探析建筑電氣設計中的綠色節能技術措施運用

張小楊

（保定市城鄉建筑設計研究院，河北 保定 071000）

引言

在日常生活生產中，在建筑物裝飾、使用的過程中，均會應用到大量的電氣設備和照明裝置，消耗了大量的電力資源。工作人員未充分落實電氣節能設計與照明節能設計方案，導致電力資源出現大量浪費的現象，導致資源短缺的現象日益嚴重。在現代化的建筑建設與使用過程中，應不斷加強電氣節能設計與照明節能設計的相關工作，提高電力資源的使用效率，以達到建筑節能環保、降低能源消耗的目標，構建低碳社會。

一、建筑電氣設計下綠色節能概述

（一）建筑電氣節能概述

在保證使用電氣設備和系統正常的基礎上，建筑電氣節能考慮能源消耗和整體的經濟效益，通過科學合理措施，有效減少電能損耗，對現存能源危機進行緩解。在建筑中，電氣系統占據著重要位置，是其組成部分之一，發揮著不可替代和不可或缺的關鍵作用。不僅如此，在人們生活中，電氣已經成了一種不可缺少的元素。因此，在實際展開建筑電氣節能設計過程中，要對電氣節能展開高度重視，分別從照明和電氣兩大方面為出發點，科學合理的規劃節能設計內容，提高自然能源利用率，例如地能熱、太陽能等，從而實現節能任務。與此同時，還要運用電氣節能展開進一步的規劃，針對現存能源危機進行有效緩解，從而更好地推動建筑行業的發展和繁榮。

（二）現代建筑電氣節能設計原則

建筑電氣節能設計符合現代建筑的綠色發展主題，力求在滿足建筑基本使用功能的條件下，實現環境保護、資源節約的目的。近年來，科學技術迅猛發展，建筑行業也隨之創新，誕生了一系列新工藝新技術。在建筑電氣設計過程中，如何最大限度地運用新興技術與手段、合理選擇各種電氣設備及系統元件用以實現建筑的節能，是建筑電氣設計工作中需要著重思考的問題。從當下我國建筑電氣行業節能創新技術的應用及設計情況分析，國內建筑電氣行業對于電氣節能設計的認識還不夠深刻，具體表現在對于不同類型建筑節能設計理念認識不足，對于各類節能設備與系統的了解不夠深入，選擇能力有所匱乏，影響了建筑電氣節能設計的進程。對于建筑電氣設計人員而言，在進行電氣設計的同時，應從各種電氣設備的節能性能入手，結合建筑項目自身的特點及建筑需求，實現優化電氣設備節能性能，提高其經濟型，并采用合理的節能設計方法，控制建筑工程的建設以及使用成本。

二、建筑設計中應用電氣節能技術存在的主要問題

在建筑電氣節能技術應用中存在的一些問題影響了技術實際應用的效果。第一，電氣節能設計水平不高或存在缺乏深度的情況。主要原因是我國的環保節能設計思想提出較晚，而且環保節能設計的施工難度較大，在節能技術的設計中缺乏實踐性的研究和探索，施工技術也制約了設計的內容，使一些節能技術無法在設計中落實，無法保證設計的水平。第二，電氣節能技術在建筑設計中較少利用自然環境，更多的是建設中模式化應用，沒有從建筑整體功能和施工上做整合，節能的設計很難得到承建方的認可。產生這種情況的主要原因是設計人員思想上被禁錮，缺乏對現代社會發展的認識，也沒有節能環保的設計思想，畏懼創新，所以在設計中不愿意做難度較高的節能技術創新，不愿意結合實地環境做技術調整，造成技術應用缺乏深度。針對當前建筑電氣節能技術應用中存在的問題，應建立精細化的應用措施，把握有效應用節能技術的原則，讓建筑電氣設計能夠科學、合理，保證電氣節能設計可以全面落實。第三，忽略技術長遠效益，節能技術的經濟效益不是短時間內就能實現的，雖然原有支出的成本會高于常規的電氣設計，但經過長時間使用會獲得更高的經濟效益。個別管理工作人員只重視目前的經濟效益和施工成本，忽視長遠效益，在建筑工程電氣設計時易產生一些由于節能技術施工費用高而忽視節能技術的問題。

三、建筑電氣設計中的綠色節能技術措施運用分析

（一）變壓器的選擇與優化

相關工作人員進行建筑電氣相關設計的過程，如果沒有在變壓器選取這一方面予以重視，那么就很容易導致高能耗，使后期所需的成本大大增加。用時已久的變壓器也會消耗更多的電能，為了能夠真正地降低使用成本，相關人員必須及時地去對使用已久的變壓器進行更換。在這一方面，工作人員可以去選擇綠色節能型的變壓器。而為了能夠真正使功率的損耗降到最低，相關工作人員除了可以去選用綠色節能型的變壓器，還可以去對變壓器進行節能設計，但在這個過程當中，工作人員需要在不影響變壓器性能的情況下對其進行優化，這方面的工作需要由專門的技術人員來進行。變壓器優化工作的進行，主要還是由工作人員對不同用途的變壓器的運行情況進行分析，但如果要真正地去優化變壓器，還要有專門的技術人員去對變壓器的負荷率進行規范，去對變壓器的負荷能力進行分配。變壓器的實際應用還需要有一個相對穩定的環境，也就是說，相關工作人員必須要保證在一個好的環境之下去運行變壓器。變壓器只有良好的環境之下運行，工作人員才能夠及時地去解決變壓器運行過程當中發生的問題。一般情況下，變壓器的運行都會產生噪音，為了解決這類問題，工作人員就必須對變壓器的運行效率進行優化。在變壓器的選擇與優化方面所進行的一系列的工作，都可以在很大程度上提高變壓器的運行效率，并且能夠減少變壓器對電能的消耗，真正實現了對變壓器的優化。

（二）暖通空調系統節能技術的設計

由于我國現在人口眾多，大規模的開發都是集中在大城市，這些大城市的建筑工程的發展都在向著高層發展。我國的建筑電氣設計的快速發展給暖通工程也提出了很大的挑戰，但是我國的暖通工程的供應量一直非常不理想，經常會出現供不應求的情況。但是如果在暖通空調工程中應用到節能技術的話，可以有效降低空調的系統消耗，自從這個設想被提出來后很多專家覺得可行性很高，也可以有效的解決現在暖通工程中的一些問題。所以說必須在暖通空調的安裝施工中大力推行節能技術，除此之外，如果在暖通空調的設計環節也融入節能技術的話，進一步提升現在制作圖紙的精確性，不僅可以做到低碳環保，還能夠讓人們的生活質量更加完善。設計人員要對以前遇到的一些問題進行改良，并且不斷完善，通過現在的數字化技術不僅可以繪制出更加完美的施工圖，而且使用節能技術的話可以減少一些暖通工程中的支出成本，因此各大企業必須要重視節能技術在暖通空調安裝施工中的應用。

（三）配電系統設計中的節能技術

配電系統的節能技術設計應用主要以變壓器選擇、管線分布為主。變壓器處于24h 工作狀態，耗能較大，并且功率越大損耗越大，要實現節能設計就需要合理選擇變壓器，降低功率損耗，使變壓器能夠滿足建筑用電需要。在設計中應先確定節能型變壓器的選擇，然后在實際選擇時預留適當的量，保證施工用期的負載率為75%～85%，以此減少變壓器的維護費用，穩定供電，保證經濟效益。同時在設計中應考慮建筑群落的規模和發展，針對分期建設的建筑工程應設計多臺變壓器為具體的方案，避免輕載過程中的損耗。在建筑的配電系統中，最大的電能損耗就是線路。不合理的管線分布讓配電過程中的損耗較大，還容易造成電力安全隱患。對此，在設計中應合理分布，減少線損。其中要考慮配電小間及配電室的位置，控制供電半徑，減少供電長度，避免返送的情況發生。在設計中還要科學選擇配電線的材料，保證送電安全，控制線纜界面，以此提高配電效率。同時在管線分布上要做無功補償，保證三項電荷平衡。

（四）有效使用高光效節能光源

第一，在具有較低高度的建筑物中對熒光燈進行使用，使自然觀的重要作用得到充分的發揮，進而使室內得到光照需求的滿足。第二，在具有較高高度的建筑物中，可以對金屬鹵化物燈進行利用。這種燈具有顯著的照明效果、較長的使用時間以及具有一定的穩定性等特點，同時在室外建筑中也有普遍的使用，在寬闊的場地以及有著較高高度的建筑物中具有非常明顯的照明效果。第三，在具有較高高度且較大維護難度的建筑物中，通常對無極熒光燈進行利用來照明。需要特別注意的是，熒光高壓燈、熱輻射燈等會對能源造成較大的消耗，盡可能地不在建筑照明中投入使用。同時，還可以優化設計照明燈具的反射面。通過實驗案例的大量結合可以看出，對于普通節能燈來說，其反射面擁有的效率越高，則節能會呈現出越高的效率。假如普通節能燈能夠提升10K的反射面效率，則能夠使燈具明顯提高使用效果。除此之外，還可以對燈具進行合適的選擇。在有效設計有著較高照明要求的場所時，可以對照明燈具進行高壓鈉材質的選擇，這種燈具不但有著較低的造假，同時，有著較好的光面反射效果。

（五）優化動力系統，降低動力損耗

動力用電設備是民用建筑中必須安裝的系統，動力用電系統一般用于供暖、制冷等方面，這些功能都會造成大量的電量消耗，所以民用建筑節能設計也要注意控制動力系統的資源損耗，相關設計人員可以從以下幾方面降低在動力系統方面的能源損耗。緊跟時代潮流，使用高效能的電動機進行系統設計，從設備方面實現能源的節約，在節能的情況下增加其運行效率。設立合理科學的補償機制，實現電機的循環使用，促進電機的可持續發展，實現電機資源的節約。大功率電動機可采用軟啟動裝置。消防用電動機選用星三角啟動裝置，實現電動機的平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。優化動力設備控制系統，采用先進技術，實現動力設備的自動化控制，既減少了人力資源的投入，還能使動力設備更精確地工作。

四、建筑設計中應用電氣節能技術的發展方向

在節能環保的理念下，建筑電氣節能設計的發展主要以應用可再生資源為主，并且針對信息化和現代建筑的特點，光伏建筑一體化是主要發展方向，讓建筑具備發電的功能，提高節能的效率，實現環保。光伏建筑一體化技術是將光伏發電系統應用到建筑當中，為建筑的運行提供能源，其主要的設計形式有屋頂一體化、遮陽棚一體化、墻體一體化三種。屋頂一體化應用是將光伏陣列安裝在建筑的屋頂，這樣可以延長發電系統的工作時長，將更多的太陽能轉化為電能，是當前設計應用中最為普遍的一體化技術，其缺點是屋頂的面積較小，輸出功率有限。遮陽棚一體化在屋頂一體化的基礎上增加了面積，但是對于光伏組件要求較高，需要有較高的防水和抗壓性，工程造價的成本高。墻體一體化技術主要應用于我國的南方地區，其優勢在于能夠有效吸收太陽光的熱量，既能降低建筑內部的溫度，又能保證陽光的照射；其缺點是沒有可調節性，會受到太陽角度的影響。建筑設計人員需要針對建筑的規模、預算、地理位置來選擇合適的技術形式做設計，達到節能環保的目的。

結語

綜上所述，現階段我國越來越重視綠色節能技術在建筑電氣設計中的應用，建筑電氣設計是一個復雜的過程，使用綠色節能技術可以對建筑成本進行有效把控，從而獲取良好的環保效益，提高我國建筑業綠色可持續發展水平，實現我國建筑電氣領域的突破創新。