绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用分析

2018-02-14白建龙

建材与装饰 2018年4期

白建龙

（山西四建集团有限公司山西太原 030012）

引言

建筑工程设计工作是项目建设的前期保障，电气设计作为建筑设计过程中非常重要的一个环节，对于整个建筑系统运行有着重要作用，随着智能建筑的发展，越来越多的电力设备以及日常用电设备等融入到人们的生活中，对建筑项目用电需求提出了很多要求，因此，强化建筑电气工程的能耗水平尤为重要。通过采取科技的手段和技术措施，在建筑电气设计中广泛应用节能设计，实现对电力系统的节能降耗目标，促进生态环境建设。

1 民用建筑电气设计中绿色节能的规范制度

绿色节能技术在电气设计中的规范制度体现在标准和规范两个方面，注重绿色节能产品、高效运行方式以及绿色控制的方法，强化规范制度的应用。民用建筑按照绿色节能技术有效规划出电力能耗指标，以便实现绿色与节能。电气设计上，还要根据现行的规范制度，完善绿色节能的环境，优化民用建筑的电气系统，明确规范制度的同时加强电气设计绿色节能的控制力度。

2 绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用

2.1 电动机设备

电动机在电气系统中，同样是一类比较重要的设备。电动机的工作效率，与民用建筑电气系统的效益存在直接的关系，在电动机设备上，采取绿色节能技术能够达到低损耗的目标，可以利用功率因素降低电能损耗。例如：上海某医院建筑电气的节能改造项目中，电动机设备就采用了绿色节能技术，医院是民用建筑中的公共建筑，电气系统的能耗非常高，针对电动机设备，提出了节能考核指标，专门对原有的建筑实行绿色节能改造。其中，电动机方面，取消了原有的电动机，改为高效率的电动机，通过电容器减少线路中的损失，而且要减少电动机的空载和轻载负荷，促使电动机的损耗能够达到最低，更换的电动机具有自动调整转速的特征，根据负载的变化匹配适宜的转速，达到绿色节能的标准。该医院电气项目改进时，功率高于50kW的电动机要设计独立的电压表、电流表等，监测电动机的运行参数，避免发生能源浪费的问题。

2.2 变压器

变压器在民用建筑电气设计中属于重要的设备，绿色节能技术的应用下，需注重变压器的合理选择，控制电气系统中的电能消耗。我国电能消耗有明显的增加现象，变压器的损耗会直接增加民用建筑的费用。所以，变压器的绿色节能方面，首先要选择经济效益高的变压器设备，降低变压器运行中的损耗，初期阶段还要明确变压器的空载损耗，结合变压器运行的实际状态，科学的分配变压器的负荷，注重数量上的匹配性；然后是变压器的容量，不仅要计算变压器的负荷率，还要考察变压器内部的负荷，利用最佳的运行条件，选择变压器的容量，细化计算出变压器设计中所需的数据，在根本上降低变压器的损耗；最后是负荷分析的实施，变压器设备自身，也要优先选用消耗低的设备，而且要选用低噪声的变压器，避免对民用建筑的环境造成污染。

2.3 空调系统节能技术

建筑工程中冷热源系统是空调系统中的重要组成部分，其能够实现温度的自动调节功能。以商业建筑为例，其空调系统具有负载要求较大特点，即最大冷负荷为7000kW，最大热负荷为5000kW。为此，设计人员可将空调系统设置在商业建筑中的地下层或是建筑顶层，这样一来，不仅节约了建筑空间，还缩短了管道间的距离，从而减少空间资源的浪费问题。当前，空调系统中冷冻水系统、冷却塔系统以及冷却水系统，是通过预先编排顺序来满足建筑工程的供冷和供暖需求的。电气技术人员要对系统运行现场的设计问题进行分析，以控制系统的工作状态趋于稳定，这种人工的节能控制方法并不能有效实现空调系统运行的节能性目标。为此，电气节能技术人员应通过设置电子自动化系统来进行集中控制与检测，以及时启停不同的装置设备。此外集中控制与检测系统还应具备工作状态的累积分析，以保证系统运行的时间平衡，从而避免设备不必要的工作状态出现。

2.4 地源热泵绿色节能施工技术的应用

地缘热泵施工技术，即为通过地表层储存能量对温度实行调节针对温差较大的位置，以及室外气温较大的位置，其低温比较稳定。经吸收夏季建筑物的热量，确保建筑物体维持在稳定、平衡的状态下。然后，合理的使用绿色节能建筑施工技术，以此实现降低能耗的目的，这项施工技术的日常维护较为简单，也可以称为高校节能施工技术。建筑物体中，空调系统为达到节能的效果，应合理的使用地源热泵施工技术，进而实现控制能耗的效果，并可实现环保的目的，不会对施工环境、四周环境构成较大的影响，利于实行日常的维护工作。

2.5 控制功率因数

控制建筑电气设计中的功率因数，能够降低电气系统内的线损，在很大程度上实现节能技术的应用。控制功率因数的策略，如：①选用功率因数比较高的电气设备，主动提升电气系统的功率因数，推动建筑电气设计中具有自然功率调节的特点，满足电气设计的节能标准；②控制电气设备的运行，消除电气系统中潜在的无功功率，不使用无功功率较大的电气设备；③控制设备的选型，电气设备选型与功率因素存在直接的关联，为提升电气系统整体的功率因数，需对电气设备采取选型控制的方式，促使电气设备能够达到节能的标准，减少电气设备的功率损耗；④用电设备的调控，用电设备的电能消耗量非常大，极易造成传输消耗，采用调控的方法规范用电设备的运行，解决了传输消耗的问题，提高电气能源的使用效率。

3 民用建筑电气设计中绿色节能的控制策略

3.1 民用建筑电气设计中，绿色节能的制度控制

民用建筑在绿色节能技术的应用方面提出了多项制度，采取制度的控制主要是确保制度能够起到约束和规范的作用，保证民用建筑电气系统与绿色节能技术的相符性。电气设计中，提高了对绿色节能技术的重视度，采取可靠的控制措施，可以提高绿色节能技术的效率，规避电气设计中潜在的风险，优化民用建筑绿色节能的环境，完善建筑中照明、空调等模块的节能效果。

3.2 合理选择供配电系统以及变压器

供配电系统是建筑电气设计中非常关键的环节，供电系统设计好坏与电压的条件对电气使用造成直接影响。必须要根据建筑电气工程的需求，选择合理的电气设备类型与容量、供电距离、三相平衡等，对供电电压进行详细的设置，科学的设计供配电系统，确保供配电系统线路的完整。为了确保电气设备的运行，还需要选择合理的变压器，降低变压器的损耗，提高运行效率。

3.3 加强导线的截面积和电阻率的设计

进行照明电气节能设计中，截面积的大小与能源消耗有着直接的关系，在较长的用电线路中，截面积的增大可以有助于电力传输的功率的需求。但是同时也要注意满足热稳定和电压等方面的需求，截面积增大，能够更有效的保证电力的正常运行，并且达到节能降耗的效果，降低成本投入。导线材料的选择也是尤为重要的，为了应对节能讲好的标准，我们应该优先选择低电阻率的导线。

3.4 积极引入新技术

建筑电气设计时，根据绿色节能技术的要求积极引入新技术与新能源，如太阳能技术、风能技术、地源热泵等。现代民用建筑中，比较常见的是太阳能技术，在建筑中构建太阳能光伏并网，或者采用太阳能热水器，缓解电气系统的能源压力，提升电气系统的节能水平，规避潜力的浪费风险。新能源是建筑电气设计节能技术的发展方向，其可取代传统的供电能源，实现高水平的节能消耗。一般见到的新能源有：风能、太阳能、地热等，都可应用到建筑电气设计中。例如：太阳能发电技术，在建筑电气系统内提供清洁、无污染的电能，而且具有资源丰富，既可免费使用，又无需运输的特点，现代建筑电气设计中，已经成功的运用了太阳能发电技术，将太阳能转化成电能，直接应用到电气系统内，推动了新能源的应用。