绿色建筑电气节能技术的研究与应用

绿色建筑电气节能技术的研究与应用

张爽   程玉胜

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摘要：随着我国社会经济的发展，以及生态环境、社会经济的可持续发展需求，国家为达到“碳平衡”相继推出鼓励政策并颁布相关规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021。绿色建筑已经发展成为低碳城市的支持内容，并以可再生能源电力为主，开展建筑光伏一体化等，积极扩展可再生能源的发展场景，以着力构建绿色建筑发展新局面。绿色建筑与建筑电气节能之间的关系非常紧密，在绿色建筑设计方案中，有必要考虑建筑电气节能技术的节能致因，进而实现绿色建筑。对此，基于绿色建筑电气节能技术应用的经济性、适用性、安全性等原则，综合应用到节能项目中，以期实现绿色建筑节省能源、降低能耗的目的。根据绿色建筑电气节能系统的不同，分别提出技术应用建议。

关键词：绿色建筑电气；节能技术；应用

引言

现阶段城市化进程不断推进,建工行业的发展也相对达到了一个更高水平层次,同时也反映出了对于自然环境和各类能源的破坏、消耗问题,必须要从工程技术手段上予以优化和解决,真正践行绿色建筑的发展理念。在建筑电气系统中对于电能资源的需求量巨大,包括了照明、采暖等许多环节中都需要进行电能供应,为更好地提升其节能减耗的效果,在进行电气系统的设计与应用过程中必须要进行合理规划,实现更加经济节约、绿色环保的建筑电气系统设计。

1建筑电气节能设计的基本概述

建筑系统对于电力资源的消耗用量正在逐年攀升,相较于水、气等能源,建筑系统在电力方面的资源消耗达到了80%~90%,实际占比明显较高。在建筑系统的各类电力资源应用与消耗过程中会发现,由于不合理的电气设计从而导致的电力资源损耗浪费情况较为明显,这与当前社会的节能环保化发展趋势产生了一定的矛盾,也导致更多的建筑设计人员开始考虑在电气系统方面进行节能优化的处置,更好地减少建筑工程当中的电能损耗问题。

2建筑 电气节能设计原 则

2.1电气设计质量不到标

我国对建筑领域的发展要求不断提升，在建筑工程电气设计工作中，要求保证建筑电气工程设计质量达标的基础上实现节能环保的目标。但是，随着我国国民经济水平的提升，电气设备的数量不断提升，建筑工程电气设计呈现出多养护发展特点，其能源消耗量明显提升。但是，在实际发展中，相关技术人员基于自身专业技术水平等因素现象，导致建筑电气设计与我国电气工程设计标准存在差距，部分新型电气设备安装以及调试中存在较大的问题，甚至电气设计技术人员在工作中出现盲目设计的情况，没有结合建筑电气工程的实际情况以及电气设计行业标准，导致建筑电气设计存在严重的质量风险，对于建筑工程电气节能设计的重视程度降低，相关的环保意识不足。

2.2建筑电气设计科学性较低

建筑工程发展中，电气系统设计占据非常关键的地位，电气设计质量直接影响建筑工程的整体设计水平。但是，当前我国建筑电气设计施工中，由于多种因素的影响，建筑工程电气设计环保性不能达到新时代要求，与当前绿色建筑施工发展趋势相背离。在建筑电气节能设计案例分析中发现，当前的建筑电气工程在设计过程中没有结合工程实际情况，导致电气设计与实际连接不够紧密，电气结构设计存在问题，严重降低建筑电气工程设计质量，引发建筑电气安全隐患，增添安全风险。另外，我国相关部门对建筑电气工程节能设计的重视程度较低，没有制定相关的管理制度，导致建筑能源消耗过大，存在能源浪费现象。

2.3电气照明系统的节能技术

绿色建筑电气照明是必备内容，应按照民用或商用建筑功能及照明设计标准、节能条例的规定，如照度标准与眩光值、照明功率密度、光色、照明均匀度、能效指标的参数值。根据建筑装饰装修需求，确定预留电量值，这些都要按照国家级行业规定执行。通常情况下，在一定的眩光限制条件下，则应该选择效率高或开启式的照明灯具，灯具反射罩的反射比要高，室内灯具的使用效率要高于 60%。

3绿色建筑电气节能技术的应用分析

3.1供配电系统的节能技术

变配电系统是由变电系统与配电系统所组成。变电是将来自外部的输入电压经过“变化”成为适合使用场景的电压；配电是将供应电量分配到次级单位的用电点，因而变配电房能够实现变电与配电双重功能。因此，从供配电系统角度落实好节能技术的应用，对降低能耗，提高电能变与配的功能是关键。具体来讲：第一，变配电系统中，变配电房一般设置于负荷中心以降低中间线路的损耗，则减少低压线路的长度是关键。其中，配电线路全过程的压降控制在 5% 范围内，三相负荷要均匀分配及其平衡度控制在 15% 之内。第二，在变压器型号的选择上，优先选择节能干式变压器，其具有低噪声、低损耗的优势，接地形式是 DY 变压器。根据我国新颁布的国家规范《民用建筑电气设计规范》《工业与民用供配电系统设计规范》《10KV 及以下变电所设计规范》等推荐采用 Dyn11 联接变压器用作配电变压器，要求长期的负载率小于 85%。

3.2电力系统配置

电力系统的参数配置是影响建筑内部各类电气设备应用的重要前提。从这一角度进行电气节能设计可以达到更加统一的配置规划效果,且根据不同建筑的电能供应差异进行合理配置也较好地体现出了建筑电气节能设计的个性化特点。(1)在建筑内部的电源系统设计中,需要根据高、低压的电能系统进行分级设计,确保在实际应用进行配电时可以实现更加稳定高效的电能资源供应。电压的能级分布数量不宜过多,一般以二三级为主,可以更好地实现建筑内部不同用电需求电气设备的分路供电,同时,设计人员还需要考虑到不同层级电压供应之间所产生的电能资源冗余问题。(2)在部分的建筑系统中,为了能更好地实现稳定的电能供应,会设计备用电源系统来实现应急。在双路电源的运行过程中,可通过增加智能监测、调压等电气设备来维护电源系统的应用,使其长时间的处于低耗能的供电状态,确保线路供电电压的参数更加适宜、节能。

3.3电气智能化控制系统的节能技术

一方面，可再生能源的利用。绿色建筑电气节能设计应积极应用风能、太阳能、光伏发电等能源，有效降低高耗设备的使用率，实现节能减排。并且，绿色建筑电气智能化控制系统的施工还可应用光电幕墙，结合使用节能环保型材料以实现环保节能。另一方面，合理选择变压器。运行中的变压器可能会出现涡流或磁滞现象，引发空载损耗。新型节能材料。如非晶态磁性节能材料可用作变压器铁芯材料，提升功率因素的同时还能降低综合线损，从源头上实现了能源消耗的有效降低。需要注意的是，变压器设计过程中应充分考虑变压器的负载率与铜耗间成正比例关系。

3.4可再生能源系统

可再生能源或新能源都是一次能源，将其应用在电气工程中成为电能转化的有效方式之一，如太阳能、光伏发电等。但是，新能源发电容易受到季节、地区等因素的影响而出现不稳定性，需配储能装置并将多种新能源发电方式以系统化方式进行互补发电。又或者是新型电力技术支持难以直接给负载供电。而新能源种类多，不同新能源的发展前景也不同，切不能一概而论。相比而言，太阳能和风能的新能源应用技术及规模较为成熟，绿色建筑、智慧城市的新能源应用前景较好，但是要想利用新能源完全替代传统能源确实任重而道远。

结语

综上所述，对此，绿色建筑电气节能技术的应用及工程设计，要坚持“需求导向”原则、降耗节能原则、新型材料应用原则、新型设备引进原则等。其中，“需求导向”原则是指以绿色建筑的功能需求及使用特点为基础所采取的节能技术使用原则，基于这些原则及电气节能技术的应用，以不断提升建筑电气节能效果。

参考文献

[1] 严宝祥 . 建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析探讨 [J]. 居业 ,2022(02):13-15.

[2] 阿荣江 . 关于建筑电气节能技术的研究 [J]. 居业 ,2022(01):189-191.