建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究

韦 斌

（南宁轨道地产集团有限责任公司，广西 南宁 530028）

虽然我国的资源存储总量较为丰富，但是人均资源持有量较少，而且我国在进入新的发展阶段后，每年都要消耗掉大量能源，在被消耗的能源中，大部分为不可再生能源，因此我国的经济发展受到资源的制约。就建筑领域而言，伴随我国城市化进程持续加快，城市面积不断扩大，建筑领域的能源消耗逐年提升。如果建筑领域依旧沿用传统的电气设计方法，那么在电气方面必然会造成更多的能源浪费。因此，为了实现可持续发展目标，必须对建筑电气进行节能设计，需要对绿色建筑相关电气技术进行深入研究。

1 绿色节能理念的内涵

近年来，绿色节能理念贯穿于各行各业，助力于我国的发展，也与全球范围的可持续发展理念不谋而合。在建筑的电气设计过程中运用绿色节能理念，既能够提升建筑企业的经济效益，加强建筑企业在市场内部的竞争力，同时也能够通过践行绿色节能理念，造福社会。

2 建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术的重要性

在施工设计阶段对建筑电气进行节能设计，并且运用绿色建筑电气技术，不仅可以降低建筑在电气能源方面的消耗，也能够对建筑周边的环境进行有效保护，使建筑企业获得预期的经济效益。无论是建筑电气节能设计，还是绿色建筑电气技术，都能够做到经济与生态环境的有效统一，在降低能源使用量的同时，实现清洁生产目标，各类建筑资源也可以做到循环利用，不需要额外购买和消耗新的建筑资源，一定程度上减缓了我国在经济发展层面存在的负担。

3 建筑电气节能设计需要遵循的原则

首先，遵循节能原则。在建筑电气工程中，核心目标为节约各类资源。当前我国存在不可忽视的资源匮乏问题，要想解决这一问题，必须大力推进节能环保工作。所以，建筑电气的设计人员必须在充分了解整个工程项目的基础上，对建筑电气进行规划，满足建筑施工的所有需求，并且减少资源损耗和浪费。设计人员要针对建筑的日常电气使用情况，开展调查以及研究工作，从而有效控制建筑电气能源的使用。

其次，遵循适用原则。在设计过程中，设计人员应当结合建筑电气的使用情况，做好绿色建筑电气节能的规划工作。例如在公共建筑的建设过程中，应当考虑到此类建筑用电量较大的特征，综合考量整个建筑的电力供应以及电力负荷，然后根据适用原则，对供电系统进行科学合理配置，使建筑电气的作用以及价值发挥出来。

4 建筑电气节能及绿色建筑电气技术的设计策略

4.1 电力系统的设计

在设计建筑的供配电系统方面，变配电室需要接近负荷中心，远离居民住宅、人流量较大的场所，保证人们的正常生产生活不会被电磁干扰。选择能耗低的干式变压器，而电力系统则需要运用无功功率补偿装置。设计人员需提前计算电流的负荷，然后将载流量作为依据，合理选择和使用导线。不仅如此，三相不平衡电流则需要小于平均电流，其幅度需要控制在15% 左右。在计算负荷的过程中，如果发现功率因数未满足负荷要求，则需要安装相应的无功补偿设备。

在实际设计过程中，可能会涉及三相不平衡的供配电系统，或者存在大量单相负荷的供配电系统，设计人员需要安装分相无功自动补偿设备，保证供电正常和节约能源。如果出现用电负荷较大的情况，独立的变压器能够停止运行，避免变压器由于负载或者空载而出现电能损耗现象。

4.2 变压器节能的设计

首先，设计人员必须选择节能性能好的变压器，例如损耗较低、不会产生噪声干扰的干式变压器，运用DYn11型的接线，同时配置强制风冷系统、温度监测系统以及预警系统。变压器的指标必须满足《电力变压器能效限定值及能效等级》的相关规定。其次，如果存在用电负荷较大的设备，或者季节性使用的设备，例如医院内部的X光机、体育馆内部的照明灯组、部分公共场所内部的中央空调机组等，需要设计专门的变压器。在电气设备不投入使用的时候，变压器停止运行，从而最大限度地降低变压器的损耗，进而节约电气能源。最后，设计人员应全方位考虑变压器的实际运行效率、最佳负载率、负载运行具备的特征、经济运行条件等，使变压器的实际荷载率位于高效运行的区间。

4.3 照明系统的设计

在设计建筑内部照明系统时，设计人员需要科学合理地选择照明光源，在设计过程中考虑照明系统的使用时间、照明设备的价格、照明设备的颜色及温度、照明设备的运行效果等。我国在照明方面出现了大量的新设备，例如现在已经得到广泛运用的LED照明灯等，以往产生能耗较大的照明设备逐渐被取代。在实际设计过程中，设计人员可以选择运用紧凑型荧光灯，这类荧光灯需要前期大量投入，但是使用寿命较长，且在降低能耗方面具备更大的优势。设计人员应当根据智能建筑的照明要求，结合照明系统所在环境、照明系统所需数量、建筑性质等因素，确定所有的照明系统设计方案，并且对控制照明系统的技术进行科学筛选。

传统的照明系统控制具备多种方法，例如多灯控制、单灯控制、声音控制以及双控开关控制等。上述控制方式虽然能够起到节能的作用，但是其节能效果有限，无法满足新时代提出的绿色节能需求。因此在设计节能照明系统的过程中，应当运用智能控制技术，智能控制系统主要包括总线、自控系统以及探测器。内部照明系统中运用的节能灯具，既能够有效节约能源，又能够保证光源的舒适性。不仅如此，在设计照明系统的开关控制方面，设计人员可以选择声光控制方法，或者信息系统自动控制方法，在人流量较大的建筑内部，节能效果更加显著。

4.4 消防以及防雷系统的设计

建筑电气系统要想保证稳定性，则需要在消防以及防雷系统方面投入更多的关注，否则建筑电气系统会在遭遇雷击、火灾等意外情况后陷入瘫痪，无法继续正常运行。首先，在设计电气消防系统的过程中，设计人员应当重视火灾报警以及相关控制系统的设计，保证数据的采集和信息的传输能够有效进行。与此同时，保证该系统在正式投入运作后，能够实时传输火灾现场的画面，以及火灾现场产生的相关数据，保证消防人员能够第一时间了解火灾现场的实际情况，然后对现场进行准确判断，再采取有效的措施加以控制。

其次，要想设计出高效的电气防雷系统，设计人员需要在建筑内部设置专门的防雷带系统，并且在建筑外部安放闪杆，避免雷击对建筑及其电气系统造成损害。在规划防雷带系统的过程中，设计人员可以将建筑内部的钢筋、金属管道等纳入其中。建筑金属材质的构成部分可以作为建筑的防雷接地系统，如果雷电降落至建筑外部，可以通过防雷带被引入地下，保证整个建筑的安全。

5 结语

综上所述，建筑电气节能设计对于我国建筑行业的发展，有着十分重要的意义。在设计过程中，设计人员应当积极应用绿色建筑电气技术，打造智能化的绿色建筑，降低建筑在建设以及使用过程中的电气能源消耗。设计人员应当从电力系统、变压器、照明系统、消防以及防雷五个方面入手，秉承绿色节能理念，实现绿色节能的建筑设计目标。