探析建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用

张小杨

（保定市城乡建筑设计研究院，河北 保定 071000）

引言

在日常生活生产中，在建筑物装饰、使用的过程中，均会应用到大量的电气设备和照明装置，消耗了大量的电力资源。工作人员未充分落实电气节能设计与照明节能设计方案，导致电力资源出现大量浪费的现象，导致资源短缺的现象日益严重。在现代化的建筑建设与使用过程中，应不断加强电气节能设计与照明节能设计的相关工作，提高电力资源的使用效率，以达到建筑节能环保、降低能源消耗的目标，构建低碳社会。

一、建筑电气设计下绿色节能概述

（一）建筑电气节能概述

在保证使用电气设备和系统正常的基础上，建筑电气节能考虑能源消耗和整体的经济效益，通过科学合理措施，有效减少电能损耗，对现存能源危机进行缓解。在建筑中，电气系统占据着重要位置，是其组成部分之一，发挥着不可替代和不可或缺的关键作用。不仅如此，在人们生活中，电气已经成了一种不可缺少的元素。因此，在实际展开建筑电气节能设计过程中，要对电气节能展开高度重视，分别从照明和电气两大方面为出发点，科学合理的规划节能设计内容，提高自然能源利用率，例如地能热、太阳能等，从而实现节能任务。与此同时，还要运用电气节能展开进一步的规划，针对现存能源危机进行有效缓解，从而更好地推动建筑行业的发展和繁荣。

（二）现代建筑电气节能设计原则

建筑电气节能设计符合现代建筑的绿色发展主题，力求在满足建筑基本使用功能的条件下，实现环境保护、资源节约的目的。近年来，科学技术迅猛发展，建筑行业也随之创新，诞生了一系列新工艺新技术。在建筑电气设计过程中，如何最大限度地运用新兴技术与手段、合理选择各种电气设备及系统元件用以实现建筑的节能，是建筑电气设计工作中需要着重思考的问题。从当下我国建筑电气行业节能创新技术的应用及设计情况分析，国内建筑电气行业对于电气节能设计的认识还不够深刻，具体表现在对于不同类型建筑节能设计理念认识不足，对于各类节能设备与系统的了解不够深入，选择能力有所匮乏，影响了建筑电气节能设计的进程。对于建筑电气设计人员而言，在进行电气设计的同时，应从各种电气设备的节能性能入手，结合建筑项目自身的特点及建筑需求，实现优化电气设备节能性能，提高其经济型，并采用合理的节能设计方法，控制建筑工程的建设以及使用成本。

二、建筑设计中应用电气节能技术存在的主要问题

在建筑电气节能技术应用中存在的一些问题影响了技术实际应用的效果。第一，电气节能设计水平不高或存在缺乏深度的情况。主要原因是我国的环保节能设计思想提出较晚，而且环保节能设计的施工难度较大，在节能技术的设计中缺乏实践性的研究和探索，施工技术也制约了设计的内容，使一些节能技术无法在设计中落实，无法保证设计的水平。第二，电气节能技术在建筑设计中较少利用自然环境，更多的是建设中模式化应用，没有从建筑整体功能和施工上做整合，节能的设计很难得到承建方的认可。产生这种情况的主要原因是设计人员思想上被禁锢，缺乏对现代社会发展的认识，也没有节能环保的设计思想，畏惧创新，所以在设计中不愿意做难度较高的节能技术创新，不愿意结合实地环境做技术调整，造成技术应用缺乏深度。针对当前建筑电气节能技术应用中存在的问题，应建立精细化的应用措施，把握有效应用节能技术的原则，让建筑电气设计能够科学、合理，保证电气节能设计可以全面落实。第三，忽略技术长远效益，节能技术的经济效益不是短时间内就能实现的，虽然原有支出的成本会高于常规的电气设计，但经过长时间使用会获得更高的经济效益。个别管理工作人员只重视目前的经济效益和施工成本，忽视长远效益，在建筑工程电气设计时易产生一些由于节能技术施工费用高而忽视节能技术的问题。

三、建筑电气设计中的绿色节能技术措施运用分析

（一）变压器的选择与优化

相关工作人员进行建筑电气相关设计的过程，如果没有在变压器选取这一方面予以重视，那么就很容易导致高能耗，使后期所需的成本大大增加。用时已久的变压器也会消耗更多的电能，为了能够真正地降低使用成本，相关人员必须及时地去对使用已久的变压器进行更换。在这一方面，工作人员可以去选择绿色节能型的变压器。而为了能够真正使功率的损耗降到最低，相关工作人员除了可以去选用绿色节能型的变压器，还可以去对变压器进行节能设计，但在这个过程当中，工作人员需要在不影响变压器性能的情况下对其进行优化，这方面的工作需要由专门的技术人员来进行。变压器优化工作的进行，主要还是由工作人员对不同用途的变压器的运行情况进行分析，但如果要真正地去优化变压器，还要有专门的技术人员去对变压器的负荷率进行规范，去对变压器的负荷能力进行分配。变压器的实际应用还需要有一个相对稳定的环境，也就是说，相关工作人员必须要保证在一个好的环境之下去运行变压器。变压器只有良好的环境之下运行，工作人员才能够及时地去解决变压器运行过程当中发生的问题。一般情况下，变压器的运行都会产生噪音，为了解决这类问题，工作人员就必须对变压器的运行效率进行优化。在变压器的选择与优化方面所进行的一系列的工作，都可以在很大程度上提高变压器的运行效率，并且能够减少变压器对电能的消耗，真正实现了对变压器的优化。

（二）暖通空调系统节能技术的设计

由于我国现在人口众多，大规模的开发都是集中在大城市，这些大城市的建筑工程的发展都在向着高层发展。我国的建筑电气设计的快速发展给暖通工程也提出了很大的挑战，但是我国的暖通工程的供应量一直非常不理想，经常会出现供不应求的情况。但是如果在暖通空调工程中应用到节能技术的话，可以有效降低空调的系统消耗，自从这个设想被提出来后很多专家觉得可行性很高，也可以有效的解决现在暖通工程中的一些问题。所以说必须在暖通空调的安装施工中大力推行节能技术，除此之外，如果在暖通空调的设计环节也融入节能技术的话，进一步提升现在制作图纸的精确性，不仅可以做到低碳环保，还能够让人们的生活质量更加完善。设计人员要对以前遇到的一些问题进行改良，并且不断完善，通过现在的数字化技术不仅可以绘制出更加完美的施工图，而且使用节能技术的话可以减少一些暖通工程中的支出成本，因此各大企业必须要重视节能技术在暖通空调安装施工中的应用。

（三）配电系统设计中的节能技术

配电系统的节能技术设计应用主要以变压器选择、管线分布为主。变压器处于24h 工作状态，耗能较大，并且功率越大损耗越大，要实现节能设计就需要合理选择变压器，降低功率损耗，使变压器能够满足建筑用电需要。在设计中应先确定节能型变压器的选择，然后在实际选择时预留适当的量，保证施工用期的负载率为75%～85%，以此减少变压器的维护费用，稳定供电，保证经济效益。同时在设计中应考虑建筑群落的规模和发展，针对分期建设的建筑工程应设计多台变压器为具体的方案，避免轻载过程中的损耗。在建筑的配电系统中，最大的电能损耗就是线路。不合理的管线分布让配电过程中的损耗较大，还容易造成电力安全隐患。对此，在设计中应合理分布，减少线损。其中要考虑配电小间及配电室的位置，控制供电半径，减少供电长度，避免返送的情况发生。在设计中还要科学选择配电线的材料，保证送电安全，控制线缆界面，以此提高配电效率。同时在管线分布上要做无功补偿，保证三项电荷平衡。

（四）有效使用高光效节能光源

第一，在具有较低高度的建筑物中对荧光灯进行使用，使自然观的重要作用得到充分的发挥，进而使室内得到光照需求的满足。第二，在具有较高高度的建筑物中，可以对金属卤化物灯进行利用。这种灯具有显著的照明效果、较长的使用时间以及具有一定的稳定性等特点，同时在室外建筑中也有普遍的使用，在宽阔的场地以及有着较高高度的建筑物中具有非常明显的照明效果。第三，在具有较高高度且较大维护难度的建筑物中，通常对无极荧光灯进行利用来照明。需要特别注意的是，荧光高压灯、热辐射灯等会对能源造成较大的消耗，尽可能地不在建筑照明中投入使用。同时，还可以优化设计照明灯具的反射面。通过实验案例的大量结合可以看出，对于普通节能灯来说，其反射面拥有的效率越高，则节能会呈现出越高的效率。假如普通节能灯能够提升10K的反射面效率，则能够使灯具明显提高使用效果。除此之外，还可以对灯具进行合适的选择。在有效设计有着较高照明要求的场所时，可以对照明灯具进行高压钠材质的选择，这种灯具不但有着较低的造假，同时，有着较好的光面反射效果。

（五）优化动力系统，降低动力损耗

动力用电设备是民用建筑中必须安装的系统，动力用电系统一般用于供暖、制冷等方面，这些功能都会造成大量的电量消耗，所以民用建筑节能设计也要注意控制动力系统的资源损耗，相关设计人员可以从以下几方面降低在动力系统方面的能源损耗。紧跟时代潮流，使用高效能的电动机进行系统设计，从设备方面实现能源的节约，在节能的情况下增加其运行效率。设立合理科学的补偿机制，实现电机的循环使用，促进电机的可持续发展，实现电机资源的节约。大功率电动机可采用软启动装置。消防用电动机选用星三角启动装置，实现电动机的平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。优化动力设备控制系统，采用先进技术，实现动力设备的自动化控制，既减少了人力资源的投入，还能使动力设备更精确地工作。

四、建筑设计中应用电气节能技术的发展方向

在节能环保的理念下，建筑电气节能设计的发展主要以应用可再生资源为主，并且针对信息化和现代建筑的特点，光伏建筑一体化是主要发展方向，让建筑具备发电的功能，提高节能的效率，实现环保。光伏建筑一体化技术是将光伏发电系统应用到建筑当中，为建筑的运行提供能源，其主要的设计形式有屋顶一体化、遮阳棚一体化、墙体一体化三种。屋顶一体化应用是将光伏阵列安装在建筑的屋顶，这样可以延长发电系统的工作时长，将更多的太阳能转化为电能，是当前设计应用中最为普遍的一体化技术，其缺点是屋顶的面积较小，输出功率有限。遮阳棚一体化在屋顶一体化的基础上增加了面积，但是对于光伏组件要求较高，需要有较高的防水和抗压性，工程造价的成本高。墙体一体化技术主要应用于我国的南方地区，其优势在于能够有效吸收太阳光的热量，既能降低建筑内部的温度，又能保证阳光的照射；其缺点是没有可调节性，会受到太阳角度的影响。建筑设计人员需要针对建筑的规模、预算、地理位置来选择合适的技术形式做设计，达到节能环保的目的。

结语

综上所述，现阶段我国越来越重视绿色节能技术在建筑电气设计中的应用，建筑电气设计是一个复杂的过程，使用绿色节能技术可以对建筑成本进行有效把控，从而获取良好的环保效益，提高我国建筑业绿色可持续发展水平，实现我国建筑电气领域的突破创新。