大型公共建筑中建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究

1、 大型公共建筑中建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究 摘要：近年來(lái)，環(huán)保意識(shí)的提升使節(jié)能設(shè)計(jì)理念滲入各個(gè)領(lǐng)域，建筑施工不僅要保障施工質(zhì)量，還要保證項(xiàng)目的功能性，避免施工對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。以電氣節(jié)能設(shè)計(jì)作為研究對(duì)象，分析對(duì)公共建筑展開電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性，并從供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)與給排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等方面闡述大型公共建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)策略。關(guān)鍵詞：公共建筑；電氣工程；節(jié)能設(shè)計(jì)；綠色建筑前言工業(yè)生產(chǎn)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們對(duì)能源的需求日益加大，相應(yīng)地帶來(lái)了巨大的節(jié)能減排壓力，大型公共建筑建筑投人使用后需要消耗大量能源，會(huì)間接增加溫室氣體的排放，在施工的同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。為將節(jié)能、低碳、環(huán)保理念滲入其中

2、，有必要推廣發(fā)展為綠色建筑工程。通過(guò)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)緩解能源和減排壓力，優(yōu)化資源配置，提高資源利用效率，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。1. 建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)能源的需求不斷提升，為了推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，需對(duì)能源使用結(jié)構(gòu)加以改善，從公共建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)層面人手，從源頭上解決節(jié)能降耗的問(wèn)題。公共建筑前期施工與后期投人使用都會(huì)耗費(fèi)大量的電能，節(jié)約電能也就成為建筑電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。完善的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足安全可靠、經(jīng)濟(jì)及合理的基礎(chǔ)上，從供電方案、負(fù)荷計(jì)算、變配電設(shè)備選擇、線路損耗等方面，對(duì)供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)等加以協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，從系統(tǒng)上

3、實(shí)現(xiàn)高效、科學(xué)、可控的一體化能源供給控制，降低建筑物的單位能耗和系統(tǒng)損耗，實(shí)現(xiàn)能源效率的最大優(yōu)化。2. 大型公共建筑中建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)公共建筑中供配電系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要全方位人手，掌握用電設(shè)備的運(yùn)行功率和負(fù)荷能力，隨后為公共建筑選擇適宜的節(jié)能裝置，達(dá)到節(jié)能效果。在供配電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，變壓器損耗不容忽視，應(yīng)當(dāng)根據(jù)變壓器負(fù)載情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理分配其負(fù)載。也可以在同一變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)變壓器的并聯(lián)確保變壓器與驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力保持一致，結(jié)合變壓器負(fù)載做出使用量的調(diào)整，避免運(yùn)行中消耗過(guò)多電能：在電力供給過(guò)程中展開電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。以保障供配電系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多損耗為目的，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的整體控制，對(duì)

4、用電設(shè)備運(yùn)行功率和用電量做出合理調(diào)配，實(shí)現(xiàn)電壓與電流的有效分配同時(shí)，安裝配電箱可避免電力損耗過(guò)多，應(yīng)用數(shù)字軟件對(duì)變壓器的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)電能損耗量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并設(shè)定用電量閾值區(qū)間，當(dāng)電能損耗超過(guò)閾值范圍時(shí)，系統(tǒng)判定為故障，運(yùn)維人員應(yīng)立即展開修復(fù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)的智能化控制。除了變壓器以外，線路的電能損耗也比較大，為了達(dá)到節(jié)能效果避免電能在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)多損耗，應(yīng)科學(xué)選擇導(dǎo)線線型、線徑和導(dǎo)線材料，避免導(dǎo)線過(guò)熱和過(guò)負(fù)荷。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)需保證負(fù)荷中心設(shè)計(jì)合理，電纜從變配電室引出并向四周敷設(shè)，敷設(shè)長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)200，末端導(dǎo)線引出后向燈具敷設(shè)，長(zhǎng)度應(yīng)小于50電纜線型選擇時(shí)應(yīng)考慮其導(dǎo)電性，對(duì)線路

5、外部做好放熱設(shè)計(jì)，使線路耐高溫：使用鋁銅復(fù)合線作為導(dǎo)線材料，它能代替以往的銅芯材料。也可以使用適用于大型公共建筑、變電站等大電流輸送的鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線，該材質(zhì)下的線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金具與零部件數(shù)量不多，可以保證線路安全運(yùn)行。雙回路線路中，能夠短時(shí)間內(nèi)承載另一端回路的載流量，給另一端回路爭(zhēng)取足夠的搶修維護(hù)時(shí)間鋼芯耐熱鋁合金導(dǎo)線內(nèi)含有合金成分，在提高導(dǎo)線高溫性能的同時(shí)，導(dǎo)線截面較大、載流量增加，可以耐高溫，不僅導(dǎo)電率高且損耗小，有效降低電能損耗。照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)大型公共建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。（）使用感應(yīng)設(shè)備，降低照明系統(tǒng)運(yùn)行能耗，比如聲感設(shè)備和光感設(shè)備。建議公共建筑采用智能照明控制系統(tǒng)，使

6、建筑照明方式更合理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要聯(lián)系氣候與天氣變化情況，應(yīng)用紅外動(dòng)靜探測(cè)器可達(dá)到智能照明效果。紅外探測(cè)器控制系統(tǒng)適用于公用圖書館、休息室等安靜區(qū)域，紅外探測(cè)器可以檢測(cè)人員出人情況，有人經(jīng)過(guò)時(shí)燈具自動(dòng)照明，人員離開后燈具電源自動(dòng)關(guān)閉。（）照明設(shè)備在安裝時(shí)應(yīng)重視節(jié)能設(shè)計(jì)，優(yōu)先選擇高效率照明設(shè)備3從公共建筑的建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格人手，對(duì)照明系統(tǒng)展開設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照系統(tǒng)要求和檔次確定照明標(biāo)準(zhǔn)值。如果公共建筑墻面與地面使用的是白色或米色等淺色違筑材料，電氣設(shè)計(jì)時(shí)可以充分利用太陽(yáng)光提高室內(nèi)亮度空調(diào)房中將照明系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化組合，應(yīng)用多光源方式滿足大型公共建筑對(duì)亮度的要求。（）選擇高效的發(fā)光源與科學(xué)的

7、鎮(zhèn)流器3發(fā)光二極管作為綠色光源，是當(dāng)前市面上具有強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)力的節(jié)能光源，它不僅耗電少、免維護(hù)，且安全綠色環(huán)保，是固體冷光源，與白熾燈相比能減少80以上的耗電量。鎮(zhèn)流器的科學(xué)使用在一定程度上可以達(dá)到節(jié)能減耗的效果，8熒光燈使用電子鎮(zhèn)流器后，照明安裝功率與單位面積內(nèi)照明功率平均值能下降20。電梯系統(tǒng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)大型公共建筑電梯系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。（）使用變頻驅(qū)動(dòng)方式，即變頻調(diào)速系統(tǒng)，vvvf變頻驅(qū)動(dòng)是目前電梯應(yīng)用最常見的節(jié)能驅(qū)動(dòng)方式，變頻調(diào)速控制的逆變器連接傳動(dòng)電機(jī)，對(duì)牽引進(jìn)線端交流頻率進(jìn)行改變，以達(dá)到對(duì)牽引機(jī)運(yùn)行速度進(jìn)行控制電壓以及其供電的頻率的改變能夠使得牽引轉(zhuǎn)動(dòng)速度發(fā)生改變，使得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)

8、需要的最大條件發(fā)生變化，因此調(diào)速時(shí)使電機(jī)的轉(zhuǎn)差率變化很小，降低了轉(zhuǎn)差功率損耗。與能量回饋裝置一起進(jìn)行工作的時(shí)候，還能夠得到能量的再生，從而節(jié)省了能源。（）使用能量回饋裝置，使用igbt等有關(guān)的組件設(shè)計(jì)能量回饋系統(tǒng)，同時(shí)采用電梯軟啟動(dòng)方案，比如傳統(tǒng)的改變電阻連接方式改變啟動(dòng)電流，也能起到一定的節(jié)能效果。另外，選用自身能耗低的元器件制作電路，可以降低電梯待機(jī)時(shí)的能耗，起到節(jié)能效果?？照{(diào)及給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)大型公共建筑展開空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。（）降低空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、玻璃窗日照、室內(nèi)熱源散熱、新風(fēng)處理時(shí)都會(huì)產(chǎn)生負(fù)荷，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱帶來(lái)的能源消耗占比較大，約40，新風(fēng)處理時(shí)

9、消耗的能源有30。人們?cè)谠O(shè)計(jì)公共建筑空調(diào)系統(tǒng)時(shí)會(huì)對(duì)負(fù)荷指標(biāo)加以估算，從安全的角度考慮空調(diào)設(shè)計(jì)，如果指標(biāo)過(guò)大，系統(tǒng)冷熱源或換熱設(shè)備容量將會(huì)超過(guò)需求。因此，對(duì)公共建筑空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重對(duì)系統(tǒng)的負(fù)荷設(shè)計(jì)。（）充分利用自然通風(fēng)技術(shù)，使空調(diào)系統(tǒng)最大限度地使用自然通風(fēng)。季節(jié)與季節(jié)過(guò)渡時(shí)期推薦使用自然通風(fēng)，為室內(nèi)帶來(lái)新鮮空氣，降低室內(nèi)溫度：夜間使用自然通風(fēng)能降低公共建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱，夜間通風(fēng)能夠讓白天室內(nèi)溫度降低2攝氏度，且室內(nèi)氣流組織會(huì)更加合理。（）選擇適宜的空調(diào)冷熱源。公共建筑空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)消耗的能量大多為冷熱源系統(tǒng)的消耗，從公共建筑空調(diào)系統(tǒng)規(guī)模、空調(diào)功能、冷熱負(fù)荷、地區(qū)天氣條件、環(huán)保規(guī)定等

10、方面入手，采用水冷冷水機(jī)組和鍋爐、熱泵、溴化鋰吸收式和鍋爐、直燃式溴化鋰吸收機(jī)組等冷熱源方式。水冷冷水機(jī)組的運(yùn)行需要一個(gè)冷卻水系統(tǒng)，其中包含冷卻塔設(shè)備和水泵設(shè)備，運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定耗水量，建議系統(tǒng)在水源充足的地區(qū)使用。（）熱回收技術(shù)。應(yīng)用熱回收系統(tǒng)可以將大型公共建筑內(nèi)外余熱或廢熱進(jìn)行回收，并將回收的人熱量用于加熱設(shè)備的熱源，實(shí)現(xiàn)熱回收，這將是綠色建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展方向。（）給排水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。根據(jù)建筑的功能情況：綜合計(jì)算分析選擇適合的給水系統(tǒng)以及分區(qū)供水方式，從而獲得一定的節(jié)能效果；綜合計(jì)算污水處理系統(tǒng)需求，選取高效污水提升泵、相關(guān)用電設(shè)備，通過(guò)合理匹配實(shí)現(xiàn)節(jié)能；選擇高效節(jié)能加熱器、系統(tǒng)

11、循環(huán)泵等，做好管道保溫，達(dá)到節(jié)能效果；冷卻循環(huán)水系統(tǒng)選用變頻風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)中采用通流系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低阻力。3. 大型公共建筑中建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)為了進(jìn)一步強(qiáng)化節(jié)能效果，突出環(huán)保意識(shí)，應(yīng)了解電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)注意事項(xiàng)。（）加強(qiáng)對(duì)可再生能源的利用。充分應(yīng)用太陽(yáng)能或風(fēng)能進(jìn)行公共建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)，減少高能耗電力設(shè)備使用。應(yīng)用光電幕墻和節(jié)能材料，滿足公共建筑節(jié)能環(huán)保需要。（）公共建筑空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行。保證冷凍水與冷卻水循環(huán)泵的設(shè)備開啟臺(tái)數(shù)和冷機(jī)開啟數(shù)量相同，從冷機(jī)實(shí)際需求出發(fā)，當(dāng)冷機(jī)開啟時(shí)，應(yīng)只開啟相應(yīng)的水栗。對(duì)冷凍水和冷卻水水泵進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備轉(zhuǎn)速的控制，讓冷凍水和冷卻水供回水溫度差超過(guò)4.5

12、攝氏度。（）空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行。公共建筑中空調(diào)系統(tǒng)不是24全天開啟，系統(tǒng)也會(huì)有間歇運(yùn)行的時(shí)候，建議在空調(diào)系統(tǒng)開啟前的30啟動(dòng)空氣處理裝置，對(duì)空調(diào)機(jī)組展開預(yù)冷與預(yù)熱，這時(shí)應(yīng)關(guān)閉新風(fēng)風(fēng)閥，防止室外新風(fēng)進(jìn)入。在使用結(jié)束前的30內(nèi)關(guān)閉空氣處理裝置。要求公共建筑空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)全年運(yùn)行1200以上，風(fēng)機(jī)功率應(yīng)超過(guò)5，有限選擇帶有變頻控制的風(fēng)機(jī)，按照公共建筑需調(diào)節(jié)區(qū)域的溫度進(jìn)行風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整。為了保證空調(diào)運(yùn)行時(shí)公共建筑風(fēng)平衡，有必要加強(qiáng)對(duì)新風(fēng)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)的合理控制，避免無(wú)組織新風(fēng)進(jìn)人建筑，（）加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員電氣節(jié)能知識(shí)的普及教育，提升電氣節(jié)能設(shè)計(jì)監(jiān)督水平。未來(lái)公共建筑施工設(shè)計(jì)將持續(xù)朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的自動(dòng)化管理已經(jīng)成為綠色建筑未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。結(jié)束語(yǔ)：總而言之，智能化公共建筑的本質(zhì)在于保障建筑物功能發(fā)揮、滿足建筑節(jié)能環(huán)保需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源消耗的自動(dòng)化控制。對(duì)大型