建筑電氣設計中綠色節(jié)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(huán)節(jié)，對于整個建筑系統(tǒng)運行有著重要作用，隨著智能建筑的發(fā)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(jié)能設計，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的節(jié)能降耗目標，促進生態(tài)環(huán)境建設。

關鍵詞：綠色理念 建筑工程 電氣設計 節(jié)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(jīng)濟效益，并對節(jié)能設備、建筑材料的實際情況進行優(yōu)化選擇。在綠色建筑電氣節(jié)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(tǒng)的功能需求，做好建筑綠色電氣設計的節(jié)能改造工作。

（二）滿足電氣設備基本功能。建筑電氣綠色節(jié)能設計過程中，應當充分利用現(xiàn)代綠色節(jié)能理念。在實際應用過程中，既要確保綠色節(jié)能降耗，又要保障建筑電氣系統(tǒng)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(tǒng)難以發(fā)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(shù)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(huán)節(jié)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(jié)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(tǒng)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(tǒng)的效益存在直接的關系，在電動機設備上。采取綠色節(jié)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(jié)能技術的應用下，需注重變壓器的合理選擇，控制電氣系統(tǒng)中的電能消耗。我國電能消耗有明顯的增加現(xiàn)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(jié)能方面，首先要選擇經(jīng)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(tài)，科學的分配變壓器的負荷，注重數(shù)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(shù)據(jù)，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(yōu)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(huán)境造成污染。

（三）優(yōu)化設計供配電系統(tǒng)。建筑電氣綠色節(jié)能設計過程中，應當根據(jù)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(tǒng)提出更高的要求。供配電系統(tǒng)應當盡可能的簡單可靠，且同一電壓變配電級數(shù)不能超過兩級，應盡可能減少因變電級數(shù)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(wǎng)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(jīng)濟效益。優(yōu)選變壓器容量及其級數(shù)，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(tài)。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(wěn)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(jù)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(tǒng)主干線電纜長度。

（四）地源熱泵綠色節(jié)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(jié)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(wěn)定。經(jīng)吸收夏季建筑物的熱量，確保建筑物體維持在穩(wěn)定、平衡的狀態(tài)下。

（五）照明節(jié)能建筑電氣照明節(jié)能設計過程中所提倡的照明節(jié)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(jié)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(jié)能環(huán)保技術，綠色照明技術是基于節(jié)能光源的應用來實現(xiàn)的，從亮度、節(jié)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(chǎn)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(jié)能照明燈具的應用成為現(xiàn)階段建筑電氣節(jié)能降耗的關鍵技術手段。

（六）光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)圖如圖1所示。光伏建筑一體化技術是現(xiàn)階段綠色建筑行業(yè)的前沿課題，其主要特征是綠色無染、節(jié)能環(huán)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(jù)實際需要設計成獨立的或者并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)。實踐中可以看到，光伏一體化技術在現(xiàn)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(yōu)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(tǒng)能夠替代一部分屋頂?shù)墓δ?，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(jié)能環(huán)保技術在現(xiàn)代建筑電氣設計過程中的應用體現(xiàn)。

三、結束語

總而言之，在現(xiàn)代建筑電氣工程設計的過程中，節(jié)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(xiàn)建筑節(jié)能最大化。同時，在建筑電氣設計過程中，應加強對各環(huán)節(jié)的考慮，將綠色節(jié)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。