綠色節能技術在民用建筑電氣設計中的應用分析

文/李娜 自貢市城市規劃設計研究院有限責任公司 四川自貢 643000

1、民用建筑電氣綠色節能設計的必要性

民用建筑在進行日常施工的過程中，往往會造成電能以及其他能源的過度損耗問題，因此，國家管理部門對建筑行業進行電氣節能設計管理，是國家能源發展和經濟發展的堅實基礎。在一定程度上不僅可以降低能源消耗所帶來的巨大能源壓力，還能較大程度上緩解國家能源緊張的狀況，是國家和社會經濟未來發展的必然趨勢。因此必須加強民用建筑電氣節能設計，并遵循國家制定的法律、法規并有效與管理部門、業主、開發商以及設計單位進行有效溝通后，完成電氣設計工作，從而進一步保證民用建筑設計的合法性，降低建筑成本、擴大建筑效益、降低能源損耗，最終實現節能減排的目標。

2、綠色節能技術在民用建筑電氣設計中的應用

根據現代民用建筑電氣設計的實際情況，分析綠色節能技術的應用，如下圖1，列舉比較常見的幾項綠色節能設計要點，如下：

圖1 民用建筑電氣設計的綠色節能技術

2.1 線路電能

民用建筑電氣系統涉及到大量的線路，綠色節能技術在線路電能上表現出一定的優勢。綠色節能技術的應用體現在3個方面，如：(1)選擇低電阻率的電氣導線，優先選擇銅線材料，或者配置適當的鋁線材料，在提高線路導線性能的基礎上降低導線材料的成本；(2)供電距離的節能設計，考慮到綠色節能的經濟效益，民用建筑電氣中的線路要把控好供電線路的距離，最大化的降低線路的損耗，變壓器到供電設備的距離不能超過200m，出線線纜以10kV線纜為主，有效降低線纜的成本損耗，實現節能與降耗；(3)線路節能中，合并小負荷，根據綠色節能的要求增大供電線路的截面積，在電氣線路設計中盡量使用較短的線路。

2.2 變壓器

變壓器在民用建筑電氣設計中屬于重要的設備，應根據用電負荷性質和用電容量，合理選擇供電電壓等級、變壓器臺數和容量；考慮不同季節負荷變化特性的節能措施。所以，首先選擇的變壓器應達到現行國家標準中規定的目標能效限定值及節能評價值得要求。其次，使變壓器實際負荷接近設計的最佳負荷，提高變壓器技術經濟效益，減少變壓器能耗，優化變壓器經濟運行方式。最后，變壓器設備自身，也要優先選用消耗低的設備，而且要選用低噪聲的變壓器，避免對民用建筑的環境造成污染。

2.3 電動機設備

電動機在電氣系統中，同樣是一類比較重要的設備。電動機的工作效率，與民用建筑電氣系統的效益存在直接的關系，在電動機設備上，采取綠色節能技術能夠達到低損耗的目標，可以利用功率因素降低電能損耗。例如：上海某醫院建筑電氣的節能改造項目中，電動機設備就采用了綠色節能技術。電氣系統的能耗非常高，針對電動機設備，提出了節能考核指標，專門對原有的建筑實行綠色節能改造。其中，電動機方面，取消了原有的低效率電動機，改為高效率的電動機；通過電容器減少線路中的損失，減少電動機的空載和輕載負荷，使電動機的損耗能夠降到最低。更換的電動機具有自動調整轉速的特征，根據負載的變化匹配適宜的轉速，達到綠色節能的標準。

2.4 空調系統

綠色節能技術中，強調了空調系統在建筑電氣中的應用。例如：以某高層民用建筑工程為例。該建筑為民用的住宅建筑，地下2層結構，地上24層。該建筑采用的是分體式空調，夏季環境中，空調的使用量非常大，增加了電能的消耗。研究多項案例表明，空調經常是待機狀態，不僅加重了電能的浪費，同時增加了安全事故的發生機率。該工程針對空調系統，提出了兩點綠色節能措施，分析如下：(1)該建筑注重墻體、屋面的綠色化設計，采用植被養護的方法，輔助降低建筑內部的溫度，解決光照直射的問題，減少空調系統對電能資源的依賴性，在建筑的屋頂，布置綠色植物，墻體選擇具有隔熱功能的材料，降低空調的能耗；(2)該建筑空調系統中，引入智能化技術，采用智能化的技術，節約空調運行的電能。智能技術實現了建筑空調系統的遠程控制，可以管理空調的運行、電源等，用戶可以根據自身的需求，通過智能技術操作遠程控制，減少了空調運行中的能耗。

2.5 照明系統

照明系統與空調系統一樣，是建筑電氣中能量消耗較大的項目。民用建筑項目上，比較注重照明系統的綠色節能，目的是降低照明系統的能耗。以上海某區域內的多層住宅小區為例，分析照明系統的綠色節能技術應用。該案例中，考慮到綠色節能技術要求，該多層住宅建筑的照明系統采取科學的節能改進措施，實現照明低能耗。首先該多層住宅選擇了節能性能高的T5熒光燈、緊湊型熒光燈和LED燈。改善了燈光的柔和度，延長燈具的使用壽命。然后是照明系統的照明功率密度，滿足國家標準中的目標值要求；尤其是多層住宅區域公共部分的照明系統，合理設計燈具的照度和照明功率密度，根據不同場所的照明需求分別采取分區域就地控制和分回路集中(時間繼電器、智能)控制方式，以滿足規范、標準的綠色節能要求。

結語：

全面推動綠色節能技術在綠色建筑設計中的運用，在建筑的全壽命期內，最大限度地節約能源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，設計出與自然和諧共生的建筑，是國家經濟發展的重要方向，對未來的發展趨勢具有十分重要的意義和影響。

[1]何葉.建筑電氣照明節能技術的研究[D].長安大學，2014.

[2]陳克慶.在民用建筑電氣設計應用節能技術的研究[J].門窗，2016，03：226～227.