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

王海锋

江苏省工业设备安装集团有限公司，江苏省南京市

摘要：建筑行业是我国国民经济得以发展的命脉，在城市化建设的推动下，我国建筑规模逐步扩大，其市场体量也不断增大。而在绿色节能环保理念的影响下，施工单位就可以通过合理的技术应用来有效降低建筑能耗，为我国建筑行业的未来可持续发展指明了方向。基于此，本文针对于建筑电气节能设计以及绿色建筑电气技术进行分析，以供参考。

关键词：建筑电气；节能设计；电气技术

引言：在我国社会经济发展的推动下，建筑工程建设规模得以不断提升，使得建筑资源的资源浪费与能源消耗的问题日益严重，这也是现阶段我国我国建筑领域发展所面临的困境。因此建筑单位需要在工程建设的过程中，需要对这一问题予以密切关注，加强节能技术的应用，尤其是在建筑电气环节之中，需要结合工程建设特点，将其落实在各个施工环节之中，从而提升能源利用率，避免能耗问题，从而实现节能建设的效果。

一、建筑电气节能设计分析

（一）供配电系统节能技术

建筑电气节能设计主要包含了供配电系统、照明系统以及建筑设备系统着三个部分。其中，供配电系统是整个建筑电气节能设计的核心内容，对于建筑电气系统能够稳定运行具有至关重要的影响效果，也是影响供电品质，保障高效低耗的建筑电气节能设计效果的关键。而供配电系统的运行关键即为谐波含量、功率因数以及三相平衡这三点，因此针对于供配电系统的节能技术分析，下文以这三方面开展论述。

首先是谐波含量的管控，在经历发电、输电、供电以及电气设备等诸多环节之后，建筑电气系统的电力通常为保持在50Hz左右的正弦交流电，并伴随着一定量的谐波，而谐波电流会导致电路以及变压器的温度升高，这会导致建筑电气系统的运行稳定带来较大的风险，也会产生能源浪费问题，进而对建筑电气系统的应用效果受到不利影响。因此设计人员在开展建筑电气节能设计的过程中需要对谐波电流予以高度重视。可以对电网进行处理，利用非线性负载设备来避免谐波电流的产生。并且在电气系统设备的运行过程中进行全面控制，明确运行设备的供电大小，以此来实现对谐波含量状态的管控，将其控制在最小范围之内。

其次是功率因素的增大，功率因素指的是有功功率与视在功率的比值，是建筑电气节能设计的重要参考数据。目前来看，我国建筑电气系统的大部分设备主要为感性负载，其功率因素通常较低，并涵盖了无功功率，而为了能够提升电动机、变压器等电气设备的装机容量，就需要提升其视在功率。此外，如果功率因素长时间处于较低情况，电气系统设备的线路也会出现严重的损耗问题，因此需要为其安装无功补偿装置，不仅能够有效改善能耗问题，实现电气系统的有效优化，也具备了一定的经济成本优势，并且将电气线路的直径进行缩减，满足装机容量较小的电气设备的应用需求。

最后是三相平衡的维持，三相平衡对于电气系统的运行稳定有着至关重要的影响，如果出现不平衡的情况，就可能会导致系统线路损坏、电机设备高温、运行振动幅度过大等问题，导致电机设备的使用寿命大大下滑。因此设计人员首先就需要将建筑电气系统中的用电设施、220V以及380V三相系统进行有效连接，并维持三相平衡，并根据电气设施的功能性来将整个系统进行明确划分，将220V低压电网与照明系统相连，如果电流数值没有超过60A，就可以利用单相供电的模式来保障三相平衡效果，反之则需要使用220V/380V三相四线制进行供电，并根据实际情况来增加平衡装置，确保三相平衡的设计效果。

（二）建筑设备节能设计

建筑设备节能设计需要从设备选型以及设备运行这两个方面着手，设备选型指的是根据建筑电气系统的应用需求来挑选出相应电气设施的过程，而设备运行指的是对空调、电梯等设施的运行能耗管控的过程。以变压器为例，变压器在建筑电气系统中占据着不可替代的重要作用，但是变压器的能耗较为严重，因此设计人员需要进行合理的设备选型，尽可能选用节能型的变压器，例如非晶合金铁芯变压器，该种设备类型相比于普通硅钢片铁芯变压器而言，能够大大减少能源消耗。并且设计人员也需要根据电气系统的运行实际情况来进行合理选择，确保设备能够与负载相匹配。

此外，电动机也是建筑电气系统的重要组成部分，是能够将机械能转换为电能的核心设备，与变压器相似，其运行过程中也有着能耗过高的问题。因此设计人员也需要对这一问题进行有效处理，在选择电动机型号的过程中需要对其实际负荷大小进行管控，保证电动机容量能够与设备实际需求容量相匹配，提升电动机的运行功率。并通过合理的方式，对电动机运行能耗问题进行管控，可以利用变频器设备，根据电动机负载功率来对电动机的转速进行管控，以此来实现对电动机能耗量的有效管控，最大程度地避免空载与轻载的运行效果，或者设置就地补偿电气来减小线路的损耗问题，达到节能的设计效果。

二、绿色建筑电气技术分析

（一）耗能监控技术

耗能监控技术能够对建筑物的能耗情况进行实时监测，通常来说主要应用于建筑内部。例如在照明系统中的应用，该技术就可以通过各种传感设备来对建筑照明光源进行控制，根据实际情况来进行管控，从而实现灯具亮度的智能化调控。并且该技术也能够在工程施工过程中得以应用，例如在电梯施工过程中，就可以根据相应的施工要求来对其设施进行有效管控。但是就目前来看，耗能监控技术在我国的应用程度较低，仅在我国一线城市中的大型建筑工程中得以应用，因此相关部门还需要进一步加强技术研发，完善工程建设体系。

（二）太阳能技术

太阳能作为当前全球科技领域大力研发的清洁能源，在建筑领域中同样具有应用优势，不仅能够逐步替代传统电力光源的工程体系，也能够有效落实节能绿色的工程建设理念，大大缓解了建筑电气系统的能耗问题。而在绿色建筑工程建设的过程中，施工团队就需要对太阳能技术予以重视，例如可以应用太阳能热水器、太阳能照明设备等都能够有效降低对电能的使用量，从而降低建筑电能能耗，达到节能绿色的建设效果，落实可持续发展的战略理念。但是这一技术也有着一定的限制条件，当地的日均太阳辐射量需要达到一定的标准才能使用，因此需要根据具体情况进行灵活使用。

（三）节能照明技术

节能照明技术已经成为我国绿色建筑电气技术中必不可少的环节，在具体使用中，该技术能够针对于建筑光源进行有效节能，例如设计人员可以利用LED灯来替代普通的照明设施，利用其节能的优势来有效解决传统建筑照明系统中的能耗问题。据相关论文可知，LED灯相比于传统灯具而言，能够节省超过八成的电能消耗，并且在使用寿命、照明效果等方面都具有更加突出的应用优势，其使用寿命周期能够达到普通灯泡的十倍以上，因此在工程建设的过程中可以积极使用LED灯具来满足施工照明以及建筑照明等各方面的需求，保障工程建设质量效率水平的同时，也能够落实绿色节能的设计理念。

三、结语

综上所述，建筑电气节能设计与绿色建筑电气设计都需要设计人员能够结合实际情况来做好相应的前期规划设计工作，让电气设备能够在保障运行效率与安全的前提下，减少能源消耗量，积极采用先进设备与技术来实现节能化的管理效果，把握建设方向，以此来达到节能环保的设计效果，缓解建筑施工的能源消耗压力，不仅能够推动建筑电气领域的发展，也能够进一步落实我国长期坚持的可持续发展理念，充分提升建筑居住环境的质量水平。

参考文献

[1]袁志辉.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析[J].智慧中国,2022(12):76-77.

[2]沈飞澎.建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术分析[J].科技创新与应用,2022,12(28):84-86+90.

[3]张丹丹.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究[J].房地产世界,2022(14):88-90.