建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术应用

建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术应用

林海博 ,梁少静  ,牛犇

北方工程设计研究院有限公司   河北省石家庄市   050011

摘要:建筑电气节能设计是基于建筑电气的基本使用标准，以节能实用为设计的主要出发点，围绕电气设施能源消耗问题的有效控制，不断提高建筑电气设施的经济价值，促进建筑工程常态化建设和健康化发展，能够融合大量实用设计，有效实现建筑电气设施节能目标。本文主要就建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术应用进行了分析。

关键词：建筑电气；节能；设计；绿色建筑

引言

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。

1建筑电气节能设计原则

1.1实际需求

所谓实际需求，就是要充分发挥建筑物的使用功能。建筑包括建筑用电。它们的最终用途是为人们服务，并为人们带来服务。因此，在居住区内，建筑电气的节能设计应满足居住区内居民的要求，如保证居住区内交通管道畅通;满足电灯、电视等电力设施的用电;确保社区路灯的照度、色温和显色指数;此外，还有一些特殊要求，如，舒适卫生、美观大方的工艺要求。在满足这些功能的前提下，电气节能设计应合理设计建筑物，进行科学的控制和管理，以大幅度提高能源利用率，避免能源消耗。

1.2经济适用性

所谓经济适用性，即建筑电气节能设计建立在经济实用的基础上。在项目投资中，必须考虑的一个因素是经济效益，同时还要考虑我国的基本国情和居民的实际需要。项目中不能因为简单的节能而盲目使用节能高科技和高端设备，这不仅造成投资浪费，而且建成的项目可能不能满足人们的需要。目前，适用于中国的节能措施是确保投资资金能在几年内收回。

2建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术应用

2.1照明设计

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。

2.2对供配电进行节能设计

在供配电的整体节能设计中，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。

2.3对暖通空调系统进行

节能设计暖通空调是现代建筑中的耗能“大户”。技术人员需把握相应的节能要点，科学布局暖通空调系统。（1）综合调整和管控空调末端设备，结合建筑室内实际的温度需求和温度数值来计算并设置空调的日运行时间，从而减少无意义的能源浪费。例如，可基于对软件、参数等的设置来联锁空调系统的阀门、送风机等设备的功能，使其得到更精准的控制，继而在改善调温能效的同时实现降耗。（2）在暖通空调系统中合理引入DOAS系统。由此，空调就能够有针对性地进行送风，避免能量的逸散。这体现的是利用科技精准调控建筑温度，本质上也起到了节能作用。其中，新构成的暖通空调系统中，可结合全热交换器的应用来确保建筑内空气的清洁度。

2.4电气设备的节能设计

电气设备的节能设计涵盖了建筑电力供给装置、电力保障装置以及管理管控装置等，涉及整个建筑电子设备运行的稳定和安全，其设施的综合运行能耗较大，需要从基础层面进行研究。建筑供配电系统设计应进行严格的负荷计算，当功率因数未达到供电主管部门要求时，应采用无功补偿。电力变压器、电动机等的能效水平应高于能效限定值。以电力供给装置为例，所有电气设备的电源供给方式节能设计的理念需要进一步强化。例如，采用变频控制系统，能够根据环境对电力能源的实际需求进行电机功率的灵活调整，既能够保障各项设施电气设备的稳定运行，同时还能够为实现电气设备的节能设计目标给予重要的支持。电气设备节能设计在电梯设备、空调设备、自动门设备等一系列电气设备中都能够得到良好的应用，例如，在民用建筑中，空调设施消耗的能源比例较高，是当前节能设计调控的重要对象，在系统运行过程中使用变频调控技术，能够进一步实现设备运行功率的精准化调控，实现电气设备能源的有效节约。

2.5光伏设计

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、屋面及顶板架设太阳能光板，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板的吸收能力，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。需要注意的是光伏发电设计应根据使用地区的气候特征，考虑建筑、结构、电气防火安全的要求，综合考虑朝向、光伏设备安装面积及检修条件，不应影响建筑日常的正常使用。

结束语

综上所述，节能降耗的理念逐渐为广大人民群众所接受，在未来的绿色建筑中，其应用将更加广泛，建筑电气系统设计将越来越趋近于科学性、环保性。因此，在我国未来的绿色建筑施工中，可用的节能设计方案会逐渐增多，而相应的节能技术的支持力度也会加大。

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