綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑的應(yīng)用

1、綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑的應(yīng)用 摘要現(xiàn)如今，世界各國(guó)都存在著一定的能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題，這不僅違背了可持續(xù)發(fā)展理念，更制約了社會(huì)的發(fā)展和人類的進(jìn)步。此外，雖然近幾年通過(guò)開展節(jié)能措施起到了一定效果，但由于目前節(jié)能技術(shù)依舊十分落后，因此效果并不顯著，仍需要研究人員不懈努力?；诖耍瑥膶?shí)際出發(fā)，結(jié)合各國(guó)民用建筑節(jié)能環(huán)保的研究現(xiàn)狀對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索和分析，望可給予廣大民用建筑電氣設(shè)計(jì)人員一些可行性的幫助和指導(dǎo)，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)民用建設(shè)行業(yè)更好的發(fā)展與進(jìn)步。 關(guān)鍵詞民用建筑；電氣設(shè)計(jì)；綠色建筑；環(huán)保節(jié)能 隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)都發(fā)生了巨大變化，建

2、筑行業(yè)同樣不例外，其中各種民用建筑風(fēng)格日新月異，建筑規(guī)模不斷增大，但對(duì)于建筑行業(yè)尤其是民用建筑行業(yè)來(lái)說(shuō)，其高消耗、高污染的特點(diǎn)始終是人們所關(guān)注的一個(gè)重要課題。因此在當(dāng)代可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)號(hào)召下，需要對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行探索和研究，促使其能夠滿足當(dāng)前民用建筑行業(yè)日益發(fā)展的需要，讓工程建設(shè)工作能夠與生態(tài)自然和諧相處。 1國(guó)內(nèi)外民用建筑節(jié)能環(huán)保的研究現(xiàn)狀 1.1國(guó)外民用建筑節(jié)能環(huán)保的研究現(xiàn)狀。對(duì)于美國(guó)、日本等經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家來(lái)說(shuō)，其在民用建筑能源消耗和支出的統(tǒng)計(jì)工作及建筑節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研究工作上已經(jīng)有了不小的成果。如美國(guó)能源信息機(jī)構(gòu)即EIA早在1979年以來(lái)便每4年進(jìn)行一次調(diào)

3、研，旨在為廣大建筑居民提供詳細(xì)的建筑物能源消耗和支出的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及建筑物的相關(guān)能源特性信息。同樣，對(duì)建筑能耗占據(jù)全社會(huì)消耗27%之多的日本，在經(jīng)歷了20世紀(jì)80年代的兩次石油危機(jī)后，無(wú)論是節(jié)能技術(shù)的研究、節(jié)能法律的建設(shè)還是節(jié)能目標(biāo)的構(gòu)建，都有了很大的進(jìn)步。此外，在越南、印度、菲律賓等發(fā)展中國(guó)家，由于其民用建筑能源損耗主要為飲食和熱水方面，因此Papakostas,Filippi等人紛紛對(duì)民用建筑住宅的能源消耗特性進(jìn)行了研究，并已經(jīng)發(fā)現(xiàn)公共住宅用戶的能源消耗行為更具有季節(jié)性，基于此采用適合的綠色節(jié)能技術(shù)，便可以起到事半功倍的效果。另外，一些發(fā)達(dá)國(guó)家均已經(jīng)建立起具有各國(guó)自身特點(diǎn)的節(jié)能建筑評(píng)估體系，

4、如英國(guó)的BREEAM評(píng)估體系、美國(guó)的LEED評(píng)估體系等，這些評(píng)估體系的存在使工作人員可借助合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)更好的對(duì)民用建筑的資源消耗、環(huán)境負(fù)荷、室內(nèi)空氣質(zhì)量、可維護(hù)性、經(jīng)濟(jì)性、運(yùn)行管理等方面進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督與管理，這對(duì)減少民用建筑的能源損耗無(wú)疑是十分有利的。但具體來(lái)看，大多數(shù)國(guó)家所設(shè)立的節(jié)能建筑評(píng)估體系仍缺乏在電氣節(jié)能方面的考慮，因此仍有很大的必要在民用建筑的電氣節(jié)能領(lǐng)域開展相關(guān)研究和探索。1.2國(guó)內(nèi)民用建筑節(jié)能環(huán)保的研究現(xiàn)狀。一方面，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)建筑節(jié)能工作起步較晚，尤其是在法律法規(guī)體系的構(gòu)建上我國(guó)仍處于相對(duì)落后水平。首先，我國(guó)直到1986年才建設(shè)頒布了第一部用于推動(dòng)環(huán)保節(jié)能工作的標(biāo)

5、準(zhǔn)，即JGJ261986民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分），而具體作為中國(guó)建筑節(jié)能工作立法依據(jù)的中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法則要推遲到1998年1月1日。此外，在本文涉及到的民用建筑電氣方面，我國(guó)已于2006年下半年發(fā)布了“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)施意見(jiàn)，其中雖然將節(jié)能工作的重點(diǎn)放在了工業(yè)用大容量電機(jī)上，但也從側(cè)面說(shuō)明了電氣節(jié)能對(duì)于現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的重要影響。另一方面，雖然我國(guó)已初步構(gòu)建了一系列的民用建筑節(jié)能環(huán)保法律體系，但由于其頒布較晚，已經(jīng)無(wú)法順利解決當(dāng)前普遍存在的建筑能耗問(wèn)題。就目前來(lái)看，我國(guó)建筑能耗量呈現(xiàn)出一定的下降趨勢(shì)，但建筑能耗仍處于持續(xù)上升的狀態(tài)之下，這說(shuō)明當(dāng)前建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行

6、力度不足、監(jiān)管力度不足，也說(shuō)明建筑節(jié)能環(huán)保法律的宣傳力度不足、引導(dǎo)力度不足，因此如何通過(guò)政策引導(dǎo)、實(shí)施更加有效的環(huán)保節(jié)能管理，仍是我國(guó)在民用建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域所需要重視的一個(gè)重要課題。 2綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則 2.1適用性。在設(shè)計(jì)民用建筑電氣系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)明確絕不破壞居民居住體驗(yàn)的根本宗旨，即所設(shè)計(jì)的電氣系統(tǒng)應(yīng)與建筑的使用功能、建筑特點(diǎn)所適應(yīng)，例如，其照明的照度、色溫、顯色指數(shù)應(yīng)與用戶需求相適應(yīng)，上、下、左、右運(yùn)輸通道應(yīng)確保通暢無(wú)阻，同時(shí)一些特殊工藝的具體要求也應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。此外，應(yīng)按照用電設(shè)備對(duì)于負(fù)荷容量、電能質(zhì)量及供電可靠性的要求來(lái)優(yōu)化配電設(shè)計(jì)，盡量在不影響建筑功能的前提下進(jìn)

7、行優(yōu)化設(shè)計(jì)。2.2經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于民用建筑而言，其使用人群多為普通百姓，因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)方面的投入并不能由住戶來(lái)負(fù)責(zé)，而這就要求設(shè)計(jì)人員盡可能地縮短節(jié)能環(huán)保工作的消耗和投資以減少國(guó)家的負(fù)擔(dān)和企業(yè)的投入。一方面，應(yīng)合理選用節(jié)能設(shè)備及材料，在完成民用建筑電氣節(jié)能工作的同時(shí)促進(jìn)我國(guó)民用建筑行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步；另一方面，應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，做足準(zhǔn)備工作，盡可能的減少在管道、線路方面的損耗，為施工單位帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)民用建筑施工企業(yè)的健康發(fā)展。2.3節(jié)能性。當(dāng)代技術(shù)發(fā)展迅猛，如太陽(yáng)能技術(shù)之類的節(jié)能環(huán)保技術(shù)如雨后春筍般被不斷研發(fā)并推廣，因此在開展節(jié)能環(huán)保工作時(shí)應(yīng)用各種現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保技術(shù)是十分必要的，而在具體的

8、應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)遵守節(jié)能性的原則，即只在需要應(yīng)用的地方應(yīng)用新技術(shù)，而不是盲目的應(yīng)用。工作人員在開展節(jié)能設(shè)計(jì)工作之前，應(yīng)明確哪些地方的能源損耗是與發(fā)揮建筑物的功能無(wú)關(guān)的，再考慮相應(yīng)的節(jié)能措施以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的最終目的。 3綠色節(jié)能技術(shù)在民用建筑電氣設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用措施 3.1優(yōu)化配電系統(tǒng)，選用低耗設(shè)備。在民用建筑電氣系統(tǒng)之中，配電系統(tǒng)始終都是可設(shè)計(jì)性較強(qiáng)的一個(gè)系統(tǒng)，而具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)可從以下幾方面進(jìn)行：（1）應(yīng)盡量促進(jìn)配電系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單、更加可靠，即盡量縮小供電系統(tǒng)的配電級(jí)數(shù)，減少因配電級(jí)數(shù)過(guò)多而產(chǎn)生的電能損耗；（2）應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用合適的制冷設(shè)備，如針對(duì)一些大型的民用建筑可選擇10kV或6kV的

9、制冷設(shè)備；（3）應(yīng)合理分布供電網(wǎng)絡(luò)，盡可能將供電半徑控制在200m內(nèi)；（4）應(yīng)合理選擇電纜、導(dǎo)線等電氣線路，重點(diǎn)應(yīng)根據(jù)電流密度選擇最佳的導(dǎo)線截面；（5）應(yīng)從自身材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等多個(gè)方面對(duì)變壓器系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并綜合初裝費(fèi)、土建投資、運(yùn)行費(fèi)用等對(duì)變壓器的全過(guò)程安裝與使用進(jìn)行規(guī)劃，最大限度降低變壓器設(shè)備的能源損耗與資金浪費(fèi)。3.2優(yōu)化照明方式，完善照明標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于民用建筑居民來(lái)說(shuō)，其大部分用電皆屬于照明用電，而根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，建筑照明耗電可占到建筑總耗電的30%甚至更多，且由于當(dāng)前照明裝置多為低效照明，因此節(jié)能潛力巨大，可應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)及可實(shí)施的節(jié)能措施都較多，具體可從以下幾方面進(jìn)行應(yīng)用。（1）應(yīng)盡可能優(yōu)化

10、照明設(shè)計(jì)，合理選取照度標(biāo)準(zhǔn)值，并根據(jù)視覺(jué)作業(yè)的特性選擇合適的照明方式，如設(shè)置照明梯度來(lái)使燈光物盡其用等。（2）應(yīng)杜絕過(guò)于追求場(chǎng)面宏大的藝術(shù)燈光效果，在確保基礎(chǔ)照明功能的前提下盡可能地采用更加節(jié)能的燈具及相關(guān)設(shè)備，盡量營(yíng)造一種低調(diào)溫暖的燈光效果，為住戶帶來(lái)更加美好的居住體驗(yàn)。（3）應(yīng)精確計(jì)算電氣照明設(shè)備的照度，切勿憑經(jīng)驗(yàn)計(jì)算，盡可能的將最終照明效果控制在用戶要求范圍及照明標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定范圍內(nèi)，同時(shí)，在設(shè)計(jì)燈具高度時(shí)，也應(yīng)考慮到高度對(duì)于照度的影響。（4）應(yīng)根據(jù)建筑整體的設(shè)計(jì)合理選擇光源，盡量保證每個(gè)房間都能受到太陽(yáng)光的照射，縮短燈具的使用時(shí)間，減少住戶的電能浪費(fèi)。（5）應(yīng)充分利用間接光源，合理利用天窗

11、、天井來(lái)進(jìn)行采光，并借助增大窗戶面積、設(shè)置反射鏡面的方式提高電能或光能的利用率，最大限度降低電能的損耗。（6）應(yīng)合理選擇手動(dòng)控制、自動(dòng)控制兩種燈光控制方式，盡可能的采用聲控、定時(shí)設(shè)備來(lái)達(dá)到節(jié)約用電的目的。3.3優(yōu)化動(dòng)力系統(tǒng)，降低動(dòng)力損耗對(duì)于民用建筑來(lái)說(shuō)，或多或少都需要用到一定的動(dòng)力用電設(shè)備，如供暖系統(tǒng)等，而在此方面浪費(fèi)的電能無(wú)疑也是十分巨大的，基于此可從以下幾方面降低在動(dòng)力系統(tǒng)方面的能源損耗。（1）應(yīng)采用更加高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī),重點(diǎn)應(yīng)提高電動(dòng)機(jī)的效果和功率因數(shù)，例如可選擇Y或Y2系列的高效電機(jī)（圖1），應(yīng)用后可使總損耗減少20%30%，效果可提高3%6%。（2）應(yīng)就距離供電點(diǎn)較遠(yuǎn)的電機(jī)以及工作時(shí)

12、間較長(zhǎng)的電機(jī)設(shè)置補(bǔ)償機(jī)制，例如無(wú)功功率就地補(bǔ)償裝置等。（3）對(duì)于輕負(fù)荷運(yùn)行的電機(jī)設(shè)備，可選用星三角切換裝置（圖2），實(shí)現(xiàn)”輕載降壓運(yùn)行節(jié)電“的效果。（4）應(yīng)優(yōu)化動(dòng)力設(shè)備控制系統(tǒng)，盡可能的由程序控制設(shè)備的起動(dòng)、行以及系統(tǒng)的負(fù)載，這樣既可以減少管理設(shè)備的人力，又可以達(dá)到節(jié)能的目的。 4結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)濟(jì)的提高在給人們帶來(lái)更加優(yōu)質(zhì)居住體驗(yàn)的同時(shí)，也帶來(lái)了更加嚴(yán)峻的資源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。而針對(duì)這些資源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題，廣大民用建筑電氣設(shè)計(jì)人員絕不能視而不見(jiàn)，應(yīng)嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)性、適用性、節(jié)能性等技術(shù)應(yīng)用原則，真正將各種新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的民用建筑電氣設(shè)計(jì)工作之中，在確保住戶居住體驗(yàn)的前提下，推動(dòng)我國(guó)民用建筑建設(shè)行業(yè)的不斷進(jìn)步并帶動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。 參考文獻(xiàn) 1劉麗妍.哈爾濱市綠色建筑節(jié)能設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)研究D.哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2016. 2周成.綠色建筑理念下的建筑自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)D.青島：青島理工大學(xué)，2015. 3郭曉巖.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建筑電氣