建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新

建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术创新

李雅倩，郑婷，詹皓淇

武汉建工集团股份有限公司，湖北省武汉市，430056

摘要：在工业发展的大背景下，全球环境污染问题频发，造成严重的生态资源枯竭危机，不利于国家的发展。为了保护人类生态环境，合理利用资源，实现可持续发展，世界各国开始对建筑的绿色可持续发展进行深入研究，创造可持续、绿色、生态的建筑。绿色可持续建筑是一种新型的节能建筑，又称生态住宅，它可以利用建筑本身的生态条件创造舒适的建筑环境，循环利用实现功能和能量的转换。我国针对绿色建筑也进行了一系列研究发现，绿色可持续发展建筑属于绿色生态可持续循环系统，遵循一定的生态平衡理念，属于最优的建筑形式。

关键词：建筑电气节能；绿色建筑；电气技术；创新

引言

随着经济的转型和发展，建筑规模和数量不断增加，在推动区域经济发展的过程中造成了严重的资源浪费和消耗，使经济发展与生态效益之间的矛盾愈演愈烈。在环保政策中，节能降耗是关键内容，有助于促进绿色建筑设计目标的实现。目前，建筑行业已逐步将建筑电气节能设计和绿色建筑电气技术应用到相关研究中，以期实现更全面的建筑节能。

1.建筑电气的节能现状

1.1监控系统

楼宇监控系统是保证楼宇安全和管理的重要手段之一。在一些传统建筑的监控系统设计中，监控设备不完善，监控范围有限，监控设备的安装位置不合适。这些问题可能导致死区和盲点，从而增加安全风险。同时，对监控数据的处理不及时，监控数据的积累和处理可能不及时。这样的情况会增加建筑物的安全隐患，因为监控数据的及时处理对于提前预警和响应异常事件至关重要[1]。

1.2通风系统设计

不合理的通风系统是传统建筑电气设计的另一个重要组成部分，它关系到建筑内空气的质量和舒适性。在传统的建筑电气设计中，通风系统的选择通常只考虑能耗和初投资等因素，而没有充分考虑通风效率和噪声等问题。因此，通风系统的选择不当会导致空气质量下降或噪音污染等问题。同时，在一些传统建筑的设计中，通风系统的布置存在不合理的问题。例如，通风系统采用的是混合风模式，在采暖和通风过程中可能会产生交叉干扰。另外，通风系统的损失和噪声可能会影响使用者的舒适感。

2.建筑电气节能设计

2.1防雷接地设计应用

为了保证光伏电站的安全运行，必须严格按照相关法律和标准进行设计。这对光伏电站的电气设计至关重要。(1)采取有效的防雷措施，保证机体的防雷能力。在并网发电过程中，光伏设备的分布非常普遍，其高度相对一致。但是，如果单独安装避雷器来保护这些设备，那么它们的覆盖面积就会变小，这样就增加了建设成本，而且这样做不是很经济。考虑到大量的安装，很可能会出现设计错误，从而降低发电效率。(2)感应防雷。在光伏电站中，防感应雷系统的主要目的是阻止外部电流进入室内，因为它们可以通过静电和电磁感应来产生电压，这种电压的危险性很大，因此必须加强安全措施，以确保建筑物的安全。第一种是利用感应雷来攻击光伏系统，这种雷可能会穿透光伏系统的组件，并对其进行直接的电磁干扰；第二，为了防止交流并网供电线路对他人造成伤害，在设计过程中应该特别注意两点[2]。

2.2加强图纸设计与审核

为了保证光伏发电项目的顺利完成，设计人员必须注重图纸设计。这样才能有效地进行审计，充分发挥多层次审计模式的优势。此外，要从不同的角度对审计进行监督，及时发现存在的风险，分析可能导致风险的原因，以便采取有效措施解决问题，提高审计的有效性。在设计光伏发电项目时，应特别关注细节，仔细检查设计方案是否符合实际情况，以便充分考虑到周边环境的影响，及时预测可能出现的潜在风险，以免出现不必要的损失。

2.3照明系统

在建筑的照明系统中，光伏技术既可以作为独立的电源提供能源，也可以与城市电力系统并网，从而实现照明系统的节能环保。光伏板可以安装在建筑物的顶部或立面上，以收集太阳能提供电力，并将电力储存在电池中供照明系统使用。该系统不仅具有独立供电的优势，还可以通过与普通电网连接运行，充分发挥光伏技术的优势，实现节能环保。基于光伏技术的照明系统也可以根据实际需要进行设计和优化。根据照明光度和照明时间等方面的需求，可以设计出最优化的光伏照明系统。因此，光伏技术的采光利用效率更为高效。此外，光伏技术的采用还能带来很多其他的好处。

2.4供配电节能设计

（1）从供电方式的角度出发，设计人员应确定配电室的实际位置。配电室的位置应考虑电磁场的影响，根据电力负荷的集中位置进行设置有利于合理布置供电线路，使线路避免因过长造成的材料浪费和电路损耗问题。（2）从变压器安装的角度来看，设计人员应根据具体需要构思科学的设计方案，明确建筑物内相关能源的应用范围，并根据配电系统的协调选择合适容量的变压器来满足需求，从而达到降耗的目的。（3）从电气线路设计来看，设计师还应选用直线布线方案，对电线电缆的横截面面积进行合理控制。第一，通过缩短线路，或采用铜芯线而不采用铝芯线，对导体和线路电阻率开展科学控制，进一步减小电阻造成的不良影响，缩减能耗。第二，对电线电缆的横截面面积进行有效控制，不随意放大截面面积，以增强电线能效，增加电线使用寿命，从而全面减少能耗

[3]。

2.5监控系统

在楼宇监控系统中，光伏技术也可以得到广泛应用。在该监控系统中，主要设备包括摄像机、传感器等监控设备，用于监控建筑物或其周围环境的变化。这些设备需要长时间运行，采集数据并传输到监控中心。由于监控系统中设备数量较多，为了保证其稳定运行，需要必要的电源支持。光伏技术可以通过光伏板和储能系统提供电能，实现监控设备的长期稳定运行。光伏发电是一种可再生能源，可以降低能耗，减少对环境的影响。光伏技术提供的电源支撑可以确保监控系统稳定并可靠地运行。利用光伏技术提供的可再生能源进行建筑监控是一种非常经济实用的办法。使用光伏技术的监控系统可以节约电力成本，同时也可以保护环境。

3.绿色建筑电气技术的创新

3.1智能化系统

通过楼宇自动化控制系统，可以实现楼宇内照明、空调、通风等设备的自动调节和控制，从而达到建筑能源的优化管理和节约，减少能源浪费和环境污染。太阳能光伏发电系统:利用太阳能电池板收集太阳能，将其转化为电能，为建筑提供清洁能源，减少传统石化能源的使用，达到节能减排的效果。

3.2太阳能技术

这项技术的能量是通过自然光源和热量获得的，它有一个“绿色”的标签。它在电气设计，特别是绿色建筑领域中起着重要的作用，具有很高的应用价值。在建筑电气设计中，采用太阳能热水器，建设太阳能发电系统，转换太阳能资源，从而节约能源。太阳能光伏发电就是对该项技术的升级运用，将太阳的光辐射转变成可利用能源。这项技术可以对光能实施全面的转化及利用，在室内设置太阳能灯具及热水器等，帮助现代建筑减少电能的使用，以此实现节能的目标。

结束语

建筑电气设计中的节能可以降低建筑的能耗，从而减少能源的浪费，节约资源，降低建筑的使用成本，减少二氧化碳等有害气体的排放，减少建筑对环境的影响，达到环保减排的目的。因此，建筑业应继续发展绿色建筑，加强建筑电气节能设计，加大绿色建筑电气技术的研究力度，为形成以新能源和可再生能源为主体的近零碳排放能源体系奠定基础。

参考文献：

[1]薛 源.建筑电气节能的技术措施及其在工程设计中的合理应用[J].中国标准化，2018（22）：51-52.

[2]李绪彪.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用研究[J].住宅与房地产，2018（15）：85.

[3]张 冕.浅谈建筑电气设计中的节能技术措施[J].城市建设理论研究：电子版，2016（29）：38-39.