建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术分析

建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术分析

刘保刚

身份证号码：131127198807195278

摘要：因为过度开发与之前阶段的经济建设操作行为不规范等原因，能源的过度消耗成为制约现阶段经济发展的重要原因。如若不及时地加以干预，将会诱发新一轮的问题产生。因此，响应国家政策号召、做好绿色工作显得尤为重要。我国建筑行业的施工观念随人们生活水平的提升作出了相应的改变，在考虑经济效益的同时，更多地将关注点放在了生态效益的体现，并且渗透到更多的技术使用类型当中，进而更好地满足人们的生产、生活需求。而在绿色建筑开展的过程之中，所需要面对的挑战与不确定性因素较多，作为其中关键组成部分的电气节能设计与其技术运用，需要根据施工区域的具体情况进行合理的设计与规划，保证操作系统的科学性。运行状态要符合质量需求的同时达到节约能源的实施效果。

关键词：建筑电气；节能设计；绿色建筑；电气技术

引言

随着我国社会经济的不断发展，建设工程在规模上以及数量上都呈现出较大的增长，然而与此同时也面临着十分严峻的建筑资源消耗与浪费问题。在实际开展建设项目过程中，怎样利用切实可行的方案降低资源浪费是当下必须要重视与解决的重要问题。现阶段，我国建筑领域在缩减能耗方面遇到了较大的阻碍。所以，制定满足我国建筑发展行情与特征的解决方案，不断降低建筑领域的能源消耗十分有必要，有助于确保建筑工程项目稳定、顺利进行。其中，节能技术是一个十分关键的工作，在降低建筑项目能源使用与浪费等问题上发挥了至关重要的作用。所以，在开展建筑项目施工过程中，应当重视电气节能技术的运用，将其充分融入到各个施工环节中，尽可能地提高能源利用的价值，减少建设项目施工中的能源损耗，达到建筑节能的目的。

1建筑电气节能设计的原则

1)从建筑的实际需求出发建筑电气可以为人们的日常生活提供方便。在电气节能设计工作中,设计人员需要从建筑的实际需求出发,选择合适的工艺,保证建筑的美观性和舒适性。另外,设计人员还要在满足建筑实际需求的前提下,对建筑电气节能设计进行科学、合理的控制与管理。2)提高建筑的经济效益建筑节能设计要保证建筑的经济效益。虽然现在市面上出现了各种先进的节能技术与设备,但是在实际使用时,施工人员必须考虑到设计成本与实际需要,并且根据实际情况及施工单位的要求来合理地选择节能技术和设备,从而达到预期的节能效果,减少资金浪费。

2建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术分析

2.1建筑设备节能设计

在开展建筑设备节能设计时，通常可以从设备选型与设备运行2个方面进行。其中设备选型是指根据实际使用需求选择相匹配的变压器、电动机等电气设施，而设备运行则是管控空调系统及电梯等设施的运行能耗。在建筑电气系统中，变压器是一个非常关键的电气设备，然而由于其电气系统损耗较大，通常能够占据总电力系统的一半左右，所以确保变压器选型的科学性与合理性至关重要。在实际开展变压器型号选择时，需要严格遵守以下几个原则。首先，在条件允许的前提下尽可能地使用新型节能变压器，比如说非晶合金铁芯变压器，该变压器与普通硅钢片作铁芯变压器比较，在空载状态下能够有效节约大约80％的能耗。其次，依照电气系统具体运用情况科学合理选择变压器容量。最后，尽可能地确保与负载匹配，当负荷较小时会造成实际功耗比值升高。从成本层面来分析，将以往耗能较高的变压器全部替换掉是不切实际的，所以需要结合上述选型原则，再联系实际状况进行合理选择。电动机是1种将机械能转化为电能的设备，也是属于能耗较高的设备范畴内，正常情况下电动机消耗的电能能够占据建筑总电能的38％～55％，所以尽可能地降低电动机的能源消耗非常重要，并具有较大的节能空间。在实际确定电动机型号时，需要紧密结合实际负载大小，确保电动机容量尽可能地靠近设备实际需求容量，最大程度运用电动机功率。为了有效降低电动机运行过程中的能源损耗，可采用增加电动机功率及优化功率因数2种方法。首先，变频器依照电动机负载功率实时改变电动机转速，当转速不同时，电动机的实际功率也会发生变化，当电动机转速为额定转速的50％时，其实际功率比额定功率减小了88.6％，降低了能源消耗，所以避免空载或者轻载运行有助于节能。其次，设置就地补偿电器，改善公路因数，能够减小线路损耗，也可以达到节能的目的。

2.2供配电线路的损耗及节能措施

建筑设计中供配电线路错综复杂，系统中的线路长且多。电流通过电缆会因为电缆导体本身有电阻的存在，而产生发热耗能。因此线路的节能措施主要考虑以下几个方面：（１）采用导电性能良好的优质导体电缆，但考虑到导体本身的造价，常规电缆一般采用铜芯或者铝芯电缆。（２）将高压变配电室设置于用电负荷中心，减少低压侧电力电缆长度，缩短线路的敷设路径，在电气设计中，线路尽量少走或者不走回头路。（３）避免电缆电线成捆敷设于密闭空间，因电流通过电缆时会产生大量的热量，若电缆成捆敷设于密闭空间内，散热困难，会导致电缆内导体电阻值增大，影响电能质量，增加电能损耗。

2.3太阳能

随着光伏产业技术的进步，将太阳能转化为电力的成本已降至非常低的水平。太阳能相对清洁，易于安装和后期维护，是一种成本低、可靠性高的新能源。太阳能利用有两种方式。第一种是被动式太阳能应用，是指通过太阳能的传热效应收集太阳能，然后通过建筑物内的热交换提供给用户的应用，如太阳能热水器、太阳房采暖系统等，优点是成本低，同时便于维护，缺点是转化效率偏低。第二种常见的应用是太阳能应用，它是通过将太阳能转化为电能来使用的，简称光伏发电系统。光伏发电系统主要由光伏组件（太阳能电池板）、光伏控制器、逆变器、监控系统以及负载等组成，分离网型和并网型两类。离网型光伏发电系统独立运行，系统简单，但需要设置专用于储能的蓄电池组，缺点是蓄电池体积大、维护难度高。并网型光伏发电系统与市电并行运行，阳光辐射能较强，发电功率大于所需时，电能由光伏发电系统馈入电网；在夜晚、阴雨等光伏发电功率较小的情况下，建筑物内负荷改为由市电供电。这种模式的光伏发电系统具有功率损耗低、电网调峰等优点，更具有发展潜力。结合绿色建筑的特点，光伏发电可与建筑体结合，形成建筑一体化光伏发电系统（BIPV）。常见的有将太阳能电池与建筑材料合二为一，成为一块建筑材料，如光伏采光顶，这种安装形式可有效利用屋顶空间，受其他建筑物遮挡概率低，受光照时间长；在已建成的建筑物上加装光伏系统时，可以在现有建筑的基础上增加光伏组件的安装，安装位置可选择水平屋顶、坡面屋顶、墙面等处。在公共建筑中，照明负荷不受季节影响，需求比较稳定，最适合使用光伏发电系统供电。对于部分建筑室内区域，白天不能正常接受阳光而需要覆盖照明设备的，光伏发电系统可以高效工作，最大限度地发挥作用；对于夜间户外景观照明需求，可以连接电池储存白天产生的电能，达到夜间照明的效果。工业负荷情况复杂，不确定性较高；动力负荷冲击电流较大，同时具有随时间、季节波动的特点，均不建议使用光伏系统供电。

结语

总而言之,想要实现建筑节能降耗,设计人员需要加强照明、供电、空调等系统的设计。此外,在满足建筑能源需求的基础上,设计人员可通过科学应用建筑电气节能技术,对设施、能源消耗进行有效控制,从而建造出节能环保型建筑。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家市场监督管理总局.《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB55015-2021）[S].北京：中国建筑工业出版社.2021.

[2]牛美英,渠基磊,牛晓波.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究[J].中小企业管理与科技,2021(34).