建筑電氣節能設計及綠色建筑電氣技術探討

向 鍇

（上海天華建筑設計有限公司合肥分公司，安徽 合肥 230009）

隨著市場經濟的發展，能源的需求也在不斷增加，走可持續發展之路需要從節約能源方面加以重視。建筑界是能耗較大的行業，在電力節能設計方面和電力技術在綠色建筑中的應用，有利于節約能源，這也對綠色建筑的發展起到了積極作用。面臨建筑業發展的新形勢，為了促進建筑業的節能發展，必須做好電氣節能設計及技術應用的相關工作。

1 綠色建筑電氣技術的意義

為了促進我國的經濟發展，綠色建筑工程建設具有極大的優勢，實現綠色建筑工程建設中減少環境污染和能源資源消耗，可以取得良好的經濟效益，從而達到雙贏的目的。綠色建筑建設將經濟和環境相結合，實現了資源循環利用和清潔生產，在降低資源消耗的同時，減輕了國家經濟發展的沉重負擔，促進了建筑業的經濟效益。實際上，綠色建筑施工是對當前科技發展狀況的檢驗，科技進步可以使建筑施工更細致、更完美。對綠色建筑建設理念的提出，對科技進步有一定的促進作用，能使落后的技術逐步被淘汰，新技術、新設備逐漸興起和發展，進而推動整個國民經濟的進步。

2 建筑電氣節能技術應用的原則

2.1 與電氣工程需要相適應

在建筑電氣設計中，采用綠色節能技術是非常必要的，在實際工程中，應用節能技術建筑電氣項目，首先使其正常工作，并能夠為用戶提供必要的支持，防止綠色節能技術對建筑電氣設備產生不利影響，使建筑電氣設備不能有效地發揮作用。例如建筑的照明系統，例如建筑的照明，在綠色建筑節能的理念下，應該減少照明系統的照度，以達到節能的效果，對于一些需要更多照明條件的場所，不宜盲目降低照明系統的照度，以免影響其功能的發揮。

2.2 減少能源消耗量

建筑用電設計的綠色節能就是要降低能耗，在用電設計過程中，要減少能耗，盡量減少一些不必要的能耗。對某些必須使用的能源，應盡量減少其用量，運用現代科技手段，提高能源利用率，實現綠色節能。

2.3 實現經濟效益

綠色建筑的電氣節能設計不僅要注重眼前利益，還要注重長遠利益，在電氣設計過程中，要采用新材料、新設備，明確其長期效益，通過對比采取最合理的做法，促進經濟效益的順利實現。

3 建筑電氣節能設計的方法

3.1 供配電系統節能設計

供電系統是電力系統的重要組成部分，它關系到電力負荷終端安全、經濟運行，也是實現建筑物居住功能和功能的關鍵，合理優化的供電系統設計是綠色建筑電力節能設計的基礎。配電網設計者應考慮地理氣候條件、建筑物布局等多種因素，充分調查計算建筑物的負荷特征、用電容量等，據此選擇配電網的電壓、能量位置等，節能措施還包括改善三相不平衡，治理諧波，提高功率因素，本節主要研究上述配電點供電系統節能的設計。

1）電壓等級及變配電房位置確定，電壓等級應該根據建筑物的總用電量來確定，一般情況下，在固定的控制功率下，電壓越大電流越小。在計算線路損耗時，采用的公式是：P=I2R=I2R0L這一式中：I—表示線路電流；R0—表示電阻單位長度；L—表示線路長度。也就是說，電壓的大小決定了電流的大小，而電流的大小和導線的長度一起決定了線路的電能損耗，合理選擇電壓級別即供電半徑（也就是變配房的位置），可以有效降低電力消耗。按工程電器總容量及單機電器容量，供電等級10kv，所有用電裝置均由10kv/0.4v變壓裝置配電，負荷中心設有變電房。 2）三相不平衡治理，不對稱三相載導致三相電流幅度（電壓）不一致，即所謂的三相載幅不一現象，它不但會造成線路損失，此外，還會引起電機發熱、照明設備壽命縮短、通訊質量下降等一系列其它問題。就三相平衡而言，即三相電流的幅度與三相電壓的幅度一致，相位差120°的情況下，才能保證電網的穩定運行。

3）提高功率因數，電力消耗是指電力設備正常工作所消耗的電功率與視功率之比（電壓有效值×電流有效值），它表明了電源的使用效率。功耗越大，線損越小。對變電站低壓測設集中式無功自動補償，采用自動投切裝置，功率因數要求保持在0.95以上，容量大，負荷穩定、運行時間長的低功率因數用電設備，采用靜態無功發生器就地補償，有效地提高了電源利用效率。

3.2 照明系統節能設計

照明是建筑基本功能之一，照明節能設計是以建筑類型為基礎，在不減少視覺效果和照明質量的情況下，對建筑物照明系統進行電氣節能設計，最大限度地減少了電力的消耗。主要是在照明和節能方面的設計。既要充分利用自然采光，又要以太陽為可再生能源，在電氣節能設計中，完全可以考慮使用自然光作白天照明，合理地設計窗戶，同時還可以使用太陽能進行發電。另一種是采用智能照明控制系統，通過開關控制、調光控制、分區控制、定時控制等綜合手段，達到降低能耗的目的。開關量的控制也就是燈具的啟停，實現“人來燈亮，人走燈滅”，在這個項目中，辦公區域、樓梯間、走道等公共場所根據使用需要自動開關燈，應急照明在緊急情況下啟動。

4 綠色建筑中的幾種常用技術

4.1 光伏建筑一體化技術

光伏建筑一體化技術是以光能（太陽能）代替傳統的太陽能熱水器、太陽能路燈等電能，減少建筑耗電。所以這種光伏建筑一體化技術是綠色建筑設計中最重要和最關鍵的技術，它能將太陽能的光輻射轉化為能量，通常光伏建筑一體化技術的關鍵就是太陽能電池組件。

4.2 建筑能耗監控技術

建筑能耗監測技術是控制綠色建筑的一項技術，它是一項控制綠色建筑的整體節能設計技術。接著在建筑能耗監測技術中再對能耗進行一次降損，并且還能監測各設備的作用狀態，其效果不言而喻。

4.3 綠色照明技術

在電力節能系統中，綠色照明技術是很重要的組成部分，它主要表現在對節能光源的使用上。比如LED之類的照明設備。與以前的建筑照明設備相比，其對光的利用效率可高達80-90度，而且其光照質量高，以及“綠色照明光源”的稱號，使用壽命長，其實驗理論結果是，其材料無任何要求，而且材料可回收利用，非常符合當前的綠色環保理念。

5 結語

在建筑工程中，節能設計是比較系統的工作，目前電力節能系統實現自動化，信息化，并正向節能化發展方向。應用表明，可采用多種節能方法，結合綠色節能設計理念，通過有效節能，實現建筑電氣工程安全，經濟，節能，可靠等目標。