史 雅 娟
(大同市建筑設(shè)計(jì)研究院,山西 大同 037000)
在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過(guò)程中,必然會(huì)產(chǎn)生較大的能源消耗,對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),目前還沒(méi)有出現(xiàn)統(tǒng)一的能源使用標(biāo)準(zhǔn),因此,我國(guó)的能源消耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于世界其他一些發(fā)達(dá)國(guó)家。面對(duì)這種背景,必須要求各行各業(yè)在工作過(guò)程中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),降低能源消耗。建筑行業(yè)為了能夠最大程度上實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約,也需要在電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),提高能源的利用率,提升工程的經(jīng)濟(jì)性。
由于我國(guó)在建筑電氣發(fā)展的起步階段落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,所以在發(fā)展到更高層次的今天,起步階段的落后逐漸凸顯出來(lái),我們需要用更加先進(jìn)的、全面的新技術(shù)才能解決遺留下來(lái)的歷史問(wèn)題;而隨著人民日益提高的建筑需求,對(duì)相關(guān)設(shè)備的要求逐漸升高,在另一層面也導(dǎo)致了建筑能耗的增加,而這主要也是來(lái)源于建筑電氣方面。相比于建筑電氣發(fā)展較為先進(jìn)的國(guó)家,我國(guó)的建筑電氣行業(yè)起步較晚、發(fā)展不夠均衡、新興技術(shù)不足等現(xiàn)狀一直也將持續(xù)困擾我們未來(lái)的發(fā)展。這就需要相關(guān)部門(mén)對(duì)建筑電氣的設(shè)計(jì)、施工等方面做好更優(yōu)的規(guī)劃、更合理的設(shè)計(jì)。
在現(xiàn)今階段,雖然社會(huì)的各行各業(yè)對(duì)節(jié)能減排都非常重視,尤其是建筑節(jié)能方面。雖然各方面的壓力也很大,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)階段為了追求更高的利潤(rùn)以及更低的材料預(yù)算,設(shè)計(jì)師們往往會(huì)在完成相同的冷熱負(fù)荷的條件下選擇最便宜的設(shè)備,而這些設(shè)備往往不具有節(jié)能功效,由于其核心組件的廉價(jià)導(dǎo)致其關(guān)鍵性能雖然達(dá)到預(yù)期,但是耗能過(guò)大,違背了節(jié)能減排的目標(biāo)。另一方面,大部分設(shè)計(jì)師依然遵循老式建筑的設(shè)計(jì)方案,雖然方案中追求節(jié)能減排,但是實(shí)際設(shè)計(jì)中并沒(méi)有將其列為首要目標(biāo),這也是現(xiàn)階段存在的一大問(wèn)題,是導(dǎo)致能源浪費(fèi)問(wèn)題的主要原因,也是導(dǎo)致建筑電氣能耗問(wèn)題一直得不到解決的主要原因之一。
任何建筑的主要目標(biāo)都是以人為最根本的目標(biāo),建筑的主要設(shè)計(jì)宗旨就是提供相對(duì)適宜的居住環(huán)境,為人們的生存提供保障;建筑電氣的服務(wù)宗旨則是更改建筑物內(nèi)的熱濕環(huán)境,從而使人們能夠生活的更舒適。尤其是現(xiàn)今的社會(huì)發(fā)展慢慢降低了工業(yè)進(jìn)度,逐漸把“以人為本”的理念提上日程,那么建筑電氣的“以人為本”概念就應(yīng)該是在滿(mǎn)足人民最基本的生存條件的前提下更改建筑物內(nèi)的生存環(huán)境,同時(shí)完成節(jié)能減排這一更高層次的目標(biāo)任務(wù)。
相比于之前國(guó)家發(fā)展起步階段所經(jīng)歷過(guò)的不合理階段,當(dāng)前資金的配比正在逐漸的趨于合理以及穩(wěn)定,以前往往在設(shè)計(jì)階段會(huì)預(yù)算更多一點(diǎn)的資金,然而在施工過(guò)程中往往會(huì)對(duì)設(shè)備的選型、配置進(jìn)行降低,這就出現(xiàn)了較大的預(yù)算下降空間,而這些資金可以用來(lái)作為節(jié)能減排的啟動(dòng)資金。
對(duì)建筑電氣節(jié)能減排設(shè)備的使用既是建筑本身的需要,也是人們生活所需要的,這就要求在設(shè)計(jì)初期對(duì)建筑電氣設(shè)備進(jìn)行整體規(guī)劃,并且對(duì)整個(gè)建筑進(jìn)行整體的考量以及把握。這樣在保證建筑物最基礎(chǔ)的使用功能的前提下對(duì)建筑物進(jìn)行合理的電氣設(shè)計(jì),并且做到合理配置和整體的考慮。
是否能對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行合理的節(jié)能設(shè)計(jì),會(huì)直接影響到建筑將來(lái)電能的消耗。因此,在前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須注意到,要站在全局角度上把握整個(gè)供電系統(tǒng),做到統(tǒng)籌兼顧,同時(shí)還應(yīng)當(dāng)注意結(jié)合建筑物周?chē)h(huán)境的實(shí)際情況和建筑物所處地區(qū)的區(qū)域特征,這樣才能從供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)層面保障建筑投資的經(jīng)濟(jì)性,也才能減少后期的電能消耗。在對(duì)豎井以及機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該注意到用電設(shè)備的分布情況、系統(tǒng)的配置要求以及修筑計(jì)劃等,并在此基礎(chǔ)上盡量的實(shí)現(xiàn)供電設(shè)施、變配電所和負(fù)荷基地之間距離的最小化。
實(shí)現(xiàn)照明電路節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則在于,在不犧牲照明質(zhì)量的前提之下,實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過(guò)程中電能損耗的最小化。而照明電路節(jié)能設(shè)計(jì)的具體措施則主要在于以下三個(gè)方面:第一,充分利用自然光,自然光線(xiàn)作為一種可再生能源,應(yīng)該在照明電路設(shè)計(jì)中得到充分利用,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該通過(guò)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整,盡可能的應(yīng)用自然光,減少電能的消耗。第二,選擇合適的光源,對(duì)于建筑來(lái)說(shuō),不同的場(chǎng)合之下,應(yīng)該運(yùn)用不同的光源,因此必須依據(jù)所處的場(chǎng)所來(lái)選擇合適的光源。比如說(shuō)在庭院照明可優(yōu)先考慮太陽(yáng)能光源,在過(guò)道等地方采用聲控光源。第三,科學(xué)的選擇照明方式,可以依據(jù)不同的照明方式來(lái)利用不同的節(jié)能開(kāi)關(guān),對(duì)于對(duì)照明要求高的工作區(qū)域,可以增加燈具的數(shù)量或者選擇瓦數(shù)較大的燈具,對(duì)于非工作區(qū)將照度適當(dāng)降低為工作區(qū)的1/3~1/5。對(duì)于燈具與墻體之間的距離也應(yīng)該做好合理的規(guī)劃和設(shè)置,從而達(dá)到減少電能消耗的目的。
電能在傳送過(guò)程之中,可能會(huì)由于線(xiàn)路長(zhǎng)度或其他因素導(dǎo)致功率增加,而產(chǎn)生損耗。因此,必須在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),減小線(xiàn)路電阻,減少線(xiàn)路損耗。當(dāng)然,在線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí),還應(yīng)該盡量減少線(xiàn)路長(zhǎng)度,可以通過(guò)將線(xiàn)路設(shè)計(jì)為直線(xiàn)形的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。除此之外,還要考慮線(xiàn)路在鋪設(shè)過(guò)程中的散熱方式。
正如我們所知,在建筑電氣中,電動(dòng)機(jī)有著較大的功率,因此也更容易產(chǎn)生能源消耗。所以在建筑電氣設(shè)計(jì)中,必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。第一,可以采用變頻調(diào)速器,通過(guò)利用變頻的優(yōu)勢(shì),使電動(dòng)機(jī)自主的進(jìn)行作業(yè)。第二,采取不間斷的操控方式,積極的調(diào)整電壓,而當(dāng)作業(yè)狀態(tài)正常時(shí),應(yīng)該采用全壓的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。第三,選擇良好的動(dòng)力來(lái)源,確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。
變壓器可以對(duì)整個(gè)建筑建設(shè)過(guò)程電能的消耗產(chǎn)生調(diào)整和控制的作用,但是變壓器本身所需要用到的電能較多,容易產(chǎn)生能源消耗。所以在建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)于變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)也是必不可少的。主要應(yīng)該從以下兩個(gè)方面著手:第一,合理選擇變壓器,應(yīng)該選擇容量合理或者產(chǎn)生能耗較低的變壓器。第二,改變變壓器內(nèi)部的運(yùn)作形式,提升變壓器的運(yùn)行效率,這一過(guò)程也正是提高能源利用效率的過(guò)程,因此也有利于減少不必要的能源消耗。
在節(jié)能意識(shí)日益普及的今天,建筑電氣設(shè)計(jì)中,對(duì)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)是必然趨勢(shì)了。因此,建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)該在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中,嚴(yán)格遵守建筑電氣設(shè)計(jì)的基本原則,并在此基礎(chǔ)上,從供電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)、照明電路的節(jié)能設(shè)計(jì)、線(xiàn)路損耗的節(jié)能設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)以及變壓器的節(jié)能設(shè)計(jì)等方面出發(fā),節(jié)約建筑可能耗費(fèi)的能源,最終為我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。