建筑工程电气设计中绿色节能技术的应用探讨

文／李军 淄博建衡工程检测有限公司 山东淄博 255000

引言：

近年来，在社会经济稳步发展的背景下，我国建筑工程事业呈现了较为快速的发展态势。而对于电气设计来说，为建筑工程项目设计中尤为重要的一个环节，在建筑电气设计过程中，需将建筑作为平台，将人性化生活环境的电气系统创造出来。值得注意的是，从现状来看，部分建筑电气设备工程项目存在盲目用电的现象，从而使电能损耗量巨大，且还易引发用电安全隐患[1]。因此，为了达到节约能源、绿色环保的效果，保证用电安全性，在建筑工程电气设计工作开展期间，有必要合理科学地应用绿色节能技术，比如合理科学应用空调系统节能技术、交流节电技术、照明节能技术等。总体而言，为了全面提高建筑工程电气设备质量水平，本文围绕“建筑工程电气设计中绿色节能技术的应用”展开分析探讨价值意义显著。

1、绿色节能建筑相关内容概述

1.1 绿色节能建筑工程概念

基于可持续发展目标实现角度考虑，建筑企业开始越来越重视绿色节能技术在建筑工程施工当中的应用，确保施工期间可以使各项资源得到合理科学的应用。对于建筑施工单位，在应用绿色节能技术过程中，有效融合目前先进、科学的现代化施工技术，并严格控制施工质量及安全性。值得注意的是，合理科学地应用绿色节能技术，有助于建筑工程设计、施工阶段节能效益的提升，进一步促进建筑工程整体效益水平的提高。此外，在建筑工程施工过程中，还有必要合理科学地应用各项自然资源，把控好施工技术与相关自然资源的内在关联性，在融合应用现代化绿色施工技术及自然资源的基础上，使无污染绿色施工目标得到有效实现。

1.2 绿色节能建筑工程特点

从目前的绿色节能建筑工程层面分析，其特点主要体现在两大方面，即：

（1）环保性特点。绿色节能建筑工程具有显著的环保特点，其节能效果突出，和传统建筑工程项目存在很大差异，且可根据建筑工程项目的实际情况，了解其中蕴含的环保、节能设计思想。

（2）健康性特点。对于绿色节能建筑工程，其健康性特点体现在消费适度等方面，利用绿色节能技术设计出来的建筑工程项目，其施工期间重视施工行为的规范，同时需确保业主的居住需求得到有效满足，为业主提供健康、舒适的室内居住环境。

2、建筑工程电气设计的基本原则分析

建筑工程电气设计的内容较多，设计期间需遵循一些基本原则。具体而言，主要基本原则如下：

2.1 节约资源及适应性原则

基于建筑工程电气设计工作开展期间，合理应用绿色节能技术，其目的是起到节约资源的作用。从现状来看，建筑工程施工复杂程度高，且应用的施工资源类型、数量均存在较多的特点，因此需对材料的应用合理控制，从而达到节约资源的目标[2]。与此同时，在了解建筑电气设备运行特点的基础上，并结合各建筑类型运行基本要求，在各项节能技术应用过程中，需严格遵循适应性原则，确保选择的建筑类型与相关建筑施工要求相符。并且，当建筑工程项目与相关环保压球相符的基础上，需重视建筑资源利用率的提升，使资源消耗有效减少，使周围环境造成的破坏得到有效预防控制。此外，部分建筑资源具有循环再利用的优势，在建筑工程电气设计过程中，需坚持适应性原则，合理使用循环再利用资源，使建筑工程电气设计施工的成本投入得到有效节约。

2.2 保护生态环境原则

在建筑工程电气设计过程中，需严格遵循保护生态环境原则。一方面，考虑到建筑工程项目与周边环境能够体现出协调发展的关系，需优化设计，明确现代化施工方式方法，合理应用施工设备，使建筑工程建设期间噪声污染、光污染得到有效减少，并使建筑垃圾减少[3]。另一方面，在建筑工程电气设计过程中，需以污染物管理制度为依据，认真分析建筑电气设计相关环节的污染情况，明确污染源头，并优化设计，合理科学控制，保证建筑电气设计方案的应用能够达到保护周边生态环境的作用。

2.3 功能性原则

从建筑工程整体项目来看，电气设计为其中至关重要的环节之一，在优化建筑电气设计方案的基础上，才能够确保建筑工程项目后续电气施工、管理工作质量及安全性的提升。需注意的是，建筑电气设备易受到外界、内部环境的双重影响，从而影响电气设计功能的发挥。为了发挥建筑电气设计的功能作用，需合理调控电气设计方案，确保整体建筑电气设计的合理性及科学性。此外，在建筑电气设计中，需考虑电气设备功能的发挥。由于建筑电气设备功能繁多，考虑到各电气设备能够将自身功能发挥出来，需严格遵循功能性原则，合理应用绿色节能技术等。

2.4 经济性原则

在建筑工程电气设计过程中，需充分遵循经济性原则。究其原因，主要是因为建筑工程项目内容繁多，各项目投入经费有限，若相关项目投入经费超预算，则可能致使建筑工程停工。由此可见，基于建筑工程电气设计过程中，需严格遵守经济性原则，使建筑管理单位的经济效益得到有效保证，保证在后续投入应用过程中，若建筑电气设备出现设计问题，首先需考虑业主的经济利益[4]。一方面，基于建筑电气设计过程中，需保证建筑材料成本可控、质量达标，拒绝使用劣质材料。另一方面，在建筑电气设计阶段，明确电气施工所需工艺、技术，确保电气施工工艺、技术合理科学，能够在工期范围内完成目标任务。此外，还需认识到传统建筑电气设计应用的技术的局限性，合理科学应用现代化节能技术，以此控制建筑电气设计成本，达到经济效益最大化的目标。

3、绿色节能技术在建筑工程电气设计中应用的作用分析

如前所述，在建筑工程电气设计工作开展期间，需遵循一些基本设计原则。与此同时，从建筑工程电气设计的优化角度考虑，合理科学应用绿色节能技术至关重要。结合实践工作来看，绿色节能技术在其中的应用作用包括：

3.1 有助于建筑工程电气设计成本的控制

基于建筑工程电气设计工作开展期间，利用绿色节能技术，其目的是确保可以使建设资源得到合理科学应用，使建筑材料的浪费得到有效减少。例如，在建筑工程电气设计过程中，对可再生资源制作而成的建筑材料合理应用，如此可以使建筑材料的利用率得到有效提高，进一步使建筑工程电气设计成本费用得到有效节约、控制。

3.2 有助于电气设计水平的提高

电气设计为建筑工程设计的关键性环节之一，涉及的设计技术较多，为了达到节能设计的效果，通过绿色节能技术的应用，有助于建筑工程电气设计方案的优化，提高电气设计水平，并为建筑工程电气施工、管理提供有效参考依据[5]。

3.3 有助于建筑物使用舒适度的提高

在社会经济稳步发展的背景下，居民的生活水平日益提高，对居住建筑环境的舒适度要求也越来越高。为了满足居民对居住建筑环境的要求，在建筑施工之前，则需优化建筑工程设计。而建筑电气设计是其中非常重要的一个环节，比如通过绿色节能技术的应用，在建筑工程电气设计环节，合理选用电动机设备及变压器，合理应用空调系统节能技术等，则有助于建筑工程电气节能效益的提高，进而有助于建筑物使用舒适度的提高，充分满足居民对建筑环境提出的高标准、高要求。

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4、建筑工程电气设计中绿色节能技术的应用要点分析

为了发挥绿色节能技术在建筑工程电气设计中的应用效果，并提升建筑工程电气设计质量水平，则需掌握绿色节能技术在其中的应用要点。具体而言，主要应用要点包括：

4.1 合理选用电动机设备及变压器

（1）合理选用电动机设备。电动机设备的应用价值显著，其运行效率、工作状态，会对建筑电气的整体运行效果产生直接性的影响作用。因此，在建筑工程电气设计过程中，需合理选用电动机设备。一方面，基于电动机设备运行管理过程中，合理应用绿色节能技术，可使设备损害得到有效减少，并使电动机设备的功率得到合理调节。另一方面，基于建筑工程当中，需制定节能标准，满足不同电动机设备应用的要求，并做好相对应的节能改造工作，比如，对高效率的电动机合理利用，可使电容器线路损耗有效减少，并使电动机负荷得到一定程度的控制，进而使电动机作业效率提升。

（2）合理选用变压器设备。在建筑工程电气设计过程中，需考虑到变压器合理应用问题。对于建筑电气设计工作人员，有必要根据电气系统的相关要求，则有选择节能效果良好的变压器，以此使电力能源输出的稳定性及质量[6]。以我国建筑电气标准为依据，≥S13 型号的变压器设备，均属于节能产品，能效等级参数可达到节能标准要求。在此基础上，对于设计工作人员，需对节能变压器的运作成本、节能效果等全方位考虑，以建筑工程电气的实际需求，合理选择变压器设备，使绿色节能设计目标有效实现。

4.2 合理应用空调系统节能技术

基于建筑电气系统当中，空调系统主要发挥了冷热源的作用，其作用显著，尤其是在电气设备温度调节方面。考虑到节能技术能够在空调系统当中发挥出显著的应用价值，相关设计工作人员可将空调系统设置于建筑物顶层或低层位置，如此便可以对建筑空间合理利用，并使空间浪费有效减少。需注意，若只关注电气设备稳定运行情况，但对空调系统节能要求有所忽视，则会对建筑电气设备长期应用造成不利影响。因此，对于设计人员需加强和技术人员之间的沟通交流，对空调自动化设备采取集中控制方式，并以实际运行情况为依据，使不同设备启停工作能够有效做好。

4.3 合理应用电动机节能技术及交流节电技术

（1）合理应用电动机节能技术。基于电动机设备上利用节能技术，关键在于对电动机的功率消耗进行控制，需保证节能为基本前提条件，使电动机的工作效率得到有效提升，并与建筑电气设计的需求相符[7-8]。具体而言，需采取有效节能措施，可使电动机效率提升1.5 倍，总体能量消耗下降20%-30%之间。由此可见，基于电动机设备设计改造期间，需对电动机效率优先考虑，在其中合理用药电动机节能技术。

（2）合理应用交流节电技术。考虑到建筑电气电能能够得到有效节约，通常会应用到交流节电技术，此项技术的关键是在交流电器当中应用变速技术，这样可以让交流电器基于不同工况条件下对电流速度自动调节，使电器负荷有效降低，并使交流电器转速得到及时调节，进一步促进电能利用效率的提升，因此有必要合理科学地使用绿色节能技术，并基于异步工作期间合理科学地应用交流过渡传输技术，以此使节电效率得到有效提升。

4.4 合理应用软启动装置节能技术及接线节能技术

（1）合理应用软启动装置节能技术。基于建筑电气设计过程中，应用的启动装置类型较多，有时会应用到节能型启动器，但会使其成本增加。而对于软启动装置来说，不但可以达到节能的效果，而且还可以使成本得到有效节约。对于软启动装置，主要利用启动时间，对硅的通道进行调节，进一步使电压数值得到有效改变。在对电压不断调节的基础上，可使电网的整体稳定性得到有效维持。并且，可利用软启动装置进行有效调控，在了解相应的感应情况的基础上，结合电流速度，改变负载情况。除此之外，软启动装置可以使相关设备的运行要求得到有效满足，因此基于建筑电气设计中，合理应用软启动装置节能技术至关重要。

（2）合理应用接线节能技术。基于建筑电气设计过程中，关系的接地线路连接问题较多，在相互连接接地线当中的火线，易产生很大程度的危害。与此同时，当直插线路断开的情况下，易致使插座无电流通过，在此情况下，线路便难以维持有效连接关系[9-10]。除此之外，倘若线路之间难以维持紧密的连接关系，在运行时间延长的情况下，出现电阻过热情况，则会产生电气火灾，使建筑工程建设遭遇很大程度的损失。由此可见，需在建筑电气设计过程中，合理应用接线节能技术，提高建筑电气接地线路连接的质量及安全性。

4.5 合理利用照明及防雷接地节能技术

（1）合理利用照明节能技术。基于建筑电气节能设计阶段，对灯具科学挑选极为重要。对于建筑内部采取的荧光类灯具，其光效一般为50m/W 到70lm/W，电源效率大概为65%。现状下，LED 灯具光效为100lm/W到150lm/W 之间，实际电源效率为95%。即便LED 灯具单价比荧光类灯具更高，但基于日常应用过程当中，LED 灯具的使用寿命比较长，可使电力能耗得到有效控制。而从建筑项目长期运作成本支出情况考虑，选择使用LED 灯具更加合理性，这与新国标《建筑照明设计标准》（GB50034-2018）的相关要求相符[11-12]。此外，还有必要对灯光管控模式进行合理调配，在对标准、科学的灯光照明管控模式进行构建的基础上，能够使建筑内部照明设计节能效果得到有效保证。由此可见，对于设计工作人员来说，需对自然光源全面应用，对自然采光合理选择，结合光传感器，针对临近外窗的灯具实施独立化管控措施。基于楼梯、走廊等建筑内部公共区域，考虑到照明电力能源损耗能够得到有效控制，对于设计工作人员可通过声控、触控等方式，对管控模式进行合理调配。对于建筑内部面积比较大的公共区域，相关设计人员可通过智能照明系统的应用，使自动化管控照明效果得到有效提高。当然，以建筑内部的相关照明需求为依据，相关设计工作人员还有必要对照明电路进行规范调配，使电力平稳供应效果得到有效保证。

（2）合理利用防雷接地节能技术。基于《建筑防雷设计规范》当中，对防雷设计有明确的规定。首次采取的天然金属，由强制结构的一部分组成，能够使安全基础得到有效保证。在建筑电气设计过程中，需对建筑物本身的金属导体合理应用，提升电气工程防雷接地设计效果，进而达到防雷接地节能的作用。此外，以《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）中二类防雷建筑＞45m 与3类防雷建筑＞60m，其中的结构圈梁中的钢筋要求每3层焊接连成闭合回路，以此视为均压环，并与防雷装置引下线连接。基于设计层面，均压环需形成闭合圈，该闭合圈需和所有结构柱内的引下线保持连接关系，要求每间隔6m 高度设置1 个按压环，按压环连接线需和引下线之间维持焊接牢靠关系，同时做好相应的防腐蚀处理。

结语：

综上所述，建筑工程电气设计是一项系统化的工作，内容繁多，需遵循一些基本原则，比如节约资源原则、适应性原则、保护生态环境原则等。与此同时，在认识到绿色节能技术应用作用的基础上，需落实绿色节能技术应用要点，对电动机设备及变压器合理选用，并合理应用空调系统节能技术，电动机节能技术、交流节电技术、照明节能技术等，以此确保绿色节能技术的价值作用在建筑工程电气设计中发挥至最佳，进一步提升建筑工程电气设计质量水平，并促进建筑工程事业的稳步、可持续发展。