■胡 敏 ■上海儀通建設(shè)(集團)有限公司,上海 200086
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,也帶來了建筑行業(yè)發(fā)展的黃金時刻,對于建筑人們開始進一步增加了對其功能的需求,已經(jīng)不再簡簡單單傳統(tǒng)意義上的人們休息和辦公的場所。需要看出的是,當(dāng)前我國面臨著人口增長、土地短缺、環(huán)境污染等一系列越來越嚴(yán)重的問題,極大地影響了我們的生存環(huán)境。基于這種背景下,帶有我國自身色彩的“綠色建筑”這一概念便出現(xiàn)了,代表著新時期建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。所謂綠色建筑,是包含了“經(jīng)濟”、“節(jié)能”、“舒適”、“安全”等一系列字眼。而綠色建筑中應(yīng)用的現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)綜合應(yīng)用了電子、控制、電工、機械等一系列專業(yè)領(lǐng)域知識。實際上,在綠色建筑的實施過程中是伴隨著電氣設(shè)計綠色化的過程。因此,本文結(jié)合筆者實踐工程經(jīng)驗,首先對綠色建筑產(chǎn)生的背景預(yù)計設(shè)計原則進行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上,從供電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)以及電器等方面節(jié)能設(shè)計探討了電氣設(shè)計在綠色建筑中的實際應(yīng)用,希望可以為相關(guān)的理論和實踐研究提供一定的借鑒意義。
(1)綠色建筑的產(chǎn)生背景?!熬G色建筑”這一概念產(chǎn)生于上世紀(jì)六十年代,由意大利建筑師提出來的,當(dāng)時還不叫綠色建筑,而是“生態(tài)建筑”。直到上世紀(jì)九十年代,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會才將“綠色建筑”這一概念進行明確。而我國在2004 年,建設(shè)部對“綠色建筑”這一概念的定義進行了明確:為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和法動的空間,同時再建筑全生命周期中實現(xiàn)高效率地利用資源(節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材)最低限度地影響環(huán)境的建筑物。
當(dāng)前,我國在綠色建筑這一領(lǐng)域也發(fā)布了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),如2006 年2 月起實施的《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50378-2006)。2011 年9 月國務(wù)院發(fā)布關(guān)于印發(fā)“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的通知,要求推動建筑節(jié)能。制定并實施綠色建筑行動,案,從規(guī)劃、法規(guī)、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計等方面全面推進建筑節(jié)能。2012 年4 月財政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實施意見,要求切實提高綠色建筑在新建建筑中的比重,到2020 年,綠色建筑占新建建筑比重超過30%,建筑建造和使用過程的能源資源消耗水平接近或達到現(xiàn)階段發(fā)達國家水平。
(2)綠色建筑的設(shè)計原則。雖然我國在能源方面儲備較大,但是隨著我國經(jīng)濟和社會的不斷發(fā)展,對能源的消耗也在不斷的增加,鑒于此,關(guān)于綠色建筑的設(shè)計務(wù)必要遵循一定的原則:①經(jīng)濟性。對綠色建筑的建設(shè),一般會涉及到較先進和復(fù)雜的技術(shù),高昂的投資就會帶來成本的增加。而成本投入增加勢必會影響綠色建筑的推廣和普及。因此,要摒棄傳統(tǒng)依靠高技術(shù)和投入的觀念,以經(jīng)濟性原則作為綠色建筑的設(shè)計原則;②舒適性。舒適的建筑與資源的占用和消耗的能源是成正比的。而綠色建筑的原則是強調(diào)低耗能、環(huán)保的前提下不能犧牲建筑物的舒適度。綠色建筑仍然需要滿足人類居所的舒適度為要求;③和諧性。人們建設(shè)建筑,就不可避免會對環(huán)境帶來的一定的影響。因此,在對綠色建筑進行設(shè)計時,要充分考慮到綠色建筑的建設(shè)過程對環(huán)境所帶來的影響,注意綠色建筑與周圍環(huán)境的和諧發(fā)展。尤其在綠色建筑的電氣設(shè)計過程中,要綜合考慮每個電氣系統(tǒng)的能耗等各方面因素,使其可以符合綠色建筑的設(shè)計原則和理念,從而保障綠色建筑可以真正實現(xiàn)健康、舒適和綠色。
(1)供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。在對綠色建筑的供電系統(tǒng)進行設(shè)計時,要充分考慮到供電系統(tǒng)的節(jié)能。一般要求供電系統(tǒng)務(wù)必要具有高可靠性,但是又不能太復(fù)雜。具體來說,在綠色建筑中,同一電壓的變配電的級數(shù)應(yīng)少于或等于二級,從而避免由于電級數(shù)過多而導(dǎo)致的電能的無端損耗。而且變配電所要盡可能的靠近負(fù)荷中心,并合理分配供電網(wǎng)絡(luò),從而減少電路鋪設(shè)過程中的浪費并有效降低線路的電壓損失,保證供電的穩(wěn)定性和供電效率。
(2)照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。在綠色建筑中,照明一般是使用量非常大的,涉及的建筑面積也比較廣,相對其他電氣系統(tǒng)來說,具有較強的節(jié)能潛力。筆者認(rèn)為,在綠色建筑中,可以采用高效的光源。當(dāng)前,雖然家用白熾燈在我國已經(jīng)停止生產(chǎn),但是有些建筑還在使用,白熾燈雖然發(fā)出的光色較好,但是發(fā)光效率非常低,很不利于節(jié)能。因此,除了博物館等區(qū)域的裝飾用外,應(yīng)盡量減少白熾燈的使用。
另外,綠色建筑中還要善加利用白天的自然采光功能。比如,在靠近室外的房間可以裝上較大的門窗,采用透光性好的玻璃,從而最大程度的吸引自然光。再有,對于一些學(xué)校、商場等空間較大的場所來說,應(yīng)與外窗平行設(shè)計燈具,并且燈具應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)和分級,從而能夠充分利用自然光并節(jié)約能源。當(dāng)前,LED 光源是一個發(fā)展較快的光源設(shè)備,其利用發(fā)光二極管進行發(fā)光的原理,不僅穩(wěn)定性高而且消耗能源較低。目前限制LED 光源廣泛使用的主要是價格問題,但是其確是未來家用光源的最好選擇。
(3)電器的節(jié)能設(shè)計。隨著城市的發(fā)展,土地的擁擠程度不斷增加,因此大型建筑也不斷出現(xiàn),而規(guī)模較大建筑的排水、空調(diào)、供暖、電梯等也耗費了大量的能源。這就需要在大型建筑物中采用樓宇的自動控制系統(tǒng)來加強對這些電器設(shè)備的控制,從而可以節(jié)省大量的能源。在具體設(shè)備的選擇上,應(yīng)選用節(jié)能型的電動機以及變頻空調(diào)、水泵等節(jié)能設(shè)備,從而達到節(jié)能的效果和目的。而對于電梯、自動扶梯等設(shè)備,必須設(shè)置電感應(yīng)控制系統(tǒng),從而在客流較少的時候節(jié)約能源。車庫可以設(shè)置一氧化碳感應(yīng)裝置,并鏈接風(fēng)機、自動聯(lián)排排風(fēng)機。通過對電器的節(jié)能設(shè)計,可以有效達到節(jié)省能源的目的。
同時,還要注意到,在日常生活中對各種電器設(shè)備的使用,勢必會帶來各種電磁波干擾和污染的問題。這種現(xiàn)象也會對能源造成極大的損耗,嚴(yán)重時甚至?xí)南嚓P(guān)的電氣設(shè)備,引發(fā)火災(zāi)造成人員的生命財產(chǎn)損失。筆者認(rèn)為,在實際的電器使用時,可以采用先進的防電磁干擾技術(shù),其可以有效地評比交流電及電磁場的影響。
綜上所述,發(fā)展綠色建筑符合我國當(dāng)前的國情現(xiàn)狀,對于有效緩解土地資源短缺、人口增長以及環(huán)境污染等問題具有的重要的意義。建筑電氣作為綠色建筑的重要有機組成部分,其節(jié)能設(shè)計與否,和綠色建筑的能耗優(yōu)劣息息相關(guān)。筆者相信,只要在綠色建筑的電氣設(shè)計中,嚴(yán)格依據(jù)國家的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實際情況最大程度降低電氣設(shè)備的能耗,為保障綠色建筑的健康、節(jié)能和綠色理念保駕護航,從而最終將我國的綠色建筑電氣設(shè)計水平提升一個臺階。
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