建筑电气设计中绿色节能的应用分析

刘风勇　吕洪勋

摘要：建筑工程设计工作是项目建设的前期保障，电气设计作为建筑设计过程中非常重要的一个环节，对于整个建筑系统运行有着重要作用，随着智能建筑的发展，越来越多的电力设备以及日常用电设备等融入到人們的生活中，对建筑项目用电需求提出了很多要求，因此，强化建筑电气工程的能耗水平尤为重要。通过采取科技的手段和技术措施，在建筑电气设计中广泛应用节能设计，实现对电力系统的节能降耗目标，促进生态环境建设。

关键词：绿色理念 建筑工程 电气设计 节能降耗

一、建筑电气绿色设计的原则

（一）实际性。建筑绿色电气设计应当结合实际工况，在设计前期应当全面考虑经济效益，并对节能设备、建筑材料的实际情况进行优化选择。在绿色建筑电气节能设计过程中，应当立足实际，以此来有效满足电气设备和电气系统的功能需求，做好建筑绿色电气设计的节能改造工作。

（二）满足电气设备基本功能。建筑电气绿色节能设计过程中，应当充分利用现代绿色节能理念。在实际应用过程中，既要确保绿色节能降耗，又要保障建筑电气系统和电气设备的正常运行，特别是应当保证其能够为建筑物使用者提供技能支撑，以此来保证电气系统难以发挥其功能。

（三）减少能源损耗。在建筑尤其是高层建筑电气设计过程中，因楼层相对较高，其居住人数较多，通常会消耗大量的能源。实践中，为了能够有效解决该问题，在电气设计过程中应当事先调查建筑物日常能耗情况，准确把握各环节的用电情况以及对能源的需求与利用程度；在此过程中，还应当采用先进的技术手段，以此来有效减少不，必要的能耗，对建筑物用电情况不影响的基础上，合理减少用电设备，从而降低能耗。

二、绿色节能技术在建筑电气设计中的应用

（一）电动机设备。电动机在电气系统中，同样是一类比较重要的设备。电动机的工作效率，与建筑电气系统的效益存在直接的关系，在电动机设备上。采取绿色节能技术能够达到低损耗的目标，可以利用功率因素降低电能损耗。

（二）变压器。变压器在建筑电气设计中属于重要的设备，绿色节能技术的应用下，需注重变压器的合理选择，控制电气系统中的电能消耗。我国电能消耗有明显的增加现象，变压器的损耗会直接增加建筑的费用。所以，变压器的绿色节能方面，首先要选择经济效益高的变压器设备，降低变压器运行中的损耗，初期阶段还要明确变压器的空载损耗，结合变压器运行的实际状态，科学的分配变压器的负荷，注重数量上的匹配性；然后是变压器的容量，不仅要计算变压器的负荷率，还要考察变压器内部的负荷，利用最佳的运行条件，选择变压器的容量，细化计算出变压器设计中所需的数据，在根本上降低变压器的损耗；最后是负荷分析的实施，变压器设备自身，也要优先选用消耗低的设备，而且要选用低噪声的变压器，避免对建筑的环境造成污染。

（三）优化设计供配电系统。建筑电气绿色节能设计过程中，应当根据用电负荷容量和设备特点及其分布情况，对合理设计供配电系统提出更高的要求。供配电系统应当尽可能的简单可靠，且同一电压变配电级数不能超过两级，应尽可能减少因变电级数过多而造成的电能损耗。对于变配电所而言，应尽可能都靠近负荷中心，并对供电网络进行合理分布，通过减少线路上的电压损失来有效提高供电质量及其经济效益。优选变压器容量及其级数，变压器的负载率以0.7～0.85为宜，可以有效地适应负荷变化，并且使变压器处于最佳的工作状态。配电干线电缆的选择也非常重要，在满足载流量基础上，对电压损失及其热稳定性等技术指标进行综合考虑，对导线的截面进行合理选择，并根据具体的敷设条件和要求来选择电缆。在高层建筑电气设计过程中，变配电室应当尽可能地与电气竖井靠近，减少电气系统主干线电缆长度。

（四）地源热泵绿色节能施工技术的应用。地缘热泵施工技术，即为通过地表层储存能量对温度实行调节针对温差较大的位置，以及室外气温较大的位置，其低温比较稳定。经吸收夏季建筑物的热量，确保建筑物体维持在稳定、平衡的状态下。

（五）照明节能建筑电气照明节能设计过程中所提倡的照明节能并非降低视觉要求和照明质量，而是在保证基本的照明需求基础上力求降低照明能耗，从而有效地利用电能。在建筑电气设计过程中，照明功率密度值作为节能的主要指标，应当力求提高照度并降低电量损耗。作为建筑电气领域的重要节能环保技术，绿色照明技术是基于节能光源的应用来实现的，从亮度、节能上来看，目前T5管径比T8、T12灯管径细得多，灯管填充的惰性气体原子与电子产生的弹性碰撞概率更高，能量损失更小，这对光效的提高也是非常有利的。基于此，对建筑绿色节能照明灯具的应用成为现阶段建筑电气节能降耗的关键技术手段。

（六）光伏发电系统。光伏发电系统图如图1所示。光伏建筑一体化技术是现阶段绿色建筑行业的前沿课题，其主要特征是绿色无染、节能环保。光伏一体化技术是基于太阳能电池组件，其将太阳辐射有效地转化成电力能源，根据实际需要设计成独立的或者并网光伏发电系统。实践中可以看到，光伏一体化技术在现阶段建筑电气领域的应用，可以有效整合建筑各部位的功能，为建筑结构供电提供更加优质的服务。同时，因其具有模块化特性，可替代一部分建筑功能，比如建筑屋顶布设太阳能光伏系统能够替代一部分屋顶的功能，墙体外挂可用于建筑装饰等。这是太阳能利用与建筑有机结合的典型，同时，也是节能环保技术在现代建筑电气设计过程中的应用体现。

三、结束语

总而言之，在现代建筑电气工程设计的过程中，节能技术的应用至关重要，实践中应当结合具体的工况条件和供电需要，尽可能地实现建筑节能最大化。同时，在建筑电气设计过程中，应加强对各环节的考虑，将绿色节能理念有效地融入到建筑电气设计之中，以此来打造精品建筑电气工程。