建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新

建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新

黄成

身份证号：33082219870129211X

摘要：现阶段城市化进程不断推进,建工行业的发展也相对达到了一个更高水平层次,同时也反映出了对于自然环境和各类能源的破坏、消耗问题,必须要从工程技术手段上予以优化和解决,真正践行绿色建筑的发展理念。在建筑电气系统中对于电能资源的需求量巨大,包括了照明、采暖等许多环节中都需要进行电能供应,为更好地提升其节能减耗的效果,在进行电气系统的设计与应用过程中必须要进行合理规划,实现更加经济节约、绿色环保的建筑电气系统设计。

关键词：建筑电气节能设计；绿色建筑电气；技术创新

引言

在进行建筑电气设计时，设计人员要将节能理念运用其中，从用电安全以及资源节约这两个角度展开设计，在节约电力资源同时也要保障居民用电安全，提高建筑电气设计的节能性和安全性。在设计期间，设计人员需要了解建筑的内容结构，结合建筑的内部结构展开电气设计工作，提高建筑电气的节能性和安全性，在进行电气节能设计时，设计人员要将新的电气设计节能理念运用其中，不断创新现有的设计理念，按照国家规定的标准进行设计，确保所制定的设计方案符合相关要求和标准。设计人员可以将现代化设计理念运用其中，设计出可行性、节能性较强的方案，并从多个角度做好综合性节能设计工作，在设计过程中，要考虑细节方面的问题，以免出现遗漏影响电气节能设计的效果。

1建筑电气节能设计的要求与原则

1.1适应实际需求

建筑系统的电气节能设计不能够建立于影响业主正常居住与应用需求的基础之上进行,而必须要和实际需求之间形成较好的适应,这也要求设计人员提前根据建筑工程当中不同方面的电气应用来进行合理的优化设计,如照明、暖通等,为电气节能提供了一定的思路和方向。在建筑内部,除了业主家中的基本用电之外,还会涉及一些公共区域内的电力资源配置,如楼梯照明和电梯运行等,这也需要纳入设计人员的考虑范围中,通过技术性的优化改造,使其在运行过程中可以减少不必要的电力资源损耗。另外,为了更好地保证建筑电气系统设计的适应性,部分设计环节中还需要考虑到建筑墙体的装饰美观性、工程建设成本等方面的因素,使建筑电气节能设计能够更好地成为当前整个行业与市场的发展趋势。

1.2确保经济节约

实现建筑系统的电气节能可以更好地帮助业主减少在这方面的能源投入和生活成本,这也是节能设计中经济环保的基本原则之一,在一定程度上会影响设计方案的落实效果。(1)根据建筑内部不同区域对于电力资源的功能需求性,技术人员可考虑通过提升能源应用效率的方式来进行节能优化,通过分区域、分功能的方式来提升电气节能设计方案的灵活度,使电气系统在一些不必要的功能应用环节中可减少损耗浪费,使电能资源的功能更加高效经济。(2)在进行建筑电气系统的设计优化时,还需要考虑到一些新技术与新材料的应用给施工企业带来的成本影响性,针对一些明显投入产出比较低的设计思路,因不符合建工市场投资竞争的需求、不具备经济节约的基本特点,无法形成较好的实践应用。

1.3功能性原则

在进行建筑电气设计时，设计人员除了要做好节能设计之外，还要展示建筑的价值和功能，因此设计人员需要秉承功能性原则，在设计过程中，设计人员首先要对建筑进行详细地了解，以建筑自身的功能为基础做好设计工作，在不影响建筑自身功能以外，做好电气节能设计工作。建筑自身的功能较多，因此设计人员考虑得要全面，要想更好地实现节能环保设计工作，需要采取针对性的设计方法对建筑的功能进行优化，在优化建筑功能同时也要注意内部的电气设备，优化电气设备各项性能，提高电气设备运行安全，保障建筑室内照明质量，确保建筑各项指标符合人们生活和办公的要求。在做好建筑电气节能设计的同时还要考虑到室内通风问题，合理利用自然能源保障室内通风质量。设计人员要利用自然能源控制室内的温度，提高建筑的舒适性。设计人员要对建筑内部的电力管理系统进行优化升级，提高电力管理系统的运行质量和性能。

2问题

2.1设计理念滞后

在我国，建筑电气节能设计尚处于起步阶段，部分设计人员对节能理念的认识不足，仍停留在传统的设计观念上。这导致电气设计过程中，对节能因素的考虑不够全面，难以实现电气设备的优化配置。因此，更新设计理念，提高设计人员对节能设计的认识，是推动建筑电气节能设计发展的首要问题。

2.2技术水平有限

建筑电气节能设计涉及众多专业技术，如智能化技术、可再生能源利用技术等。然而，我国目前的技术水平相对较低，难以满足绿色建筑电气技术创新的需求。此外，现有技术的推广应用也受到一定程度的政策、经济等因素的制约。因此，提高技术水平、推广先进技术是建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新的关键问题。

2.3政策法规不完善

虽然我国政府已经制定了一系列关于建筑节能的政策法规，但在实际执行过程中，仍存在一定的不足。部分政策法规过于原则性，缺乏具体的操作指南；另一方面，监管力度不足，导致部分建筑项目在设计、施工和运行过程中，未能充分落实节能措施。因此，完善政策法规、加大监管力度是推动建筑电气节能设计的重要问题。

2.4协同创新不足

建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新需要多学科、多领域的协同创新。然而，目前我国在产学研用等方面存在一定的脱节，导致技术创新的效率低下。因此，加强产学研用的协同创新，提高绿色建筑电气技术研发与应用水平，是推动建筑电气节能设计与技术创新的关键问题。

3建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新

3.1智能化系统

通过建筑自动化控制系统，可实现对建筑内部的照明、空调、通风等设备的自动调节和控制，从而实现对建筑能源的优化管理和节约，减少能源的浪费和环境污染。太阳能光伏发电系统：利用太阳能电池板收集太阳能，将其转化为电能，为建筑提供清洁能源，减少使用传统的石化能源，达到节能减排的效果。风能发电系统：利用建筑自身或附近的风力，通过风力发电机将其转化为电能，为建筑提供清洁能源，达到节能减排的效果。节能照明系统：采用LED灯光技术、感应式开关等绿色照明技术，实现对建筑内部照明的优化控制，减少能源的浪费和环境污染。绿色建筑设计：在建筑的设计过程中，考虑到环保、节能等因素，采用可再生资源、环保材料等绿色建筑材料，使建筑具有节能、环保、健康等特点，实现对建筑的绿色化改造。室内环境监测系统：通过监测和分析建筑内部环境参数，实现对室内环境的优化管理和控制，为建筑内部的健康和舒适提供保障。

3.2配电线路设计

要想达到节能的目的，配电线路的设计工作非常关键。如果因为配电线路设计不合理导致电能消耗过多，会增加电气设备的负荷量。对此，在设计时，设计人员要将节能技术运用其中，协调好电气和配电线路之间的关系，合理安排线路的位置，设计人员要注意线路的材质，确保所选配电线路的材质符合规定要求，还要做好线路的布局和规划工作。在选择配电线路时设计人员可以选择铜芯材料，这类材料负载率较大，稳定性较强，能够延长配电线路的使用时间，在使用过程中不会消耗大量能源。在布局规划方面，设计人员要尽量缩短配电线的长度，配电线的长度越长在使用过程中所消耗的能源会随之增加，为了减少能源的消耗，设计人员需要减少配电线的长度，计算出适合的供电距离，在保障供电稳定的同时减少能源消耗。在正常标准下，供电设备和变压器之间的距离应该在200M之内，在对供电设备进行设计时，需要按照不同季节的用电情况及供电设备的负荷量，将供电设备放置在不同干线上，通过这种设计方式也能降低电能的损耗量。

3.3暖通系统设计

建筑内部的暖通系统是电能资源消耗较大的环节之一,而在一些空调设备的运行中会使用到交流电动机,对于电气系统的节能优化具有重要意义,要引起设计人员的重视。(1)在进行暖通系统的电动机选择时,应当考虑到节能环保的影响因素,一般使用交流电动机并引入无功补偿可以更好地提升其资源利用的效率,还可以更好地降低在电力线路上出现的损耗问题。技术人员在进行暖通设计时还需要考虑到空调设备的转矩、负载等,实现更加系统且综合的节能优化,确保能够满足业主的正常采暖或制冷需求。在交流电动机的运行过程中,技术人员可以考虑通过调节其快速的方式来达到节能效果,而这一参数和电动机设备的磁极对数、定子频率等有密切联系,要求设计人员在进行建筑内部各类电气设备等电动机选择时要充分考虑到这些影响的因素。(2)在暖通系统的运行中,一些不必要的设备启停是造成资源浪费的重要原因,为更好地保证其应用的有效性,可通过增加传感设备的方式来智能化判别室内外的温差,根据暖通设备的实际负荷需求合理调节其电动机设备的转速等功能参数,使电动机设备的负荷调节更科学、运行效率更高,也更好地为业主打造舒适的居住环境。

3.4电气设备设计

在整个建筑当中最关键的供电设备是变压器和电气设备，变压器和电气设备在运行期间产生的运行参数与所消耗的能量有很大关系，如果要想实现电气节能设计，就要从变压器和电气设备方面入手，上文中针对变压器的节能设计已经进行详细地介绍，下面笔者对电气设备的节能设计进行论述。首先，设计人员要选择节能型的电气设备，对电气设备的各项参数进行优化，其次，要做好功率调节工作，通过参数优化和功率调节来达到降低能耗目的。具体使用哪一种电气设备需要结合建筑内部电动机的效率来决定，如果内部电动机的效率较高，需要选择相应的电气设备，这样才能降低电力能源的消耗情况，也能降低电气设备的空载、轻载负荷量。设计人员通过控制电气设备的转动速度或者控制电气系统来实现节能降耗目的，或者可以在电气设备周围配备变频器，在设计期间，设计人员要察看电气设备的实际功率，如果功率大于50KW需要在旁边单独备一个电压和电流表，察看电气设备的电压、电流情况，获取电气设备的运行数据，根据数据察看电气设备在运行期间所消耗的能源，并采取针对性地设计和优化方法来节省能源的消耗。

4建筑电气节能设计的发展趋势

4.1绿色能源的利用

可再生能源在建筑电气节能设计中的应用逐渐增多，如太阳能、风能等。这些绿色能源具有清洁、环保、可再生的特点，利用可再生能源替代传统能源，可以降低建筑的碳排放，实现绿色建筑的目标。随着可再生能源技术的不断成熟，其在建筑电气节能设计中的应用将进一步扩大。

4.2高效设备的应用

高效节能设备在建筑电气节能设计中具有重要意义。高效设备具有能耗低、性能稳定等特点，可以有效降低建筑电气系统的运行成本。未来，随着高效设备的研发和推广，其在建筑电气节能设计中的应用将更加广泛。

4.3节能型材料的研究与应用

新型节能材料在建筑电气设计中具有广泛的应用前景。例如，高导电性能的铜材、低热导率的绝缘材料等，可以降低建筑电气的能耗。此外，绿色建筑电气材料的研究与推广也将成为发展趋势，如环保型电缆、降解型电气设备等。

结语

在我国现阶段建筑行业，存在着绿色化建设水平较低、能源利用效率有待持续提升等问题。建议出台行政指导政策，进行电气设计的约束，推动地区循环经济的高质量发展。建筑电气设计节能可降低建筑物的能源消耗，从而减少能源的浪费，节约资源，降低建筑物的使用成本，减少二氧化碳等有害气体的排放，降低建筑对环境的影响，达到环保减排的目的。建筑电气节能与绿色设计也是提高建筑的品质和使用价值，降低使用成本，增加建筑的经济价值和社会价值，推动建筑产业向绿色、环保、低碳的方向发展的有效方式。

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