑能耗的降低，提高建筑節(jié)能水平。
2結(jié)論
建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的研究，近年來才剛剛起步，并且具有很大的發(fā)展?jié)摿?。電氣設(shè)計(jì)工作者要深入的對(duì)于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，并且通過精心的考量，有效的提高整體設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性與節(jié)能性，最大限度的提供一套有效、合理的設(shè)計(jì)方案，保證節(jié)能技術(shù)得到深入的應(yīng)用，對(duì)于建筑節(jié)能設(shè)備進(jìn)行合理的配置，真正的降低能源消耗，為我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障。
作者：李武寧張振軍申耀克單位：西安市建筑設(shè)計(jì)研究院
能源日益緊缺的今天，節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用需要更大力度去進(jìn)行，建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)也需要設(shè)計(jì)師更加合理科學(xué)地設(shè)計(jì)，保障能源的合理?yè)p耗和居民的生活需求。
1供配電系統(tǒng)的節(jié)能方法
以下幾項(xiàng)節(jié)能設(shè)計(jì)，在各個(gè)方面都體現(xiàn)出了自身節(jié)能性的特點(diǎn):1)供電電壓需要合理調(diào)配。在供電環(huán)境和條件不變的情況下，供電電壓的大小直接關(guān)系到了電能的損耗程度，施加的電壓越高，電能的損耗就越大，因此設(shè)計(jì)師在供電電壓的選擇時(shí)需要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算和分析。2)供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單。配電系統(tǒng)中，配電級(jí)數(shù)要有效地進(jìn)行控制，一般不贊成太高的配電級(jí)數(shù)，級(jí)數(shù)越高，相應(yīng)的電能需求也就越高。3)變壓器的選擇需要多加考慮。在整個(gè)配電系統(tǒng)中，變壓器的挑選也是需要考慮的。作為配電系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分，變壓器在運(yùn)行中也會(huì)產(chǎn)生一定的能量損耗，其中的鐵耗主要與變壓器的鐵芯有著直接關(guān)系，鐵芯的材料的不同帶來的鐵耗大小也就不同，因此在變壓器的選購(gòu)中要特別注意鐵芯部分。而除了鐵耗之外，變壓器還會(huì)產(chǎn)生銅耗，銅耗的大小與變壓器的自身物理性質(zhì)無關(guān)，更主要的是與變壓器的負(fù)荷量有所聯(lián)系，因此在節(jié)能系統(tǒng)中對(duì)于變壓器的臺(tái)數(shù)和運(yùn)行模式都需要加以調(diào)配，減少變壓器的銅耗。4)降低傳輸線路的損耗。電氣系統(tǒng)中，線路的損耗主要與線路的長(zhǎng)度和連接的負(fù)載有所聯(lián)系，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中要將線路的功率系數(shù)加以調(diào)整提高，將導(dǎo)線的電阻減小，這樣線路在電能傳輸過程中的損耗也就有所降低。線路在布置過程中盡量以直線進(jìn)行布局，有效減少電能的傳輸路程;對(duì)于電纜的導(dǎo)線截面積需要多加考慮;在線路的布局上，盡量減少線路的分配路程。
2動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能方法
一個(gè)建筑物，內(nèi)部的家電設(shè)備的運(yùn)行與電動(dòng)機(jī)息息相關(guān)，然而，電動(dòng)機(jī)的使用也使得能耗量加大，因此需要適當(dāng)?shù)靥岣唠妱?dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，減少能源的損耗。以下幾點(diǎn)做法，對(duì)提高電動(dòng)機(jī)的工作效率都起到了一定的作用:1)對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷需求要做好估測(cè)工作，再結(jié)合電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小進(jìn)行型號(hào)挑選。2)在電動(dòng)機(jī)的挑選過程中，其自身性能需要認(rèn)真分析，盡量選用效率較高的電動(dòng)機(jī)為對(duì)象，自身效率越高，能量損耗值也就越低，工作效率也就更高。3)對(duì)于電動(dòng)機(jī)的控制方法也需要加以研究，使電動(dòng)機(jī)能夠更加高效地運(yùn)行，例如交流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可以以變頻調(diào)速的方法進(jìn)行控制。
3照明系統(tǒng)的節(jié)能方法
在建筑工程中，照明系統(tǒng)的應(yīng)用區(qū)域和范圍都較廣，這也就使得照明系統(tǒng)的能耗成為了建筑系統(tǒng)能耗中的一個(gè)不可忽視的組成部分。據(jù)相關(guān)報(bào)道指出，照明系統(tǒng)所造成的能耗在整個(gè)建筑能耗中占到了15%～25%，所以在照明系統(tǒng)的技術(shù)方法上都要求設(shè)計(jì)師加以更改完善，例如照明光源的選擇、照明設(shè)備的控制方式等，這些都對(duì)照明系統(tǒng)的能耗控制起到一定的作用。設(shè)計(jì)師需要結(jié)合多種因素對(duì)照明系統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在照明系統(tǒng)能夠滿足居民的生活工作需求和建筑本身功能作用的情況下，對(duì)照明系統(tǒng)的輸送導(dǎo)線上的電能損耗要加以控制，對(duì)不必要的能源損耗要盡量減少。對(duì)于照明光源的選擇上，要嚴(yán)格遵循相關(guān)的照度標(biāo)準(zhǔn)，提高光源的使用效率，減少浪費(fèi)。在光源設(shè)備的選擇上，要選擇照明效果優(yōu)質(zhì)出色并且環(huán)保節(jié)能的光源設(shè)備。傳統(tǒng)使用的白熾燈在燈光質(zhì)量和使用效果方面都有所欠缺，對(duì)于電能的損耗更是嚴(yán)重，因此白熾燈在照明系統(tǒng)中并不適合應(yīng)用，其自身也逐步被社會(huì)淘汰;LED節(jié)能燈和熒光燈則受到了廣泛的推崇，在光源質(zhì)量和使用效果方面都較為出色，且對(duì)于電能的損耗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于白熾燈，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使得LED節(jié)能燈和熒光燈在建筑工程的照明系統(tǒng)方面得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。在照明系統(tǒng)的線路布置上，供電的方式不同，輸電導(dǎo)線的類型規(guī)格不同都在不同程度上影響了照明系統(tǒng)的電能損耗值。相關(guān)的科學(xué)實(shí)踐證明，照明系統(tǒng)以三相四線制進(jìn)行供電運(yùn)行能夠?qū)⒕€路的電能損耗大大減少，這種供電方式在建筑照明工程中同樣受到了推廣和應(yīng)用。自然光是一種取之不盡的資源，同時(shí)也是一種具備經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保節(jié)能性的能源物質(zhì)，因此將自然光引進(jìn)到照明系統(tǒng)中也是一種降低建筑電氣能耗和節(jié)約能源的有效途徑，自然光的干凈無污染在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)也起到了綠色節(jié)能作用，在照明系統(tǒng)中所起到的積極作用也是不容忽視的，設(shè)計(jì)師在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中更應(yīng)該考慮到自然光的自身優(yōu)勢(shì)，在設(shè)計(jì)過程中加大自然光源的使用率。例如，在建筑設(shè)計(jì)中可以裝配透光性能較好的玻璃，滿足室內(nèi)的采光條件;配置相關(guān)的光電傳感器用來控制電氣照明設(shè)備，當(dāng)光線強(qiáng)度和面積能夠滿足居民的生活工作需求時(shí)，控制電氣設(shè)備的照明系統(tǒng)停止照明，切換成以自然光為光源對(duì)象的照明方式，減少照明系統(tǒng)中不必要的電能損耗;建筑過程中還可以考慮應(yīng)用反射光線能力較強(qiáng)的建筑材料，提高建筑室內(nèi)的照明強(qiáng)度，減少電氣照明設(shè)備的使用;在人流量較少的建筑區(qū)域要配置相關(guān)的聲控開關(guān)和光線傳感器，避免在無人走動(dòng)時(shí)造成電能的浪費(fèi)。
4空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方法
在建筑能耗總值中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗值也占據(jù)了很大一個(gè)部分，隨著電氣節(jié)能技術(shù)的不斷開發(fā)和發(fā)展，空調(diào)系統(tǒng)其節(jié)能技術(shù)的巨大的發(fā)展空間和潛力也開始有所呈現(xiàn)。空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能性上的改進(jìn)方法主要是結(jié)合空調(diào)自身在能耗方面的時(shí)間規(guī)律，對(duì)空調(diào)合理地進(jìn)行啟停控制;或者可以在不同季節(jié)的負(fù)荷情況進(jìn)行水泵分設(shè)控制;對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的變風(fēng)量和變流量采取更加完善的控制方法;還可以在參數(shù)設(shè)置方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)室內(nèi)二氧化碳的濃度的大小對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量和溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，進(jìn)而讓空調(diào)系統(tǒng)能夠更加節(jié)能高效地服務(wù)居民。
5引進(jìn)建筑設(shè)備自動(dòng)化管理系統(tǒng)
在科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步飛快的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等自動(dòng)化設(shè)備也相繼得到了發(fā)展，在建筑工程中，面對(duì)能源緊張的嚴(yán)峻現(xiàn)狀，對(duì)這些高科技電氣設(shè)備的管理也就顯得更加重要，建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)的出現(xiàn)也使得這一問題得到了有效解決。在建筑工程中引進(jìn)建筑設(shè)備自動(dòng)化管理控制系統(tǒng)，能夠有效地對(duì)建筑設(shè)備中的采暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給水排水系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)等進(jìn)行更為科學(xué)有效地控制管理，保證了每種電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作，也在滿足了居民生活工作需求的同時(shí)，大大降低了建筑設(shè)備的電能損耗。
6結(jié)語
在資源能源損耗嚴(yán)重的今天，能源物質(zhì)的緊缺逐漸滿足不了社會(huì)的需求，因此，節(jié)能工作也需要加大力度進(jìn)行。建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)在滿足了居民生活工作需求的同時(shí)，大大改善了建筑設(shè)備的能源使用，減少了不必要的能源損耗，從而提高了能源的使用率。
作者：閆曉輝單位：中煤科工集團(tuán)重慶設(shè)計(jì)研究院山西分院
一、電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則
我們?cè)诮ㄖ墓?jié)能設(shè)計(jì)的過程中必須遵循兩個(gè)原則，幫助電氣節(jié)能工作的進(jìn)行。
1.盡可能地滿足人們的用電需求。電氣消耗的目的就是要?jiǎng)?chuàng)造良好的生活環(huán)境，這有利于人們提高工作、生活、學(xué)習(xí)效率，也有利于身心健康。雖然要倡導(dǎo)節(jié)能能源，降低成本，但是絕不能以犧牲人們的切身利益為前提，要充分考慮到人們的用電需求。
2.在設(shè)計(jì)過程中要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)規(guī)范。很多現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)的安全、可靠這些方面沒有嚴(yán)格遵循具體的設(shè)計(jì)規(guī)范，這樣的現(xiàn)象很大程度影響了設(shè)計(jì)最終的效果，也影響了最終的建筑質(zhì)量和安全。比如通常在電氣設(shè)計(jì)的工程概況說明中，尚應(yīng)交待建筑物的總建筑面積、主體高度、層數(shù)、各層功能用途；變配電所、水泵房、冷凍站、鍋爐房位置；消防控制室、弱電機(jī)房位置；強(qiáng)電井、弱電井位置與數(shù)量；客用電梯、消防電梯數(shù)量、防火分區(qū)的劃分情況等。如果其中某一項(xiàng)為交待或交待的不清楚，就很有可能導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)的不合理。
3.合理利用有限資源，要做到經(jīng)濟(jì)、適用、節(jié)能、環(huán)保。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況考慮經(jīng)濟(jì)效益，避免過高的節(jié)能投資和運(yùn)行費(fèi)用。合理利用初建費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，提高電氣系統(tǒng)的能效，滿足使用要求，并要求電氣的消耗是環(huán)保性很好的，減少對(duì)環(huán)境的污染和干擾。每年的發(fā)電量也是有限的，來之不易，充分利用好電力能源，做到節(jié)能環(huán)保，電能節(jié)省了，也會(huì)帶給缺電地區(qū)以光明，更加使電能充分發(fā)揮，做到經(jīng)濟(jì)適用。
二、建筑電氣節(jié)能的策略
1.供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)
合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)，選用節(jié)能型變壓器，變壓器的損耗主要分為空載損失和與負(fù)載成平方比的負(fù)載損失兩部分。節(jié)能變壓器有損耗低、噪音低、重量輕、效率高、抗沖擊、節(jié)能顯著等優(yōu)點(diǎn)，采用節(jié)能變壓器有巨大的節(jié)能潛力。保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，是第一位。線路上存在電阻，有電流流過時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗，只有減小線路電阻，才能減少線路損耗。在工程設(shè)計(jì)中，變電所的中心位置應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心，減小導(dǎo)線長(zhǎng)度，縮短供電半徑，線路盡可能走直線，少走彎路和回頭路，減少線路損耗；另外，從降低電能損耗考慮，電纜或?qū)Ь€的截面越大越節(jié)電；從減少投資和節(jié)約有色金屬出發(fā)，則導(dǎo)線截面越小越有利。減小導(dǎo)線截面，合理選擇導(dǎo)線截面，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度法，以減少損耗。選用高效率電動(dòng)機(jī)，降低電動(dòng)機(jī)電能損耗，提高電動(dòng)機(jī)的工作效率和功率因數(shù)。選用交流變頻調(diào)速裝置，使電機(jī)在負(fù)荷下降時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而與負(fù)荷的變化相適應(yīng)，即提高了電機(jī)在輕載時(shí)的效率，達(dá)到節(jié)能的目的。在傳輸電力的過程中，實(shí)現(xiàn)配電線路的節(jié)能。
2.用電器的節(jié)能
(1)照明的節(jié)能。應(yīng)根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》確定合理的照明標(biāo)準(zhǔn)，不同場(chǎng)所應(yīng)有目的地進(jìn)行照明。由于我國(guó)幅員遼闊，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件差別較大，民族習(xí)慣不同，因此還應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在規(guī)范推薦的高、中、低值中確定合理的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值的確定應(yīng)掌握適度，并合理利用局部照明。照明是建筑不可缺少的一部分，照明種類可分為：正常照明、應(yīng)急照明、值班照明等。采用高效光源，照明用的白熾燈已經(jīng)很少見,但因?yàn)槠鋬r(jià)格便宜,很多裝飾用燈在偷偷地使用白熾燈。白熾燈以前應(yīng)用最為廣泛，它安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，屬于熱輻射光源，它們的致命缺點(diǎn)在于發(fā)光率低，所以在電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)中不應(yīng)該使用這一類電光源。所以我們盡可能選擇發(fā)光效率高的照明燈。合理控制照度，滿足照度的情況下盡量減少燈具的數(shù)量，減少能耗及投資。另外，也要提示人們，出門時(shí)一定要隨手關(guān)燈，白天時(shí)盡量不要開燈，睡覺時(shí)也盡量不開燈，這樣也為家庭節(jié)省用電開支，提倡人們積極爭(zhēng)做節(jié)約照明的道德模范。
(2)空調(diào)的節(jié)能?，F(xiàn)在在市場(chǎng)上占主要地位的空調(diào)差不多都是屬于電力空調(diào)，雖然方便了許多，但是有的空調(diào)含有氟利昂，不利于環(huán)保，用電多，運(yùn)行成本高。鑒于這些問題，空調(diào)的節(jié)能很有必要，它可以緩解城市用電緊張的狀況，也有利于節(jié)約成本，降低投資力度。那么，空調(diào)的節(jié)能主要從提高水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的保溫水平、減少熱損失、采用自動(dòng)控制技術(shù)、蓄冰蓄能空調(diào)技術(shù)等等。空調(diào)耗能比較高，主要是系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，只要我們精心、合理、優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高空調(diào)的性能，不斷提高空調(diào)制冷設(shè)備的能效比。這樣，空調(diào)的節(jié)能有助于建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)工作的推進(jìn)。除此之外，還應(yīng)該提高全民空調(diào)節(jié)能意識(shí)，調(diào)動(dòng)全民節(jié)能環(huán)保意識(shí)的積極性，使各部門協(xié)調(diào)好，推行節(jié)能工作，使節(jié)能工作真正地落到實(shí)處。
(3)電梯、電腦、電視等用電設(shè)備的節(jié)能。電梯的節(jié)能主要根據(jù)坐電梯的人數(shù)來決定，如果乘坐的人比較多的話，需要使用自動(dòng)扶梯，因?yàn)檫@時(shí)用自動(dòng)扶梯要比較節(jié)約電能。如果每天乘坐的人數(shù)比較少，則選擇垂直升降式的電梯，這樣安排才比較合理。對(duì)于電腦、電視等家用電氣設(shè)備，則要注意減少待機(jī)。很多家庭在無人在家的時(shí)候，家用電器都處于待機(jī)的狀態(tài)，這樣會(huì)白白地消耗浪費(fèi)掉許多電能，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該設(shè)立電源總開關(guān)，在不用的情況下，可以切斷總電源，使家用電器關(guān)機(jī)，避免浪費(fèi)電能。
3.新能源的開發(fā)與利用
開發(fā)新能源，使電力供應(yīng)多元化，是電氣節(jié)能的一個(gè)關(guān)鍵步驟?，F(xiàn)在，新型的太陽能技術(shù)、潮汐發(fā)電技術(shù)等新能源的開發(fā)利用，在我國(guó)已普遍存在。在自然條件允許的場(chǎng)所，合理利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源，新能源的充分利用有助于緩解供電壓力，有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境。
4.人性化的設(shè)計(jì)
電氣節(jié)能需要考慮建筑中生活人的切身感受，應(yīng)以人為本，充分考慮人們的舒適程度，不能違背為人民服務(wù)的宗旨。人性化的設(shè)計(jì)，既可以讓人感受到舒適，也能達(dá)到電氣節(jié)能德爾預(yù)期效果。在公眾場(chǎng)合我們可以安置一些聲控開關(guān)，沒人的時(shí)候燈會(huì)自動(dòng)關(guān)掉；在公用的插座、電器等地方貼上節(jié)能的標(biāo)志，讓人看到標(biāo)志之后能自覺地節(jié)約能源。另外，在照明時(shí)，使人們可以充分利用自然光，在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)配合，充分合理地利用自然光與室內(nèi)人工照明相結(jié)合，可很大程度上節(jié)約人工照明電能。
三、結(jié)語
在何時(shí)何地，我們都要在設(shè)計(jì)中考慮到節(jié)能減排的宗旨，只有悉心設(shè)計(jì)，以人為本，充分協(xié)調(diào)好各方面的節(jié)能設(shè)備，制定一套完備的節(jié)能方案，行之有效的節(jié)能措施，從而才能便于管理和操作，只有這樣才能夠達(dá)到預(yù)期的節(jié)能最佳效果，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)，也有助于我們建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，這并不是黨和國(guó)家應(yīng)該做的事情，也是企業(yè)和個(gè)人應(yīng)該做的事情，節(jié)約每一度電，每一份能源，應(yīng)從現(xiàn)在做起。綜上所述，通過以上對(duì)建筑電氣優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析，可以發(fā)現(xiàn)加大建筑電氣工程的節(jié)能設(shè)計(jì)與應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)生活中是非常必要的。
作者：孫國(guó)斌單位：滿洲里建筑勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
