浅谈建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术

浅谈建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术

曹育林

浙江嘉华建筑研究院有限公司 325200

摘要：随着科学技术的不断发展，越来越多的节能技术被广泛应用，为我国建筑电器的节能减排提供了全面的技术支撑。在此基础上，政府相关部门还必须加强节能技术的创新和研发能力，充分利用核能、风能等资源。对于现代建筑工程开发企业来说，要想在竞争激烈的国际建筑领域站稳脚跟，取得压倒性的技术优势，其建筑工程项目的建筑电气和节能技术水平必然是一个重要的评价标准。本文围绕电气节能在建筑设计中的重要性，对电气节能技术在建筑设计中的应用进行了系统、全面的研究和探讨，为绿色环保和现代建筑建设的发展奠定了坚实的理论基础。

关键词：电气；节能技术；绿色建筑；应用

1绿色建筑中的几种常用技术

1.1光伏建筑一体化技术

光电建设的一体科技，是指利用在建筑材料上应用太阳能等光电产品来代替传统的发电能源，从而有效地减少了建筑材料的电能消耗。所以，光电技术和建筑材料一体设计技术是目前绿色建筑设计中的重要前提，是全面体现了绿色建筑设计中无环境污染的主要特点。而太阳光电池组件则是光电建设一体科技的重要基础，它把太阳光的辐射转化为发电能量，整个系统能够按照实际的需求设计出并网或单独的光伏发电系统。这一科技的应用，能够集成到建筑群中各个部位的太阳能发电体系中，给建筑物内用电设施供电。也因为这一科技模块化的优点，所以能替代部分传统建筑物结构的功能。比如将太阳能光伏管理系统直接放置在楼顶替代房顶的部分功能等，使太阳能发电系统和楼体有效地融合。

1.2绿色照明技术

当前在建筑的电气节约中，绿色灯光节电技术也是一个重要环节，但其最集中的表现也就是节电灯光的应用，比如日光灯、LED等光照电灯。比较传统的光照电灯，这种灯的功率要小得很多，而且一般只占普通白炽灯的几十分之一或者更少，但其使用寿命却就是普通白炽灯的数十倍，所以在绿色建筑中采用这样的一种高效电力节能型灯光系统，是建筑中电气节约的关键举措。但如果仅是使用绿色节能光源还并没有充分地达到绿色节能的标准，就必须和所采用的灯光系统相结合使用，才能获得最佳的灯光节电效果。智能的灯光控制器能够针对照明灯的实际应用环境以及具体场所控制需求，智能的管理相应场合灯光的打开、关闭，并优化其使用的频次，对电灯的光照时间合理的管理。而智能的灯光控制器则主要依赖于模糊控制信息技术、自动控制和计算机网络通信技术等，通过对模组的分布式架构加以产品设计，将与建筑物的空间布置和功能需求的不同相结合，从而提供了优化完善的管理方法。

1.3建筑能耗监控技术

建筑能源监测技术是绿色工程中的综合管理系统，光伏建筑一体化工程技术、绿色照明工程技术等均可由建筑能源监测系统统一管理。在这一综合监测网络系统的整合优势下，建筑物内的各种设备能耗情况不但可以被统一管理监视，同时还可以实现全系统自动控制和数据处理，以适应建筑物多方面的功能需要。比如对建筑物内主要设备的状态调整、重要工作参数和重大意外事故的监视等。

2建筑电气节能设计的理念

传统的电气设备通常分为电源和灯具二主要方面具体内容，但随着现代建筑的进展，根据电力级别的高低也可以区分为强电和弱电二主要方面具体内容，当中强电主要包含电力、灯光和防御系统等主要方面具体内容，而弱电则包含电视、通讯、工业安全、消防报警系统等主要方面具体内容。而具体的在电气设计领域方面，则可以大致分为供配电系统、灯具、防雷接地系统工程设计、消防报警系统工程设计、各弱电部分系统等主要方面具体内容。电力节能建筑设计理念即是在电气设计时，要坚持在符合现代建筑功能要求的前提下，兼顾实际大楼建设的整体效益与环境效应，通过采用先进科技优化合理的供配电方法，以及各种节电设备的选择，绿色电力科技的推广等科技举措，以节约建筑无谓耗费的能源资源。在工程设计中，切实坚持经济实用、合理、科技领先、安全的工程设计原则，从而达到现代建筑物的高效、节能、安全目标。

3建筑电气节能技术的应用

3.1变压器节能

通常情况下，影响变压器功效的因素主要有两种，分别是负荷和损耗。在工程设计中，经常出现若变压器系统设计由于选型容量过大或是负载分配不平衡等原因，而造成了变压器计算负荷率过低或过高情况的出现，则需要在设计与选型时减少或增加变压器系统的选择容量档位。针对正在施工的重大建设工程项目而言，根据施工单位的自身经营条件和投资框算等实际状况，尽量选用较新型高效节能的变压器设备作为重大工程项目建设的主要供配电系统使用，比如使用非晶合金式变压器。

3.2照明电器节能

工程设计中要合理调节灯光，不应该盲目采用高光照，工作区域的照明设计符合国家标准规定即可。但在同等灯具效率的前提下，采用LED灯具就可以节省大部分的能源，所以，在建筑照明电器方面LED灯具的节能水平有着非常巨大的提升空间。而在建筑电气中，声控、光控等及时控制的照明系统也现已非常普及，特别在走廊、公共步道、楼梯间等不要求长时间光照的地方。对照明管理应采取多回路的智能管理和调光等技术措施，如地下车库在深夜时可关掉一半以上照明。建筑设计及电气与节能设计的有关技术人员根据项目实际状况，通过设置各种等级的调节，逐步完善并优化了建筑的灯光管理系统。另外，灯光控制系统实质上是由多个元器件所组成的整体，而人们也往往把整个灯光控制系统视为一个整体，而忽视了小元器件对整个灯光控制系统的影响。比如镇流器，它在城市照明系统中就有着举足轻重的意义。当不考虑其他原因时，建筑物的照明灯具也应当把电子镇流器视为第一选项。由于在建设工程项目的施工设计过程中，已经对于建筑物内自然采光进行了全面地考虑应用，因此必须提高建筑物居民的节约意识，并优先考虑使用天然采光灯具。同时对于建筑玻璃窗材料，也应该尽可能选用玻璃材料，以增加透光率，并利用自然灯光，以达到节电的目的。

3.3动力及配电系统电气节能

在建筑物基础设施中，常见的动能控制系统一般包含扶梯、泵、风机等。因为上述设备均是由生产公司直接供应的，所以在激励控制系统方面的节能要从设备运营的角度出发，因此一般都会使用BA系统对设备进行管理保护。首先采要尽可能减少发动机装置在空载的条件下工作，然后如果动力装置的实际负荷呈现下降态势，则就必须通过变频调速装置对动力设备的工作速度做出针对性的调整，在确保动力装置工作效率满足条件的前提下，合理节省能源。另针对楼宇动力系统的实际状况，采用最先进的系统智能控制，对高层楼梯进行分区分组操作，并采用楼梯群控系统，以缩短楼梯的等候时限。当动力设备长期不运转情况时，设备控制系统可主动选择较高效水泵工作方式，如自动扶梯、自动人行斜坡等动力设备。因为动力设备在启动的过程中会使电网压力产生一定程度的波动，不但会对动力装置的正常工作状态产生一些影响，而且还会消耗一些能量，所以可考虑采用软启动器等设备投入大容量设备的启动工作中。另在项目的供配电系统方案设计中，按照设备计算电流和工程实际状况合理选用供配电系统方案和光缆铺设路径，变配电所尽可能深入负载中心，以降低对电缆线路消耗，通过减少较大负载装置的供电间距，如将冷冻机室、中央空调机房等设备设置在变配电所周围等措施，来减少对电力的消耗。

结语

综上分析，对于绿色建筑电气的环保科技研究与设计还有着巨大的挖掘空间，因此电气设计人才还需要围绕着具体的工程项目统筹规划、良好设计。除熟悉这些电力节约设计具体措施之外，还需要对各类电力节约设备，从构造上原理上等方面多掌握，多熟悉，多比较，按照工程项目实际状况合理地使用在具体工程中，真正实现节省电力消耗的终极目标。

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姓名：曹育林 出生年月：1987.10.25 性别：男 籍贯：浙江省瑞安市学历：本科 职称：中级工程师 研究方向：建筑电气设计