建筑電氣設計中綠色節能的應用分析

劉風勇　呂洪勛

摘要：建筑工程設計工作是項目建設的前期保障，電氣設計作為建筑設計過程中非常重要的一個環節，對于整個建筑系統運行有著重要作用，隨著智能建筑的發展，越來越多的電力設備以及日常用電設備等融入到人們的生活中，對建筑項目用電需求提出了很多要求，因此，強化建筑電氣工程的能耗水平尤為重要。通過采取科技的手段和技術措施，在建筑電氣設計中廣泛應用節能設計，實現對電力系統的節能降耗目標，促進生態環境建設。

關鍵詞：綠色理念 建筑工程 電氣設計 節能降耗

一、建筑電氣綠色設計的原則

（一）實際性。建筑綠色電氣設計應當結合實際工況，在設計前期應當全面考慮經濟效益，并對節能設備、建筑材料的實際情況進行優化選擇。在綠色建筑電氣節能設計過程中，應當立足實際，以此來有效滿足電氣設備和電氣系統的功能需求，做好建筑綠色電氣設計的節能改造工作。

（二）滿足電氣設備基本功能。建筑電氣綠色節能設計過程中，應當充分利用現代綠色節能理念。在實際應用過程中，既要確保綠色節能降耗，又要保障建筑電氣系統和電氣設備的正常運行，特別是應當保證其能夠為建筑物使用者提供技能支撐，以此來保證電氣系統難以發揮其功能。

（三）減少能源損耗。在建筑尤其是高層建筑電氣設計過程中，因樓層相對較高，其居住人數較多，通常會消耗大量的能源。實踐中，為了能夠有效解決該問題，在電氣設計過程中應當事先調查建筑物日常能耗情況，準確把握各環節的用電情況以及對能源的需求與利用程度；在此過程中，還應當采用先進的技術手段，以此來有效減少不，必要的能耗，對建筑物用電情況不影響的基礎上，合理減少用電設備，從而降低能耗。

二、綠色節能技術在建筑電氣設計中的應用

（一）電動機設備。電動機在電氣系統中，同樣是一類比較重要的設備。電動機的工作效率，與建筑電氣系統的效益存在直接的關系，在電動機設備上。采取綠色節能技術能夠達到低損耗的目標，可以利用功率因素降低電能損耗。

（二）變壓器。變壓器在建筑電氣設計中屬于重要的設備，綠色節能技術的應用下，需注重變壓器的合理選擇，控制電氣系統中的電能消耗。我國電能消耗有明顯的增加現象，變壓器的損耗會直接增加建筑的費用。所以，變壓器的綠色節能方面，首先要選擇經濟效益高的變壓器設備，降低變壓器運行中的損耗，初期階段還要明確變壓器的空載損耗，結合變壓器運行的實際狀態，科學的分配變壓器的負荷，注重數量上的匹配性；然后是變壓器的容量，不僅要計算變壓器的負荷率，還要考察變壓器內部的負荷，利用最佳的運行條件，選擇變壓器的容量，細化計算出變壓器設計中所需的數據，在根本上降低變壓器的損耗；最后是負荷分析的實施，變壓器設備自身，也要優先選用消耗低的設備，而且要選用低噪聲的變壓器，避免對建筑的環境造成污染。

（三）優化設計供配電系統。建筑電氣綠色節能設計過程中，應當根據用電負荷容量和設備特點及其分布情況，對合理設計供配電系統提出更高的要求。供配電系統應當盡可能的簡單可靠，且同一電壓變配電級數不能超過兩級，應盡可能減少因變電級數過多而造成的電能損耗。對于變配電所而言，應盡可能都靠近負荷中心，并對供電網絡進行合理分布，通過減少線路上的電壓損失來有效提高供電質量及其經濟效益。優選變壓器容量及其級數，變壓器的負載率以0.7～0.85為宜，可以有效地適應負荷變化，并且使變壓器處于最佳的工作狀態。配電干線電纜的選擇也非常重要，在滿足載流量基礎上，對電壓損失及其熱穩定性等技術指標進行綜合考慮，對導線的截面進行合理選擇，并根據具體的敷設條件和要求來選擇電纜。在高層建筑電氣設計過程中，變配電室應當盡可能地與電氣豎井靠近，減少電氣系統主干線電纜長度。

（四）地源熱泵綠色節能施工技術的應用。地緣熱泵施工技術，即為通過地表層儲存能量對溫度實行調節針對溫差較大的位置，以及室外氣溫較大的位置，其低溫比較穩定。經吸收夏季建筑物的熱量，確保建筑物體維持在穩定、平衡的狀態下。

（五）照明節能建筑電氣照明節能設計過程中所提倡的照明節能并非降低視覺要求和照明質量，而是在保證基本的照明需求基礎上力求降低照明能耗，從而有效地利用電能。在建筑電氣設計過程中，照明功率密度值作為節能的主要指標，應當力求提高照度并降低電量損耗。作為建筑電氣領域的重要節能環保技術，綠色照明技術是基于節能光源的應用來實現的，從亮度、節能上來看，目前T5管徑比T8、T12燈管徑細得多，燈管填充的惰性氣體原子與電子產生的彈性碰撞概率更高，能量損失更小，這對光效的提高也是非常有利的。基于此，對建筑綠色節能照明燈具的應用成為現階段建筑電氣節能降耗的關鍵技術手段。

（六）光伏發電系統。光伏發電系統圖如圖1所示。光伏建筑一體化技術是現階段綠色建筑行業的前沿課題，其主要特征是綠色無染、節能環保。光伏一體化技術是基于太陽能電池組件，其將太陽輻射有效地轉化成電力能源，根據實際需要設計成獨立的或者并網光伏發電系統。實踐中可以看到，光伏一體化技術在現階段建筑電氣領域的應用，可以有效整合建筑各部位的功能，為建筑結構供電提供更加優質的服務。同時，因其具有模塊化特性，可替代一部分建筑功能，比如建筑屋頂布設太陽能光伏系統能夠替代一部分屋頂的功能，墻體外掛可用于建筑裝飾等。這是太陽能利用與建筑有機結合的典型，同時，也是節能環保技術在現代建筑電氣設計過程中的應用體現。

三、結束語

總而言之，在現代建筑電氣工程設計的過程中，節能技術的應用至關重要，實踐中應當結合具體的工況條件和供電需要，盡可能地實現建筑節能最大化。同時，在建筑電氣設計過程中，應加強對各環節的考慮，將綠色節能理念有效地融入到建筑電氣設計之中，以此來打造精品建筑電氣工程。