低碳背景下建筑电气节能设计分析

低碳背景下建筑电气节能设计分析

林丽芳

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摘要:节能减排的理念并不只针对某一行业或是某一领域,而是贯彻于整个社会、各行各业的任何细节之中的。建筑工程无论是前期的调查、审计、设计环节还是施工建设环节、经营销售环节,都需要充分重视各项工作中的节能意识与降耗操作。为保障建筑电气设计环节以及后续的使用环节能够满足可持续发展的目标,需要在保障电气系统使用质量以及使用效果的基础上,不断地进行优化与完善设计,充分引入节能降耗的设计理念,实现对基础能源的充分利用与保护。

关键词：建筑；低碳；电气节能

引言

在当下节能减排的政策背景下，建筑设备的能耗也越来越被人们所重视。从中国建筑节能协会能耗专委会发布的《中国建筑能耗研究报告（2021）》可以看出，建筑运行阶段的能耗占全国能源消耗总量的21.2％，建筑运行阶段的碳排放量占全国碳排放总量的21.6％，运行阶段能耗及碳排放量占比均较大，为了实现双碳目标（2030年碳达峰，2060年碳中和），在项目的设计过程中，应关注如何通过建筑设备的节能控制与管理，来降低建筑运行阶段的能源消耗，从而提升建筑整体的应用价值和社会效益。

1建筑电气节能设计的特点

（1）安全可靠是民用建筑的主要标准和根本标准。因此，民用建筑的基本结构必须与电气结构的设计有效结合，以确保实现土木结构的安全可靠的基本原则。在民用建筑电气工程的节能设计中，要充分考虑设计成本，既要降低能耗，又要提高设计效率。此外，在选择节能设备时，应分析节能设备的效率，便于设备更好的运行和维护，城市建筑中的电气设备具有巨大的节能潜力。（2）在节能设计中，要顺应其内部结构，有效改变民用建筑的功用。在设计节能设备的过程中，必须在原本的民用建筑的设计理念和设计水平上与民用建筑的需求相匹配才能避免各种不利影响。在节电计划中要重点避免本末倒置。在实施节能计划时，需要对数据进行非常深入的分析，以有效地选择电气设备，使其能够正常工作。同时民用建筑电气工程、节电工程设计也应该按照民用建材行业的技术原理,利用节电措施在民用建筑能源问题上有所贡献,也可以使用先进的采矿与节能技术设备来处理这种问题。在电缆与变压器等设备之间,可能会有更多的功率消耗,所以在制作节电工程设计的时候,就必须通过采用先进的节电方法解决这些棘手的问题。

2建筑电气设计中节能减排的现状

首先,依照我国现阶段建筑电器设计的实际工作情况出发,由于部分工作人员工作素质低下、环保知识不高等状况,使得其未能严格依照相关标准规定来落实各项操作。而这也会在一定程度上引发电力的过度浪费,造成不必要的能源损耗。同时部分设计人员在设计电气系统的过程中,往往会过于重视施工单位、建筑承包企业的经济效益,反而忽略了电气系统的使用效果、节能效果以及居民用电体验,造成了本末倒置的尴尬局面。其次,尽管我国大部分民众都能够正确意识到节能降耗的正确性,但却并不是所有人都能在其日常生活中遵循绝对科学的节能理念开展各项活动,加之大量居民日常用电行为的不规范,变直接加剧了能源短缺、能源供应不足的问题。对此,尽管我国大部分城市都逐步开展了建筑限电措施,在用电高峰阶段对各个建筑之中的电力损耗进行了限制。但并不是所有城市都能直观感受到限电措施所带来的积极影响,反而是无规律、低效型的限电措施为普通居民的生活与工作造成了诸多负面影响。

3低碳背景下建筑电气节能设计的应用

3.1优化线路布置

建筑电气设计中节能措施的应用需要首先从电气线路着手，因为线损是建筑电气系统中能耗损失较为突出的组成部分，基于该方面进行节能优化设计，也就成为比较关键的手段，应该引起设计人员高度重视在电力线路优化布置中，设计人员应该首先全方位分析整个建筑的用电需求，进而准确掌握相应布线目标，变电所的设置位置尽量靠近用电负荷中心，避免因为线路过长，进而形成较为严重的能耗损失问题。在此基础上，设计人员还应该重点针对所有线路进行优化分析，确定最为适宜合理的布线方案，促使所有线路布置均可以达到最优值，尤其是对于可能在线路布置中出现的一些无端延长现象，更是需要进行有效调整，确保建筑电气系统的总线路长度最小，由此更好增强线路层面的整体节能效果。另外，为了有效控制建筑电气系统线路方面的能耗损失，设计人员还需要从材料选用着手，优先选择高性能的铜线进行布置，在满足压降的情况下，尽量降低导线截面，节约造价。

3.2无功补偿

基于建筑电气节能设计工作的开展而言，无功补偿的应用同样也是重要手段，设计人员应该结合建筑电气系统的整体运行状况，合理布置无功补偿方案，由此解决建筑电气系统中因为功率因数较低产生的能耗损失问题。无功补偿方式在建筑电气系统节能中的应用目标就是提升电气系统的功率因数，尤其是对于建筑电气系统运行中出现的电力能源损耗问题予以积极应对。为了有效提升无功补偿在节能方面的作用价值，设计人员还应该重点关注于电容器的优化运用，以便促使电容器的容量可以符合项目施工应用要求，能够最终确保建筑电气系统的功率因数达到0.95以上。

3.3照明设备控制

通过照明设备控制进行节约能耗也有较大的优化空间，特别是大型公共建筑内的照明，通过智能化自动化的控制系统，通过分区、分组，自动化调节照度等措施可以取得很好的节能效果。在进行照明设计时，应结合天然采光情况，分区分组划分控制回路，例如有外窗的房间，应按照平行外窗原则划分控制回路，结合照度探测装置判断是否开启某一回路灯具，以实现较稳定的照度供给并有效节约电能。当建筑设置电动遮阳装置时，照度控制也应与其进行联动。建筑内公共区域照明经常长时间开启，如果没有合理的节能控制将造成电能浪费。通常公共区域照明可以采用时间控制器或采用楼宇自控系统以及智能照明控制系统进行节能控制。建筑景观照明在满足亮化需求的情况下，也应注重节能控制措施，应根据需求设置平时、一般节日及重大节日等多种控制模式。

3.4针对供电系统的节能设计

针对供配电系统与电路设计的调整与优化,是整体建筑电气节能设计中的重中之重。实际的设计环节中需要根据不同建筑的个性化需求以及相关电气设备的类型与耗电程度进行综合分析,应用简单有效的原则对配供电系统进行方位的调整与优化。因此需要加强对电器负荷容量以及不同用电设备自身特点、电能损耗需求、电能、品质需求等问题的关注,从而根据工程需要有意识地挑选最适宜的变压器与配供电系统,以此为电气节能设计保驾护航。

结束语

在建筑电气设计阶段，应该高度重视建筑设备控制与管理的相关低碳设计内容，将绿色、节能、环保的理念融入到设计作品之中，关注相关低碳设计要点，才能使建筑建成后在运行阶段真正实现真正的减碳目标。作为电气设计工作者，也应不断学习低碳设计知识，为早日实现“双碳”目标贡献自己的力量。

参考文献

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