建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术探讨

向 锴

（上海天华建筑设计有限公司合肥分公司，安徽 合肥 230009）

随着市场经济的发展，能源的需求也在不断增加，走可持续发展之路需要从节约能源方面加以重视。建筑界是能耗较大的行业，在电力节能设计方面和电力技术在绿色建筑中的应用，有利于节约能源，这也对绿色建筑的发展起到了积极作用。面临建筑业发展的新形势，为了促进建筑业的节能发展，必须做好电气节能设计及技术应用的相关工作。

1 绿色建筑电气技术的意义

为了促进我国的经济发展，绿色建筑工程建设具有极大的优势，实现绿色建筑工程建设中减少环境污染和能源资源消耗，可以取得良好的经济效益，从而达到双赢的目的。绿色建筑建设将经济和环境相结合，实现了资源循环利用和清洁生产，在降低资源消耗的同时，减轻了国家经济发展的沉重负担，促进了建筑业的经济效益。实际上，绿色建筑施工是对当前科技发展状况的检验，科技进步可以使建筑施工更细致、更完美。对绿色建筑建设理念的提出，对科技进步有一定的促进作用，能使落后的技术逐步被淘汰，新技术、新设备逐渐兴起和发展，进而推动整个国民经济的进步。

2 建筑电气节能技术应用的原则

2.1 与电气工程需要相适应

在建筑电气设计中，采用绿色节能技术是非常必要的，在实际工程中，应用节能技术建筑电气项目，首先使其正常工作，并能够为用户提供必要的支持，防止绿色节能技术对建筑电气设备产生不利影响，使建筑电气设备不能有效地发挥作用。例如建筑的照明系统，例如建筑的照明，在绿色建筑节能的理念下，应该减少照明系统的照度，以达到节能的效果，对于一些需要更多照明条件的场所，不宜盲目降低照明系统的照度，以免影响其功能的发挥。

2.2 减少能源消耗量

建筑用电设计的绿色节能就是要降低能耗，在用电设计过程中，要减少能耗，尽量减少一些不必要的能耗。对某些必须使用的能源，应尽量减少其用量，运用现代科技手段，提高能源利用率，实现绿色节能。

2.3 实现经济效益

绿色建筑的电气节能设计不仅要注重眼前利益，还要注重长远利益，在电气设计过程中，要采用新材料、新设备，明确其长期效益，通过对比采取最合理的做法，促进经济效益的顺利实现。

3 建筑电气节能设计的方法

3.1 供配电系统节能设计

供电系统是电力系统的重要组成部分，它关系到电力负荷终端安全、经济运行，也是实现建筑物居住功能和功能的关键，合理优化的供电系统设计是绿色建筑电力节能设计的基础。配电网设计者应考虑地理气候条件、建筑物布局等多种因素，充分调查计算建筑物的负荷特征、用电容量等，据此选择配电网的电压、能量位置等，节能措施还包括改善三相不平衡，治理谐波，提高功率因素，本节主要研究上述配电点供电系统节能的设计。

1）电压等级及变配电房位置确定，电压等级应该根据建筑物的总用电量来确定，一般情况下，在固定的控制功率下，电压越大电流越小。在计算线路损耗时，采用的公式是：P=I2R=I2R0L这一式中：I—表示线路电流；R0—表示电阻单位长度；L—表示线路长度。也就是说，电压的大小决定了电流的大小，而电流的大小和导线的长度一起决定了线路的电能损耗，合理选择电压级别即供电半径（也就是变配房的位置），可以有效降低电力消耗。按工程电器总容量及单机电器容量，供电等级10kv，所有用电装置均由10kv/0.4v变压装置配电，负荷中心设有变电房。 2）三相不平衡治理，不对称三相载导致三相电流幅度（电压）不一致，即所谓的三相载幅不一现象，它不但会造成线路损失，此外，还会引起电机发热、照明设备寿命缩短、通讯质量下降等一系列其它问题。就三相平衡而言，即三相电流的幅度与三相电压的幅度一致，相位差120°的情况下，才能保证电网的稳定运行。

3）提高功率因数，电力消耗是指电力设备正常工作所消耗的电功率与视功率之比（电压有效值×电流有效值），它表明了电源的使用效率。功耗越大，线损越小。对变电站低压测设集中式无功自动补偿，采用自动投切装置，功率因数要求保持在0.95以上，容量大，负荷稳定、运行时间长的低功率因数用电设备，采用静态无功发生器就地补偿，有效地提高了电源利用效率。

3.2 照明系统节能设计

照明是建筑基本功能之一，照明节能设计是以建筑类型为基础，在不减少视觉效果和照明质量的情况下，对建筑物照明系统进行电气节能设计，最大限度地减少了电力的消耗。主要是在照明和节能方面的设计。既要充分利用自然采光，又要以太阳为可再生能源，在电气节能设计中，完全可以考虑使用自然光作白天照明，合理地设计窗户，同时还可以使用太阳能进行发电。另一种是采用智能照明控制系统，通过开关控制、调光控制、分区控制、定时控制等综合手段，达到降低能耗的目的。开关量的控制也就是灯具的启停，实现“人来灯亮，人走灯灭”，在这个项目中，办公区域、楼梯间、走道等公共场所根据使用需要自动开关灯，应急照明在紧急情况下启动。

4 绿色建筑中的几种常用技术

4.1 光伏建筑一体化技术

光伏建筑一体化技术是以光能（太阳能）代替传统的太阳能热水器、太阳能路灯等电能，减少建筑耗电。所以这种光伏建筑一体化技术是绿色建筑设计中最重要和最关键的技术，它能将太阳能的光辐射转化为能量，通常光伏建筑一体化技术的关键就是太阳能电池组件。

4.2 建筑能耗监控技术

建筑能耗监测技术是控制绿色建筑的一项技术，它是一项控制绿色建筑的整体节能设计技术。接着在建筑能耗监测技术中再对能耗进行一次降损，并且还能监测各设备的作用状态，其效果不言而喻。

4.3 绿色照明技术

在电力节能系统中，绿色照明技术是很重要的组成部分，它主要表现在对节能光源的使用上。比如LED之类的照明设备。与以前的建筑照明设备相比，其对光的利用效率可高达80-90度，而且其光照质量高，以及“绿色照明光源”的称号，使用寿命长，其实验理论结果是，其材料无任何要求，而且材料可回收利用，非常符合当前的绿色环保理念。

5 结语

在建筑工程中，节能设计是比较系统的工作，目前电力节能系统实现自动化，信息化，并正向节能化发展方向。应用表明，可采用多种节能方法，结合绿色节能设计理念，通过有效节能，实现建筑电气工程安全，经济，节能，可靠等目标。