建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析探讨

侯志富

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摘要：随着我国建筑水平的不断提高，电气技术广泛运用于建筑事业中。而世界的飞速发展，导致逐步显现了电能消耗与资源短缺的问题，在建筑设计方面此问题尤其突出，主要包括建筑照明系统耗电量大、电气设备节能不足等弊端，要求我们必须加强对建筑行业的用电监管力度，从根本上找到降低能耗的解决措施，提出解决建筑行业电气节能合理性方案，把节能减排贯彻落实于建筑工程中。基于此，本文详细分析了建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术。

关键词：建筑电气；节能设计；绿色建筑；电气技术

引言

本着“高效节能、生态环保、健康适用”等原则，促使建筑体本身就形成了一定的生态文明蕴含，如，建筑结构设计中充分考虑自然采光、通风、保暖等条件，大量利用节能环保材料及施工技术等，以对冲电气系统的能源消耗，所以绿色建筑电气部分的节能设计，所要兼顾的能耗影响因素更多，即除了考虑常规建筑电气系统之外，还要将自然因素、新能源因素考虑进来。

1建筑电气节能设计的相关概述

在建筑领域，人们不再满足于基础的居住和使用需求，而开始更多地关注建筑的性能、材料、电气设计等要素和环节。可见，建筑电气节能设计已经成为现代建筑设计不可缺少的部分。建筑电气节能设计，即在施工人员的建筑工程施工操作中，通过有意识地渗透环保思维，使电气系统的运行具有环保属性。这类设计反映的是现代化的建设理念，能够在帮助电气系统节能的前提下，保证使用的安全性。由于电气系统本身需要通过消耗资源与电能来维持运行，所以，一旦其起到了节能的效果，则能够从资源利用、电能消耗的相关数据变化上反映出环保价值。可以说，随着电气节能设计的日趋成熟，其将成为驱动我国社会经济可持续发展的重要环节。当然，我国建筑领域的电气节能设计方面，现仍处在前期摸索阶段，虽然有了一定的发展、创新，但是尚有较大的进步空间。因此，人们仅仅是树立节能意识、环保理念还不够，还必须在建筑电气设计中践行节能原则，注意对“绿色”技术的应用。就节能意识下的电气设计而言，应遵循的原则有：其一，绿色环保设计原则。该原则也是我国城市化建设的一个相对明确的方向，能够突出可持续的环保价值理念，带动建筑施工加入更多的绿色、节能元素。遵循该原则时，施工人员需要在条件具备时优先选择污染轻、耗能低的高性价比建筑材料，并且重视材料应用对使用者的后续影响，关注材料和人的关系。其二，建筑使用功能全面实现原则。节能设计与实现建筑使用功能，二者是表与里、末与本的关系。施工人员不能求表忘里，也不能舍本逐末，必须在保证建筑使用价值的基础上，同时提供给人卫生、舒适的体验。当然，随着建设理念的不断升级，节能、绿色等设计要求的迫切性、规范性都会提升，这就要求施工人员在建筑使用功能的实现和电气节能设计之间找到平衡，更好地兼顾二者的关系。

2建筑电气设计中采取节能技术的意义

在建筑电气设计之中，科学应用节能技术，可将资源使用率大幅提高，降低浪费，这对于经济增长有着积极意义。建筑业的不断发展，使能源消耗状况日趋严重，特别是电气设计工作所体现出的直观成果，并未让人们对能源的消耗产生足够的重视。节能设计与人们的生活息息相关，可对人们多方面的生活、工作等产生直接影响。若设计工作开展不够科学，会导致严重的资源损耗。合理开展此项设计，对于建筑业的长远发展有利。同时，节能技术的普及可将目前能源紧张的现实情况有效缓解，强化对环境的保护，促进建筑设计行业健康发展。对资源的合理应用，可以让人们获得更强烈的满足感，真正实现经济、社会价值的提高^[1]。

3建筑电气节能设计原则

3.1实际需求

所谓实际需求，就是要充分发挥建筑物的使用功能。建筑包括建筑用电。它们的最终用途是为人们服务，并为人们带来服务。因此，在居住区内，建筑电气的节能设计应满足居住区内居民的要求，如保证居住区内交通管道畅通;满足电灯、电视等电力设施的用电;确保社区路灯的照度、色温和显色指数;此外，还有一些特殊要求，如，舒适卫生、美观大方的工艺要求。在满足这些功能的前提下，电气节能设计应合理设计建筑物，进行科学的控制和管理，以大幅度提高能源利用率，避免能源消耗。

3.2构建人性化的节能设计理念

建筑节能设计理念，需要遵循人性化的设计原则，特别是在能源节约的规则制定方面，需要加强对于能源的管控，融合人性化的管理内容。人性化的节能设计理念，要遵循人们日常活动的基本需求，能够满足相应的标准，借助多种技术措施、管理措施，实现建筑电气能源的有效节约，并且保证日常基本活动不会受到限制或影响^[2]。

3.3经济适用性

所谓经济适用性，即建筑电气节能设计建立在经济实用的基础上。在项目投资中，必须考虑的一个因素是经济效益，同时还要考虑我国的基本国情和居民的实际需要。项目中不能因为简单的节能而盲目使用节能高科技和高端设备，这不仅造成投资浪费，而且建成的项目可能不能满足人们的需要。目前，适用于中国的节能措施是确保投资资金能在几年内收回。

3.4落实现代化智能设计策略

现代化智能电气设计策略，是应用智能化的管理模式，对电气设备进行管控措施的升级和改造，通过将电气设备运行系统进行智能化管理，以软件的形式对建筑电气设备的运行情况进行分析，从而判断设备的节能情况，根据自动化分析，实现电气设备的有效节能。通过对所有电器进行逻辑编辑，以智能化的管理模式，对各个电器的运行情况进行分析，对比电器的功率和运行效果，从而实现更科学有效的电气运行方案，实现了电气节能设计的创新和突破。

4绿色建筑施工中实用的电气技术

4.1绿色照明技术应用

绿色照明技术在现代人眼中已是常态事物，应用性强、普及率高。我国各类型建筑工程中均有绿色照明技术的加入。其技术应用集中于对光源的节约利用上。较为多见的绿色照明即LED灯照明，其有利于对光源的节约。通过表1可知，LED灯的能耗较白炽灯、荧光灯有绝对的优势，性能强、普适度高、更换率低（使用寿命长）且环保^[3]。

4.2供配电系统设计

供配电系统是密不可分的，供配电设计是电气节能的重要组成部分。建筑电气节能设计人员的设计基于幸运原则，根据供配电设备的原始特性和性能、电力负荷、电力容量等进行设计。如果用户数量相同，高压配电等级不得超过II级，低压配电等级不得超过Ⅲ级。控制供电设备的数量可以保证建筑物的安全稳定。一般来说，选择合理的电压系列可以降低能耗，大幅降低电路的危险系数。

4.3电缆设施的节能型号设定

电缆是电力能源重要的传导工具，电力供给的成效和电力的稳定性需要电缆设施给予支持。目前市场上电缆型号种类多样，基于建筑电气节能设计的基本要求，在开展电缆设施的节能设计时，需要针对其型号的设定灵活调整电缆的采购需求。市场中主要的电缆料是由铜、铝、铜包铝、铝合金等组成，根据对应的需求灵活选用不同质的电缆料。在选择电缆型号时，要根据所在区域的电力供给需求进行选择。例如，内以照明区域为主的电缆设施，其电缆单根线的平面面积通常不超过2.5mm²。总而言之，电缆型号的选择要根据对应的参数和设置目标进行综合分析、合理选择，既要确保电缆设施的型号设定合电气节能设计的标准，同时也要防止电缆型号过大而导致的能源浪费问题^[4]。

4.4绿色建筑能耗监控技术

该技术是对建筑电气系统的智能化监测技术。它基于绿色建筑的整体性方案，与各建筑室内系统形成串联，继而利用智能化数据捕捉、分析，达到自动调控电气系统的目的，以节能降耗。例如，很多现代建筑中的变频中央空调设计，就是一定程度上对能耗监测技术的应用和实现。其最终起到的是以变频调节来及时节能的作用。中央变频空调的节能调节，是以一个控制主板为依托，形成与电源、温控器、继电器、驱动通讯线等相关联的控制机制。当温控器一端感应到相应的温度变化时，就会通过控制主板的联接，“唤醒”驱动装置，使相应的讯息以驱动通讯线为媒介向变频驱动模块传递，继而带动下方设备的相应操作，最终实现调节目的。该技术在现实生活中应用较多，对广大居民而言，熟悉度较高。单就中央空调而言，其作为建筑暖通空调系统的组成部分，包含着冰冻水系统、冷却水系统，在耗能的基本要求下，却能够同时集成多种变频调速技术。其相应的变频技术应用中，能够使水泵获得自我调控的能力，是现代建筑电气系统的节能应用的一个典型例证。

4.5电气设备的节能设计

电气设备的节能设计涵盖了建筑电力供给装置、电力保障装置以及管理管控装置等，涉及整个建筑电子设备运行的稳定和安全，其设施的综合运行能耗较大，需要从基础层面进行研究。建筑供配电系统设计应进行严格的负荷计算，当功率因数未达到供电主管部门要求时，应采用无功补偿。电力变压器、电动机等的能效水平应高于能效限定值。以电力供给装置为例，所有电气设备的电源供给方式节能设计的理念需要进一步强化。例如，采用变频控制系统，能够根据环境对电力能源的实际需求进行电机功率的灵活调整，既能够保障各项设施电气设备的稳定运行，同时还能够为实现电气设备的节能设计目标给予重要的支持。电气设备节能设计在电设备、空调设备、自动门设备等一系列电气设备中都能够得到良好的应用，例如，在民用建筑中，空调设施消耗的能源比例较高，是当前节能设计调控的重要对象，在系统运行过程中使用变频调控技术，能够进一步实现设备运行功率的精准化调控，实现电气设备能源的有效节约^[5]。

结语

综上所述，节能降耗的理念逐渐为广大人民群众所接受，在未来的绿色建筑中，其应用将更加广泛，建筑电气系统设计将越来越趋近于科学性、环保性。因此，在我国未来的绿色建筑施工中，可用的节能设计方案会逐渐增多，而相应的节能技术的支持力度也会加大。

参考文献

[1]赵家敏.论建筑电气节能设计技术的合理利用[J].南方农机,2018,49(08):112.

[2]刘方.现代建筑电气工程节能设计技术措施分析[J].建材与装饰,2017(38):87-88.

[3]袁梦琦.现代建筑电气工程节能设计技术措施探讨[J].黑龙江科技信息,2017(02):221.

[4]杨杰.对于建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术的探析[J].现代装饰(理论),2016(11):202-203.

[5]徐军.建筑电气节能设计与施工技术研究[J].住宅与房地产,2016(27):72.