浅析建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术

浅析建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术

侯志富

身份证号： 45032519840710 ****

摘要：建筑电气节能设计涵盖了建筑内部所有电气设施，其主要的节能设计目标，是利用现代化设计理念以及设计原则，不断对传统的建筑电气进行优化和更新，通过对电气设施的位置、型号、功能等一系列内容进行调整，实现电气设备的节能优化目标，促使建筑总体电力能源得到有效节约，提高现代建筑电气设计的整体水平。基于此，本文详细分析了建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术。

关键词：建筑电气；节能设计；绿色建筑；电气技术

引言

建筑电气节能设计指的是在满足建筑基本使用功能的基础上，利用相应的优化设计模式实现电气工程之中照明、变压器等设备所产生的损耗减少，使建筑用电的应用效率显著提高，将其在运行中的成本降低。当前，伴随着建筑设备功能越来越强大，设备能耗量不断提高，在设计中做到电气节能具有重要价值，这也是建筑行业的发展趋势。作者在建筑电气设计以及节能措施方面深入探索，以节约能源消耗为目标开展科学设计，推动建筑业的持续性发展，也达成对生活环境的有效保护。

1建筑电气节能设计分析

1.1建筑电气节能设计要契合现代社会的需求

以建筑环境为参照，建筑体内、外电气系统承担的功能存在一定差异，如生活功能占主导的社区中，电气节能设计的重心应放在建筑体内部，包括中央空调、电梯、采暖方面，而在生产功能占主导地位的工厂中，电气节能设计的中心应放在建筑体外部，如，开放式车间、厂区照明、食堂及会议厅等公共环境等。其基本判断标准，是建筑体内、外环境中能耗较大的部分。同时，要明确电气节能设计的意义，不是一味地降低能源消耗，还要兼顾生产、生活等综合特征，高度契合现代社会的需要，例如，居民家庭电气节能设计同时，要兼顾炊事、空调、厨卫等方面的用电需求，在开放式空间内要确保路灯亮度、线路通畅等。

1.2建筑电气节能设计要兼顾系统性与整体性

在进行建筑电气节能设计中，要充分考虑节能障碍因素，这涉及到“主导地位”的争议，即“以建筑为本”还是“以节能为本”。结合现状来看，建筑电气系统是建筑体的组成部分，人们对于建筑的用途认知并不复杂，无论居住、工作、学习等行为，最直观地要求建筑提供便捷性、舒适性、安全性等保障，所以电气系统设计多以建筑实际形态为基础设计，反之，“以节能为本”会限制建筑用途，甚至影响建筑设计、施工、管理的合理性(如，不同地理、地质环境)。所以，一方面建筑电气节能设计要兼顾系统性即在保障“建筑－电气”匹配性的基础上，对电气系统中影响较小的部分展开节能设计。如，照明系统大量采用LED节能灯具。另一方面，建筑电气节能设计要兼顾完整性，尽可能消除建筑电气系统中独立性，如，为公共照明系统增设智能控制模块、采用变频式中央空调^[1]。

2建筑电气节能设计原则

2.1满足基本要求

在电气设计中，需要优先将建筑自身功能需求得到有效满足，确保建筑可以正常运作。例如在通道走廊设计中，需要优先确保人们在行走中通畅无障碍，再运用感知技术，将走廊的舒适度有效提高，满足人们的更高需求。在室内设计中，通过楼控系统及能源监控系统，有效满足人们在电源方面的相关需求，同时也需保证用电安全。对于特殊的建筑，应结合实际情况对配电结构进行改动，使其满足建筑本身的特殊需要。在节能设计中，需要与实际需求相符，同时注重对新型技术、设备的运用，使其充分满足能耗降低的目标。

2.2强化节能设计的经济合理性

建筑电气节能设计，需要从经济层面进行分析，特别是在设计过程中需要考虑电气节能设计的成本，应进行全寿命周期技术经济比较，达到既节能又经济的效果。不少建筑电气节能设计，会陷入节能设计的极端问题，为了增加项目的节能成效，采用昂贵的节能电气设施，其电气设施的采购成本远超过设施的节约成本，无法保证电气节能设计的经济合理性^[2]。

2.3落实现代化智能设计策略

现代化智能电气设计策略，是应用智能化的管理模式，对电气设备进行管控措施的升级和改造，通过将电气设备运行系统进行智能化管理，以软件的形式对建筑电气设备的运行情况进行分析，从而判断设备的节能情况，根据自动化分析，实现电气设备的有效节能。通过对所有电器进行逻辑编辑，以智能化的管理模式，对各个电器的运行情况进行分析，对比电器的功率和运行效果，从而实现更科学有效的电气运行方案，实现了电气节能设计的创新和突破。

3现代建筑电气节能设计方法

3.1对供配电进行节能设计

实践证明，建筑中，技术人员将供电设备安置在什么位置，以及其具体化的电路设计方案科学与否，都将影响到供配电系统的能耗强度。所以，在供配电的整体节能设计上，技术人员需把握供电方式确定、变压器处理设备的配置、电线线路布局几个要点。供电方式确定方面，设计师需明确配电室的位置。配电室应当设置在电力系统电力负荷集中处，以便更好地控制供电线路的铺设，使线路不至于因过长而带来材料的浪费、电力的损耗；配电室需与附近的强电竖井形成配合关系，以避免电能倒送的危险。变压器处理设备的配置方面，设计师需基于实际需求来设计方案，主要是要清楚建筑内部相应能源的使用范围，并且以配电系统的整体协调性为考量，最终挑选合适容量的变压器；变压器使用中的状态也需进行跟踪，及时优化其工作性能，从而达到降耗目的。电线线路布局方面，设计师可优先选择直线布线方案，并严格把控间距，规避电磁场作用的影响。同时，线路布局中，能耗问题还可基于以下两个方面来缓解。其一，使导体及线路中的电阻率得到控制，即线路缩短和优先使用铜制线，从而降低线路所受电阻的负面影响，进而降耗。其二，适当调整电线横截面面积，使其增大，从而优化电线能效，并延长其寿命，进而实现节能降耗

^[3]。

3.2照明

在电气节能设计中，照明是一个非常重要的环节。无论在日常生活、工作和娱乐中，都离不开照明功能。建筑电气节能设计必须注重照明系统的设计。在设计过程中，我们从节能环保入手。首先，在灯具的选择上，尽量选择节能灯具，不仅可以延长灯具的使用寿命，而且可以节约用电，养成临时使用照明电源及时关闭或降低亮度的习惯。在电气节能设计过程中，根据室内空间光源角度、对比度和光线曲线进行严格计算，选择合适的灯具，保证灯具的整体美观，达到节能的目的；其次，系统采用感应控制、时间继电器控制等智能控制手段，在一定程度上缩短了灯具的使用时间。针对不同场景的建筑布置不同的光源，根据用途和时间设计灯光的亮度和色彩饱和度，并安装智能控制开关，根据实际需要调节亮度、色温和颜色。市场上的荧光灯和LED灯可用作光源。其中，LED灯具具有更长的使用寿命和更高的色度，不仅节约了能源，满足了绿色节能的要求，而且使人们有了更好、更舒适的体验。智能照明设计不仅满足了建筑电气节能的要求，而且使建筑更加美观、舒适。

3.3建筑节能设施的科学调控

建筑节能设施涉及的范围极为广泛，涉及建筑功能的各个领域。以建筑电控制系统为例，作为建筑能源的重要消耗设施，应用建筑节能设施对电运行成效进行科学的调控和有效的管理，能够借助智能化的应用设备，对电工作状态和空闲状态进行有效的区别，实现电能耗问题的有效控制。一方面，电设施运载效率不足必然会引起大量能源的浪费，为了进一步提高电的使用效率，可以进行阶段性的电功能设定，既能够满足建筑用户日常的生活需求，也能实现电能耗的有效节约；另一方面，通过对空闲阶段和工作阶段的灵活区别，能够为其他类似建筑电气设施的科学调控提供良好的参考意见和使用方案，进一步促使建筑电气设施节能设计目标的有效达成^[4]。

3.4对电机系统进行节能设计

该节能设计的第一个要点，就是合理选择电机。其中，电机的容量是较为关键的参数。技术人员应优先选择与建筑电气系统功能相匹配，并且负载率够大于75%的电机，从而达到降耗的目的。第二个要点是掌握变频调速的方法。变频调速操作的作用是不断调节转速以适应系统的实际工况，以使电力输出效率更高。由此，系统电能的使用率也相应提升。第三个要点是执行无功补偿方案。为了缓解电机因高负载所受电感值的负面影响，调节其功率，相关节能设计可基于无功补偿，使得参数得以关联，进而改善系统运行情况。

3.5太阳能的应用

太阳能是我国广泛应用的清洁能源，如，太阳能充电、太阳能热水器等。太阳能是一种将阳光转化为电能和其他形式能源的自然资源。无污染、可持续发展，完全满足绿色建筑电气节能的要求。太阳能在建筑工程中的应用可以大大降低电能的消耗，实现绿色建筑的理念^[5]。

3.6光伏设计的有效实施

光伏设计主要依据光伏发电设施进行节能设计，通过在建筑外墙、遮阳构件、屋面及顶架设太阳能光，实现对太阳能的有效吸收并转化为电能，为建筑的日常电力设备提供稳定的能源，从而实现电气设备的节能设计目标。光伏与建筑相结合是光伏应用中的重要领域之一，绿色建筑中以光伏为代表的清洁能源建筑应用迎来了快速的发展机遇期。目前，我国不少地区相继开展了光伏发电设施的架设，在某种程度上极大地提高了电力能源的利用水平，并为地区的电力供给提供稳定的能源。但是由于铺设面积较大，对于城市建筑来说，应用光伏发电满足整个建筑所有电力设备的电力供给，依然需要长期的研究，需要不断增强太阳能光的吸收能力，提高光能转化为电能的实际效率，为建筑电气设施的节能发展提供有效而稳定的电力能源。

结束语

综上所述，随着建筑行业节能新标准的到来，解决建筑行业中的电能浪费问题是我国发展的当务之急。建筑行业可以从提高技术方面入手，不断加大对电能消耗的监管力度，真正落实国家绿色建筑发展的方针，为国家的新时代建设保驾护航。

参考文献

[1]杨永刚.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术[J].节能,2019,38(06):8-9.

[2]盛同平.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术探究[J].建材与装饰,2019(03):90-91.

[3]余斌.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析[J].住宅与房地产,2018(24):112.

[4]赵家敏.论建筑电气节能设计技术的合理利用[J].南方农机,2018,49(08):112.

[5]刘方.现代建筑电气工程节能设计技术措施分析[J].建材与装饰,2017(38):87-88.