建筑電氣節能設計及綠色建筑電氣技術研究

周澤春

摘要：隨著社會的發展，我國建設工程越來越多，但隨之而來的建筑資源的消耗和浪費問題也十分嚴重。因此，一系列綠色節能技術逐漸誕生，開始在我國建筑工程中得到廣泛應用，并且取得了階段性的成果，使得電能的消耗量得到了一定控制。基于此，本文對建筑電氣節能設計的意義以及建筑電氣節能設計及綠色建筑電氣技術的措施進行了分析。

關鍵詞：綠色建筑;建筑電氣;電氣技術;節能設計

1 建筑電氣節能設計的意義

經濟穩步發展勢必無法脫離能源，兩者相互影響，相互制約。經濟發展必然要將能源消耗作為基礎，同時只有合理布局能源，才能提高能源利用率，真正實現可持續發展要求，以此來推進經濟的整體發展。如果不加控制地消耗資源，就會加重能源短缺問題，進而影響到經濟發展。所以如何更好地實現節能目標就成為目前發展中的主要研究方向。做好電氣系統的節能設計，能夠顯著提高能源轉化率，緩解電力資源緊張的壓力，不但可以帶動經濟水平更快更穩地前行，還能為社會生產提供保障;電氣節能設計應當融入到建筑電氣的各個環節之中，并且還可以有效調度項目設備，達到能源合理分配目標。這樣既能滿足環保要求，也能為科技發展注入活力，推動經濟效益和社會效益的同步前行。

2 建筑電氣節能設計及綠色建筑電氣技術的措施

2.1 電燈節能的方法

對于施工單位來說，電燈是必不可少的物品，生產中是離不開照明的，沒有了照明很可能意味著無法生產，尤其是夜間施工時，沒有照明更是寸步難行，建筑物對照明的需求十分巨大，因此，當前基本上采用高功率和功耗大的光源，通常是大容量光源和大功率燈泡，雖然光源種類繁多，但耗電量大。因此，在這方面應選擇合理、節能、明亮的燈泡。其次要充分利用陽光，因為陽光是最環保的照明方式，所以利用一定的反射原理利用陽光是最好的方法，也是最節能的方法。另外，在選擇照明工具時，一定要合理選擇易于清潔、時間容易控制的照明工具。在有條件的情況下，應盡量選擇智能控制的照明工具，如此可大大節約電能。最后，盡量選擇新能源照明工具，如太陽能燈泡等照明工具。

2.2 變壓器的節能設計

（1）合理選擇變壓器型號。變壓器應選用低損耗、高效率的干式變壓器，變壓器不小于SCB11型，可大大提高配電變壓器的節能效率。（2）變壓器的合理配置。當變壓器負載比在50%～70%之間時，變壓器運行效率最高。因此，應根據配電變壓器供電負荷的特點計算負荷變化范圍，在綜合考慮技術和經濟因素的前提下合理配置變壓器的容量和數量，既能降低基本電費，提高運行效率，又能減少變壓器損耗。在導體橫截面恒定的情況下，低壓線路越長，損耗越大。因此配電室應設置在負荷中心;另外，應增加配電點，避免低壓、遠距離供電。（3）采用無功補償，提高功率因數。配電變壓器的效率不僅與傳輸有功功率有關，而且與負載功率因數有關。一般來說，當功率因數較低時，變壓器的效率會相應降低。此時應對變壓器進行無功補償，可以提高其功率因數，從而大大減少無功功率對變壓器的傳輸，減少變壓器的損耗。一般在功率因數較低時，會采用局部電容補償或減少感性負載。（4）優化變壓器運行。對于變壓器低壓側網，為了合理配置負荷分布，工作人員需要根據負荷運行情況，及時切換相關負荷開關，并積極改進和調整變壓器組合形式。這樣既能保證電力負荷供電的穩定性和安全性，又能有效降低并聯變壓器運行過程中產生的功率損耗。

2.3 建筑照明系統節能設計分析

建筑照明系統節能設計過程中，設計人員需根據不同建筑、不同部位、不同區域的實際照明需求，制定合理的照明方案、選擇恰當的照明器具和方法，對于自然采光較好的區域，應充分利用自然光進行照明，盡可能減少照明系統的能源損耗。同時，光源的選擇也要與建筑內部空間的功能相適應，一般來說，具有辦公需求的建筑空間，應優先使用熒光燈進行照明。此外，針對不同的照明區域選擇不同的照明控制系統，如聲控系統、紅外感應控制系統等，也可以達到理想的節能效果。

2.4 供電設備中的節能技術

在建筑電氣節能設計期間，供配電系統是能耗的關鍵部分。因此，在建筑電氣節能設計過程中，設計人員應根據設備本身的性能和特點，根據用電負荷和設備容量要求進行合理的設計和選型，以保證電氣設備具有良好的工作狀態，并確保在實際應用中降低能耗。為進一步保證建筑電氣的安全性和合理性，需要合理控制建筑配電和供電系統的水平，確保其在規定范圍內。如果用戶相同，高壓配電技術必須控制在2個層面。在此范圍內，低壓配電級數控制在3級以內，從而實現對功耗的有效控制。其中，供配電系統主要采用2條進線的形式，這樣既要保證兩路電源一致，又要使線路中的電能消耗降到最低。此外，電源電壓的選擇也會一定程度上影響能源消耗，通常情況下，電源電壓越高，功耗就越低。基于此，可以通過可靠的電源電壓設置來控制功耗。在這個過程中，線路保護是十分必要的，供電質量必須有保障。電纜是控制能耗的重要表現形式。一般來說，能耗和電纜的電阻之間呈正比關系，電纜的電阻越小，能耗越低。如果投資呈指數級增長，則需要充分評估長期和短期收益，合理選擇電纜的材料。

2.5 空調系統節能設計方法

空調系統對現代化建筑物來講不可或缺，無論是中央空調還是柜式掛式空調，其系統耗電量很高，并且很難實現對運行中的空調電能消耗情況進行控制。因此，在進行建筑空調系統設計時，應請行業內的資深專家，要注意明確建筑空調的設計理念，同時要準確考慮到建筑物對室內空調的實際情況，按照建筑空間對空調系統進行分區域設計安裝，從而保證建筑空調設備可在一年四季都發揮出理想效果，制冷取暖都可以控制得恰到好處。

2.6 電動機節能設計方法

建筑電氣系統對能源消耗量的大小是由電動機決定的，其電能消耗可通過對電動機工作效率以及功率因數進行調節的方式來實現。在電動機實際工作過程中，會因電氣系統設計缺陷，導致電動機的節能效果不理想。因此，在進行電動機設計安裝時，應注意安裝補償電容器，這樣可以起到對線路電能損耗進行控制的作用，同時也在一定程度上降低了電動機出現輕載以及空載的可能性，有利于提升電動機的綜合使用壽命。其主要運行原理體現在依靠變頻調速的方式實現對電動機負載變化情況的有效適應，從而保證了電動機的整體運轉效率，與此同時能源消耗量也會得到有效控制。

2.7 建筑能耗監控技術

技術是建立監控建筑系統的能耗，通過合理利用，可以操縱，在建立整個系統的光源可以使用一組先進傳感器獨立對施工現場內燈具的明暗程度做出合理的控制，也可以結合詳細的施工要求，對電梯設備等部件進行調整。該技術體系在中國的建設范圍還比較狹窄，通常只在一些一線城市的商場中使用。但在國外已基本普及，并取得了良好的應用效果。

3 結束語

綜上所述，要使節能降耗成為現實，設計人員必須做好前期規劃，使電氣設計在具體應用過程中達到健康、環保、節能、高效的綜合目標。目前，節能已成為綠色建筑的剛性指標。在建筑電氣節能設計中，應特別注意中央空調、照明系統、供配電設施等大功率電氣設備的節能設計。同時，要在滿足人們基本能源需求的前提下，減少能源浪費，采取合理的科技手段，有效控制和利用設施和能源，打造環保節能建筑，使綠色建筑理念家喻戶曉。

參考文獻：

[1]張茂鋒.關于綠色建筑電氣節能設計的若干思考與建議[J].綠色環保建材，2020（04）：63-64.

[2]李若冰，王振華.建筑電氣節能設計及綠色建筑電氣技術探討[J].電氣技術與經濟，2020（Z1）：47-49.

[3]程蒼蒼.低碳背景下的建筑電氣節能技術設計及應用[J].低碳世界，2020，10（02）：111-112.