李騰飛

新疆昊辰建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司 新疆 昌吉 831100

引言

本著“高效節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、健康適用”等原則，促使建筑體本身就形成了一定的生態(tài)文明蘊(yùn)含，如，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充分考慮自然采光、通風(fēng)、保暖等條件，大量利用節(jié)能環(huán)保材料及施工技術(shù)等，以對(duì)沖電氣系統(tǒng)的能源消耗，所以住宅小區(qū)建筑電氣部分的節(jié)能設(shè)計(jì)，所要兼顧的能耗影響因素更多，除了考慮常規(guī)建筑電氣系統(tǒng)之外，還要將自然因素、新能源因素考慮進(jìn)來(lái)[1]。

1 建筑電氣節(jié)能的必要性

眾所周知，從世界的發(fā)展角度來(lái)講，資源的不可再生給世界的進(jìn)步造成了巨大的阻力，導(dǎo)致許多資源型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)崩盤?，F(xiàn)在，可持續(xù)發(fā)展成為企業(yè)發(fā)展的主題。對(duì)于我國(guó)來(lái)講，資源的短缺成為我國(guó)傳統(tǒng)企業(yè)發(fā)展中遇到的巨大問(wèn)題，其中建筑耗能已與工業(yè)耗能、交通耗能并列，成為當(dāng)下我國(guó)三大“耗能大戶”，隨著人民生活水平的提高，建筑用能將逐步增加到占全國(guó)能源消費(fèi)總量的30%以上，這說(shuō)明解決建筑行業(yè)能源消耗的問(wèn)題刻不容緩。其中解決建筑行業(yè)電能消耗的首要任務(wù)是必須提高建筑電氣節(jié)能技術(shù)水平，將綠色建筑理念融入工作中，真正實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的電氣節(jié)能，保障建筑行業(yè)的健康發(fā)展。

2 主要原則

對(duì)住宅小區(qū)建筑電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要把握以下3個(gè)基本原則：一是可靠性原則。電氣系統(tǒng)關(guān)系到居住者的人身安全，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要嚴(yán)格按照國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)法律法規(guī)等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，確保建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)備、線路等始終處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。二是經(jīng)濟(jì)性原則。從節(jié)能角度考慮，往往需要使用新材料和新技術(shù)，但這容易導(dǎo)致工程造價(jià)增加。鑒于此，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在滿足基負(fù)荷要求及節(jié)能需求的基礎(chǔ)上，兼顧經(jīng)濟(jì)性，確保工程獲得較高的綜合效益。三是創(chuàng)新性原則。設(shè)計(jì)人員應(yīng)注重汲取先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)思路和技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，積極使用新技術(shù)，不斷推動(dòng)住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)獲得應(yīng)有的成效[2]。

3 建筑電氣設(shè)計(jì)特點(diǎn)

目前的建筑電氣設(shè)計(jì)很復(fù)雜，具有許多功能。除了一般照明和電力之外，建筑中使用的電力還對(duì)照明、電力和防雷類型等不同類型的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)分類、自動(dòng)控制、電視和電話系統(tǒng)的分類等。此外，建筑電氣工程的特點(diǎn)是復(fù)雜，因?yàn)樗墙ㄖ袠I(yè)的一部分，對(duì)功能、安全和便利性要求很高，其原有結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，涉及設(shè)計(jì)、安裝和施工的不同方面，使目前大多數(shù)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)初始項(xiàng)目時(shí)更加重視項(xiàng)目安全性，從而將安全性作為項(xiàng)目安裝的核心。此外，從建筑電氣設(shè)計(jì)的實(shí)際需要出發(fā)，根據(jù)建筑電氣工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)核心確定電氣工程項(xiàng)目的主要目標(biāo)，設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)安全、成熟和誠(chéng)信的高質(zhì)量電氣工程。

4 住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中的主要問(wèn)題

住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中常出現(xiàn)各類問(wèn)題，這些問(wèn)題若未能得到有效解決，將會(huì)直接影響最終建筑電氣設(shè)計(jì)的效果。接下來(lái)進(jìn)一步探討建筑電氣設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題。一方面，問(wèn)題體現(xiàn)在各關(guān)鍵環(huán)節(jié)未能形成密切的銜接關(guān)系。在住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分設(shè)計(jì)人員未能從設(shè)計(jì)方案層面入手進(jìn)行系統(tǒng)化的分析，很多時(shí)候?qū)⒃O(shè)計(jì)重點(diǎn)放在照明等相關(guān)問(wèn)題上，導(dǎo)致一些細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)問(wèn)題直接被忽略，從而產(chǎn)生了諸多性能上的問(wèn)題。比如，建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中未能標(biāo)注好技術(shù)工程以及架線工程等的相關(guān)信息，導(dǎo)致設(shè)計(jì)之間未能形成密切的銜接關(guān)系，很容易在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工步驟的矛盾或沖撞等情況，這些情況不僅會(huì)影響住宅小區(qū)建筑電氣施工效率，甚至?xí)T發(fā)不必要的安全隱患。另一方面，問(wèn)題體現(xiàn)在未能嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案落實(shí)相關(guān)工作。在住宅小區(qū)建筑電氣設(shè)計(jì)過(guò)程中必須嚴(yán)格按照事先所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，積極開展電氣設(shè)計(jì)，同時(shí)要滲透節(jié)能理念，從電氣設(shè)備數(shù)量以及使用性能等多方面入手進(jìn)行系統(tǒng)化分析，尤其是在電負(fù)荷的計(jì)算環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格參照定期設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，有效利用二項(xiàng)式法，確保電負(fù)荷計(jì)算的精度與準(zhǔn)度。但部分建設(shè)單位在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺乏安全防范意識(shí)，在電負(fù)荷計(jì)算過(guò)程中沒(méi)能采取有效的計(jì)算方法，導(dǎo)致電負(fù)荷實(shí)際用量與計(jì)算結(jié)果不匹配，從而誘發(fā)各類問(wèn)題[3]。

5 住宅小區(qū)的建筑電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施

5.1 變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

①科學(xué)核定變壓器負(fù)載。變壓器合理選型，設(shè)計(jì)人員要在前期做好建筑電氣系統(tǒng)的評(píng)估，在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)以某一個(gè)具體的電網(wǎng)容量、電網(wǎng)額定功率等多項(xiàng)基本指標(biāo)，確保選擇的變壓器符合可靠運(yùn)行和節(jié)能運(yùn)行要求。按照理論標(biāo)準(zhǔn)，按變壓器自身額定功率的70%～80%來(lái)核定變壓器的負(fù)載率。若變壓器負(fù)載率超過(guò)上述百分比范圍，雖然也能夠正常運(yùn)行，但可能會(huì)導(dǎo)致變壓器損耗急劇上升，此時(shí)，變壓器的壽命將顯著縮短。若變壓器負(fù)載率低于70%，則其整體運(yùn)行效率將顯著降低，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致整體電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定。因此，必須按照標(biāo)準(zhǔn)值范圍進(jìn)行負(fù)載率的核定，確保變壓器功率適宜。②選擇節(jié)能型變壓器設(shè)備。現(xiàn)階段，隨著電氣行業(yè)的發(fā)展，各種低損耗、低噪聲的變壓器開始被應(yīng)用到住宅小區(qū)建筑電氣系統(tǒng)中，且這些節(jié)能型變壓器的應(yīng)用也更為普遍。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，在住宅小區(qū)電能損耗中，變壓器損耗在整體系統(tǒng)損耗中的占比為25%?；诖耍x擇節(jié)能效益較為明顯的變壓器設(shè)備，選擇的變壓器能效值不應(yīng)低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5.2 空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

在住宅小區(qū)建筑施工和運(yùn)行中，隨著人們對(duì)工作、生活環(huán)境舒適度要求的提高，空調(diào)的功能發(fā)揮著巨大的作用?？照{(diào)的類型主要分為以下3種：中央空調(diào)、柜式空調(diào)與掛式空調(diào)。所有空調(diào)類型的使用，對(duì)于電能的需求都是比較大的，在3種空調(diào)類型中，中央空調(diào)的能源消耗量也占有很大的比例。建筑單位需要培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，根據(jù)國(guó)家相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，選用節(jié)能型的空調(diào)設(shè)備，如選用以磁懸浮離心壓縮機(jī)為核心技術(shù)的高效節(jié)能中央空調(diào)；讓空調(diào)的整體設(shè)計(jì)更加科學(xué)，使合理設(shè)計(jì)的空調(diào)在整個(gè)建筑布局中發(fā)揮重要作用。進(jìn)行取暖與制冷的設(shè)計(jì)時(shí)，讓建筑空間的設(shè)計(jì)與空調(diào)功能相貼合，設(shè)計(jì)空調(diào)科學(xué)布局，防止出現(xiàn)電能資源的浪費(fèi)[4]。

5.3 設(shè)計(jì)和安裝地雷防護(hù)裝置

在住宅小區(qū)建筑中，設(shè)計(jì)地雷防護(hù)裝置的重要性已得到充分證明，這有助于確保建筑物和室內(nèi)人員的安全，但為了解決這一問(wèn)題，必須先解決問(wèn)題的根源，然后再采取有針對(duì)性的解決辦法。因此，地雷防護(hù)裝置本身是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，盡管它提高了所安裝電源的建造質(zhì)量，首先對(duì)設(shè)計(jì)者提出了更高的要求，根據(jù)實(shí)際建筑設(shè)計(jì)了電源的位置以及數(shù)量，而且需要明確說(shuō)明電源所在位置，同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)的工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照課程和施工標(biāo)準(zhǔn)安裝供電，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備專業(yè)技術(shù)人員，以有效監(jiān)督和指導(dǎo)施工工作，只有各級(jí)有效完成各自工作，才能保證建筑電氣工程能夠順利完成。

5.4 對(duì)供配電進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)

實(shí)踐證明，住在小區(qū)建筑中，技術(shù)人員將供電設(shè)備安置在什么位置，以及其具體化的電路設(shè)計(jì)方案科學(xué)與否，都將影響到供配電系統(tǒng)的能耗強(qiáng)度。所以，在供配電的整體節(jié)能設(shè)計(jì)上，技術(shù)人員需把握供電方式確定、變壓器處理設(shè)備的配置、電線線路布局幾個(gè)要點(diǎn)。供電方式確定方面，設(shè)計(jì)師需明確配電室的位置。配電室應(yīng)當(dāng)設(shè)置在電力系統(tǒng)電力負(fù)荷集中處，以便更好地控制供電線路的鋪設(shè)，使線路不至于因過(guò)長(zhǎng)而帶來(lái)材料的浪費(fèi)、電力的損耗；配電室需與附近的強(qiáng)電豎井形成配合關(guān)系，以避免電能倒送的危險(xiǎn)。電線線路布局方面，設(shè)計(jì)師可優(yōu)先選擇直線布線方案，并嚴(yán)格把控間距，規(guī)避電磁場(chǎng)作用的影響。同時(shí)，線路布局中，能耗問(wèn)題還可基于以下2個(gè)方面來(lái)緩解。其一，使導(dǎo)體及線路中的電阻率得到控制，即線路縮短和優(yōu)先使用銅制線，從而降低線路所受電阻的負(fù)面影響，進(jìn)而降耗。其二，適當(dāng)調(diào)整電線橫截面面積，使其增大，從而優(yōu)化電線能效，并延長(zhǎng)其壽命，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

5.5 智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于住宅小氣建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以了解電氣系統(tǒng)的節(jié)能狀態(tài)，合理配置智能化監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，部分小區(qū)為獲得更好的日照條件，在布局上存在較大差異，基于此，在安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)置。應(yīng)盡量選擇覆蓋能力強(qiáng)的監(jiān)控設(shè)備，并盡量減少監(jiān)控設(shè)備的設(shè)置數(shù)量，通過(guò)合理配置監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備等的全面、實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分應(yīng)用通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，對(duì)小區(qū)內(nèi)外部環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)能耗較高的設(shè)備，并進(jìn)行位置標(biāo)記和數(shù)值記錄，然后進(jìn)行原因分析，針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)控人員可利用移動(dòng)終端對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，并在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，將各個(gè)電氣設(shè)備的能耗監(jiān)測(cè)線路進(jìn)行集成，全面實(shí)現(xiàn)各個(gè)電氣設(shè)備之間的有序聯(lián)動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)節(jié)能控制的有效銜接。

5.6 照明

在住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，照明是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。無(wú)論在日常生活、工作和娛樂(lè)中，都離不開照明功能。住宅小區(qū)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)必須注重照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們從節(jié)能環(huán)保入手。首先，在燈具的選擇上，盡量選擇節(jié)能燈具，不僅可以延長(zhǎng)燈具的使用壽命，而且可以節(jié)約用電，養(yǎng)成臨時(shí)使用照明電源及時(shí)關(guān)閉或降低亮度的習(xí)慣。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)室內(nèi)空間光源角度、對(duì)比度和光線曲線進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，選擇合適的燈具，保證燈具的整體美觀，達(dá)到節(jié)能的目的；其次，系統(tǒng)采用感應(yīng)控制、時(shí)間繼電器控制等智能控制手段，在一定程度上縮短了燈具的使用時(shí)間。針對(duì)不同場(chǎng)景的建筑布置不同的光源，根據(jù)用途和時(shí)間設(shè)計(jì)燈光的亮度和色彩飽和度，并安裝智能控制開關(guān)，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)亮度、色溫和顏色。市場(chǎng)上的熒光燈和LED燈可用作光源。其中，LED燈具具有更長(zhǎng)的使用壽命和更高的色度，不僅節(jié)約了能源，滿足了綠色節(jié)能的要求，而且使人們有了更好、更舒適的體驗(yàn)。智能照明設(shè)計(jì)不僅滿足了建筑電氣節(jié)能的要求，而且使建筑更加美觀、舒適。

5.7 可再生能源的利用

光伏建筑一體化技術(shù)運(yùn)用就是一個(gè)很好的例證。光伏建筑一體化的技術(shù)核心是太陽(yáng)能，讓太陽(yáng)能在建筑中最大限度上取代部分傳統(tǒng)電能，在科學(xué)理論的支持下真正實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能技術(shù)的革新，讓太陽(yáng)能在建筑領(lǐng)域發(fā)揮出最大的作用。光伏一體化的具體手段為利用輻射原理，收集陽(yáng)光中的能量，通過(guò)技術(shù)支持轉(zhuǎn)化為電能，利用太陽(yáng)能電池組進(jìn)行能量?jī)?chǔ)蓄。通過(guò)吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能、熱能并用于建筑工程中，可以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的再生利用，節(jié)約電力能源的消耗。此種方式運(yùn)用于生活中具有重要的作用。例如，太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)等方式的合理利用，使生活中的電能消耗不斷降低，同時(shí)降低人民的生活成本，提高人民生活水平，使其幸福指數(shù)不斷上升。除了太陽(yáng)能的利用外，還可采用水源熱泵取代空氣源熱泵等使用再生能源的技術(shù)降低建筑能耗。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了使住宅小區(qū)用戶能夠獲得更好地電力服務(wù)，重要的是要正確地設(shè)計(jì)建筑的電力，這是整個(gè)建筑工程過(guò)程中建筑的一個(gè)非常重要的組成部分。建筑電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題通過(guò)建筑內(nèi)用戶用電的安全性得到最大化，直接影響建筑用電安全目標(biāo)的更好實(shí)現(xiàn)。因此，在建筑電氣的實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)章制度，參照建筑設(shè)計(jì)中的基本原則，關(guān)注用戶在使用時(shí)存在的一切需要，進(jìn)行有效設(shè)計(jì)工作，不斷進(jìn)行改革和創(chuàng)新，以便完善建筑功能系統(tǒng)，最后進(jìn)一步發(fā)展設(shè)計(jì)。