韓雪

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟在快速地發(fā)展，綠色節(jié)能技術就已經(jīng)成了建筑電氣設計工作當中的關鍵，這也就引起了很多人的關注。不過，在建筑電氣設計當中還有很多的問題和漏洞，而且對于能源的需求也在越來越高，導致出現(xiàn)這個問題的主要原因就是能源缺失的問題。在實際進行建筑設計的時候，沒有合理的運用綠色節(jié)能技術，因此，一定要對相關的電路進行優(yōu)化，然后在電力系統(tǒng)當中運用綠色節(jié)能技術，合理的來使用一些綠色可再生的能源，從而解決能源缺失的問題。本篇文章根據(jù)建筑電氣設計中的綠色節(jié)能技術運用來進行分析，希望可以解決能源缺失的問題。

關鍵詞：建筑電氣設計;綠色節(jié)能技術;措施;運用

一、前言

經(jīng)過相關的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對于現(xiàn)階段情況來說，建筑企業(yè)還在使用傳統(tǒng)的方法來進行建筑電氣設計工作，無法做到綠色節(jié)能的標準，這樣也就會影響建筑企業(yè)的發(fā)展[1]。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，在企業(yè)當中也會隨之出現(xiàn)一些問題，比較嚴重的問題就是能源問題，因此，以后在進行建筑電氣設計工作的時候，必須合理的選擇綠色節(jié)能技術，并且要以節(jié)能作為主要的思想觀念。此外，還需要在節(jié)能環(huán)保的前提下，降低建筑設計方面的成本，從而就可以提升企業(yè)的經(jīng)濟利益[2]。不過，在建筑電氣設計當中，設計方案當中還有很多的問題，導致無法做好綠色節(jié)能的工作，從而就會影響建筑企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。同時，還需要在綠色節(jié)能發(fā)展的時候，對建筑電氣設計工作來進行創(chuàng)新，這樣才可以在以后進行建筑電氣設計的時候達到綠色節(jié)能的目的。

二、建筑電氣綠色節(jié)能設計的概述

電氣節(jié)能的設計工作就是說使用以往的電氣設計來進行創(chuàng)新，使用全新的技術方法來進行完善，從而達到綠色節(jié)能的目的，這樣也就可以降低建筑企業(yè)的電力消耗問題，而且還可以有效地提升電力系統(tǒng)的工作效率，從而降低建筑企業(yè)的成本[3]。隨著社會經(jīng)濟在快速地發(fā)展，城市化的建設工作也在快速的提升，這樣也就導致建筑物在逐漸地增加，在這種情況下，也就會導致電力能源的使用量逐漸增多，要是電氣設計工作沒有做好，那么就會出現(xiàn)能源消耗的情況。因此，一定要在建筑電氣設計當中運用綠色節(jié)能技術，這樣才可以達到節(jié)能的效果，從而促進建筑企業(yè)可以更好地發(fā)展。

三、建筑電氣設計工作中運用綠色節(jié)能技術的意義

在建筑電氣設計的時候，運用綠色節(jié)能技術可以有效地促進社會經(jīng)濟的發(fā)展，而且使用綠色節(jié)能的建筑還可以在進行施工的時候避免對環(huán)境帶來污染，防止出現(xiàn)能源消耗的問題，而且還可以提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，從而達到發(fā)展的目標[4]。建筑電氣設計的時候合理的使用綠色節(jié)能技術，就可以把經(jīng)濟利益與環(huán)境問題相互結(jié)合，避免出現(xiàn)資源浪費的情況了，防止我國經(jīng)濟發(fā)展中出現(xiàn)問題，并且可以提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟利益。在建筑電氣設計的時候，使用綠色節(jié)能技術這也屬于對現(xiàn)階段科技技術的發(fā)展狀況來進行驗收，科技技術的快速發(fā)展可以讓綠色建筑的施工變得更加完善[5]。在建筑電氣設計的時候，還需要融入綠色節(jié)能技術的相關理念，這樣才可以更好地促進科技技術的發(fā)展，并且還能夠?qū)⒈容^落后的技術手段進行廢除，使全新的設備和技術手段得到發(fā)展，并且可以促進社會經(jīng)濟的發(fā)展。

四、建筑電氣設計系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著科技技術的快速發(fā)展，建筑企業(yè)在建筑電氣設計、施工、維護等多種方面都得到了非常顯著的提升，不過在建筑電氣節(jié)能設計工作當中，還是有一些問題沒有得到解決。建筑企業(yè)沒有一個比較完整的設計方法，也沒有對施工的標準來進行統(tǒng)一[6]，而且還有很多的建筑工程師缺少對建筑環(huán)境的調(diào)查和研究，只能大概來對建筑當中的一些設備來進行規(guī)劃和設計，這樣做只能導致在細節(jié)方面無法做到最好，而且建筑施工部門也沒有合理的來進行分工，部門之間也缺少相關的交流，這樣也就會導致在建筑施工當中出現(xiàn)了很多的問題，影響建筑電氣設計的質(zhì)量。除此之外，在我國建筑電氣設計的時候，還缺少一些相關的自動化設備，這也就導致很多的設備無法相互協(xié)調(diào)來進行工作，從而就會出現(xiàn)電力能源流失的問題。不過經(jīng)過相關數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，要是使用自動化技術的設備來進行調(diào)控建筑物，那么就會相比不使用自動化設備省將近百分之四十的電量。而且，很多建筑在后期進行保養(yǎng)的時候，以及管理制度沒有得到完善，這樣也就會導致出現(xiàn)大量的電力能源消耗的問題。

五、建筑電氣節(jié)能設計的原則

（一）實際需求性的原則

指需要發(fā)揮建筑的整體能力，建筑設施主要包含建筑電氣，而且建筑電氣主要是為人們提供的，并且服務人們[7]。所以，在建筑當中，建筑電氣的節(jié)能設計工作一定要滿足所有人們的需求。比如建筑企業(yè)不僅滿足人們對電力能源的需求，建設路燈等[8]，而且在安裝完路燈之后，還需要確保路燈的亮度和色溫等。

（二）經(jīng)濟適用性的原則

在進行建筑電氣節(jié)能設計的時候，一定要有經(jīng)濟適用的標準才可以建立的，在對工程進行投資的時候，一定要重視的一個內(nèi)容就是企業(yè)的經(jīng)濟利益。與此同時，建筑企業(yè)還需要注重我國的實際情況，以及人們對于建筑的需求。在進行建筑電氣設計的時候，千萬不可以要以消耗建筑的功能來滿足相關的需求，也不要隨意的增加成本的花費，從而達到節(jié)約能源的效果，一定要重視人們的適用性特點[9]。

（三）環(huán)保性的原則

在建筑電氣設計的工作當中，節(jié)能是最重要的一個內(nèi)容，節(jié)能可以有效地降低能源的消耗工作，而且還可以更好地促進企業(yè)的發(fā)展。建筑企業(yè)在進行建筑電氣設計的時候，一定要合理的使用綠色節(jié)能技術來進行設計，并且還需要重視對綠色節(jié)能技術的研究工作，對建筑電氣設計的方法來進行完善。而且建筑電氣設計的工作主要是服務人們的，為人們建立一個綠色環(huán)保的環(huán)境，這也使建筑電氣設計工作當中的目的。

（四）安全性的原則

除了要保證環(huán)保性的原則，還需要保證安全性。建筑企業(yè)一定要重視用電設備的安全性，并且還需要確保在電氣線路當中的絕緣保護工作，如絕緣的距離、絕緣的質(zhì)量和穩(wěn)定性等內(nèi)容。這樣才可以確保供電工作和人們的用電可以更加安全的進行，并且還需要配備相應的防雷設備，做好雷擊預防的準備。

六、建筑電氣設計中綠色節(jié)能技術的運用措施

（一）照明系統(tǒng)節(jié)能的設計

照明節(jié)能是一項系統(tǒng)工程，要從提高整個照明系統(tǒng)的能效來考慮，在保證照明質(zhì)量，為生產(chǎn)、工作、學習和生活創(chuàng)造良好環(huán)境的前提下，盡可能節(jié)約照明用電。

1.合理選擇光源

一定要選擇一個比較好的節(jié)能光源，在建筑電氣設計工作當中，照明系統(tǒng)的設計工作是非常重要的，一般情況下，一定要結(jié)合建筑物自身的用途來選擇比較合理的高效的照明光源，一些設計師并沒有規(guī)定光源的色溫和顯色指數(shù)，施工方隨意選購而達不到最佳效果;而且并不是色溫越高越亮，有時冷色溫熒光燈管過多，從而造成光源與場所不適應。還要合理的使用自然光，利用各種導光和反正裝置等將自然光引入室內(nèi)，不會出現(xiàn)浪費的情況。

2.合理選擇照明燈具

在選擇好合適的光源之后，還需要找出相互匹配的照明器具，這樣才可以有效地將光源進行運用[10]。根據(jù)燈具使用場所的、房間室形指數(shù)，選擇合理的配光曲線、燈具類型、燈具效率。而且還需要注意的就是，在選擇照明器具的時候，一定要選擇一些利于清潔，更換簡單地燈具。鎮(zhèn)流器是氣體放電燈不可少的附件，自身功耗比較大，降低了照明系統(tǒng)能效，但解決了高頻閃、功率因數(shù)等問題。

3.合理的選擇控制方式

在設計照明燈具的時候，根據(jù)建筑類型、使用特點，合理采用時鐘控制、光控、聲控、智能照明等控制方式。居住建筑有天然采光的樓梯間、走道照明，可采用自熄節(jié)能開關，或紅外感應等類似控制方式有利于節(jié)電。地下車庫、需巡或視短時工作場所可采用時控并調(diào)節(jié)燈具亮度。道路照明按室外亮度、時間控制開關。

4.節(jié)能燈具

這幾年節(jié)能燈具已經(jīng)引起了人們的重視，而且得到了非常好的運用，而且這些燈具使用的場所也變得越來越多，如太陽能路燈、LED燈等。這些新型的燈具設備可以減小的污染，并且還可以有效地節(jié)約能源，所以這些新型技術非常適合來進行推廣，節(jié)能燈的原理圖如下圖1所示。

5.關注問題

目前設計師在選擇照明燈具時，都是以照度值為依據(jù)做計算，很少考慮炫光、規(guī)定色溫、顯色性、均勻度等照明質(zhì)量要求。而且現(xiàn)在很多公建項目大量采用LED燈具，小功率LED燈具會產(chǎn)生大量的諧波，很多設計師都未注意到，沒有考慮諧波治理，這也導致諧波電壓電流在供電網(wǎng)中逐漸積累，從而導致功率因數(shù)降低、N相電流增大、線路耗能增加、燈具溫度上升等，埋下較大的安全隱患。如果大量采用LED燈具，一定要注意諧波治理、燈具產(chǎn)品技術滿足國家標準。

（二）配電系統(tǒng)的設計

建筑電氣設計當中，對供配電系統(tǒng)的設計也是非常重要的。在選擇輸電線路的時候，要合理選擇供電電壓，設計人員一定要全方面的進行研究分析，對設計方案進行優(yōu)化，從而完善項目配電系統(tǒng);此外，還需要控制到供電線路的輸送距離，減少電纜的整體長度，這樣也就可以降低線路損耗;提高供電系統(tǒng)功率因數(shù)，合理的電路電容;根據(jù)項目類型性質(zhì)使用設備等選擇諧波治理產(chǎn)品提高電能質(zhì)量等，從而達到節(jié)約能源的目的。

1.電壓選擇

根據(jù)用電性質(zhì)、用電容量、電源點與建筑距離、當?shù)仉娋W(wǎng)供電情況等，合理選擇供電電壓和供電方式。采用10 kV～110 kV等級電壓，深入負荷中心供電，減少電路配線電壓降;大容量用電負荷，采用相分裂導線輸送電網(wǎng)，減少線路損耗;多臺分散布置變壓器，縮短低壓配電線路損耗。

目前國內(nèi)大部分建筑都是10 V供電，但一些發(fā)達國家使用的是20 kV，我國日后發(fā)展趨勢也是20 kV供電，供電電壓升高，減少電壓損失、提高輸送功率、提高供電半徑。例如在線路其他條件都不變的情況下，改為20 kV供電時：

2.提高功率因數(shù)

在優(yōu)化處理過程中，采取措施來提高功率因數(shù)也是非常重要的應用內(nèi)容，在實際應用中，需要對各種用電設施，如變壓器、感應電動機、電力線路等結(jié)果進行優(yōu)化，除從電力系統(tǒng)吸收有功功率外，還吸收無功功率。就線路而言，△P = 3I2R×10-3 = P2R×103/（U2cos2φ），功率因數(shù)提高有效減少線路中的損耗;在變壓器運行時，二次側(cè)功率因數(shù)提高，可使負載電流減少，從而減少變壓器負載損耗。但是在變壓器運行過程中，也需要對變壓器的輸出功率進行合理控制，結(jié)合輸電線路運行功率，對其進行調(diào)整，提升變壓器運行過程的可靠性。因此提高功率因數(shù)，可提高電能利用率，保證電能質(zhì)量，是建筑電氣節(jié)能的重要指標。目前國內(nèi)技術已經(jīng)很成熟，結(jié)合以往的經(jīng)驗，可選擇串聯(lián)電容器的方式，來抵消高壓線路中電感的影響，提高輸電能力，穩(wěn)定電壓。對于電容器的選擇，也需要考慮到高壓線路電感參數(shù)，以此為基礎進行選擇，提高結(jié)構的應用效果;根據(jù)項目配電系統(tǒng)形式，在變電所高壓側(cè)或低壓側(cè)集中并聯(lián)電容器、主要設備旁就地補償、負荷不平衡時采用分相補償?shù)确绞剑岣呦到y(tǒng)供電質(zhì)量、減少能源損耗。

3.諧波治理

隨著科技發(fā)展，大量電子設施、UPS、變頻設備、LED燈具等非線性用電設備在建筑中運用，使電網(wǎng)中的諧波分量越來越大，造成電網(wǎng)功率損耗增加、設備壽命變短、線路和設備過熱、繼電保護設備誤動作等影響，因此在設計中還需要做好諧波處理工作，目前常用的處理方式有無源濾波、有源濾波。以無源濾波處理為例，無源濾波器主要由電抗器和電容器串聯(lián)組成，作用原理在于電感器在工作中，對外釋放電感量，諧波在遇到電感量時會出現(xiàn)濾除現(xiàn)象，且電感器量越高，諧波的濾除效果也越高，但諧振頻率設定比較固定，容易與系統(tǒng)產(chǎn)生諧振，無法對動態(tài)變化的諧波有針對性濾波。有源濾波是在無源濾波的基礎上發(fā)展起來的，它的濾波效果好，它主要是由電力電子元件組成電路，使之產(chǎn)生一個和系統(tǒng)的諧波同頻率、同幅度，但相位相反的諧波電流與系統(tǒng)中的諧波電流抵消。

4.變壓器的節(jié)能措施

變壓器損耗是衡量變壓器質(zhì)量、能效標準的重要指標，主要包括空載損耗和負載損耗?？蛰d損耗，Q0 ≈ SrT×I0%/100，主要是變壓器鐵芯損耗，空載損耗與鐵芯的磁通密度、材料性能、芯片厚度等有關。目前最節(jié)能的非金合金變壓器，鐵芯材料磁化率小、電阻率高、渦流損耗小，鐵芯片是硅鋼片的1/10左右，從而大幅降低變壓器空載損耗和空載電流。負載損耗，Qk ≈ SrT×Uk%/100，主要是負載電路通過繞組時的損耗，由負載電流引起的漏磁通會在繞組內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗，并在繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。在對其展開設計時，應根據(jù)初期投資及后期運行費用、負載性質(zhì)、運行要求等內(nèi)容，綜合考慮變壓器的型號、容量及負載率。在實際應用中，為了提高選擇結(jié)果可靠性?？梢岳眯畔⒓夹g、大數(shù)據(jù)技術組建綜合評價體系，將運行費用、負載性質(zhì)、運行要求等內(nèi)容作為評價指標，對指標內(nèi)容權重進行計算，以此為基礎對變壓器展開選擇，提升所選變壓器結(jié)構的可靠性。

（三）配電線路節(jié)能設計措施

配電線路導體通過電流時，將產(chǎn)生電能損耗，在滿足導體載流量和線路電壓降等技術情況下，適當加大導體截面積，可以降低線路損耗。目前大部分設計都是根據(jù)計算電流、斷路器整定值、短路電流等選擇導線截面積，并沒有考慮是否經(jīng)濟最合理，此類情況的出現(xiàn)也導致配電線路應用成本增加，無法滿足節(jié)能性應用要求，對此在設計時應考慮初期建設費用和壽命期內(nèi)運行成本，利用智能化平臺的應用優(yōu)勢，對線路各項指標權重進行計算，采用定量分析的方法來篩選出性價比最高的輸電線路類型。例如，某工廠生產(chǎn)設備工作電壓380 V，計算電流80 A，開關整定值為100 A，一般選用S = 50 mm2交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜，暫按當?shù)仄蕉坞妰rP = 0.67元/kW·h、兩班制計算，宜選用S = 70 mm2交聯(lián)聚乙烯銅芯電纜更經(jīng)濟。

（四）運用智能化控制系統(tǒng)

隨著科技技術的快速發(fā)展，現(xiàn)在很多領域都已經(jīng)開始運用智能化技術，建筑企業(yè)也是一樣，使用智能化控制技術可以對建筑設備進行實施的管理，從而就可以達到節(jié)約能源的目標，并且這也成了現(xiàn)階段節(jié)能的有效方法。在最近幾年，建筑設備的控制系統(tǒng)漸漸地進行優(yōu)化，而且節(jié)能的效果也越來越好。在智能化控制系統(tǒng)應用中，主要可以分為以下幾部分內(nèi)容：

1.樓宇控制系統(tǒng)

這也屬于基礎性系統(tǒng)內(nèi)容，在實際應用中，可以借助監(jiān)控設備、傳感器設備，對于建筑內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯和扶梯等系統(tǒng)進行監(jiān)控，根據(jù)設備的運行、安全狀況、能源使用及節(jié)能等實行綜合管理，及時發(fā)現(xiàn)隱患問題，提高建筑設備系統(tǒng)運行可靠性。但目前電氣設計師對其他專業(yè)受控對象的工藝要求理解不全面、受控對象統(tǒng)計不全，控制原理描述不詳細等問題，應積極與各專業(yè)密切配合，詳細制定控制要求。

2.智能照明系統(tǒng)

目前應用較多的智能照明系統(tǒng)有聲控照明系統(tǒng)、光控照明系統(tǒng)、感應照明系統(tǒng)等。通過多種照明控制方式、現(xiàn)代化數(shù)字控制技術和網(wǎng)絡技術的控制，根據(jù)不同的場合來使用相應的照明技術，從而達到多種控制的需求，也為建筑照明提供了多種藝術效果。它的出現(xiàn)和發(fā)展，使照明控制和維護管理變得更為簡單，延長了燈具使用壽命，減少維護費用，在為人們提供優(yōu)質(zhì)服務的同時節(jié)約能源。智能控制器電路圖如下圖2所示。

圖2 智能控制器電路圖

3.能源監(jiān)控計量系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要用于電能、燃氣、供熱、供水等能耗監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析，提高能源系統(tǒng)的運行，管理效率的同時，找到生產(chǎn)能源消耗最準確數(shù)據(jù)，為企業(yè)提供一個成熟、有效、方便的能源管理方案。在常規(guī)情況下，能源損耗應保持在某一范圍，若出現(xiàn)偏差量過高的情況，表明系統(tǒng)存在運行問題，及時進行檢修，加快問題的處理速度。

4.電能管理系統(tǒng)

實現(xiàn)電力監(jiān)控，可根據(jù)監(jiān)控到的電氣數(shù)據(jù)進行電氣分析，例如設備運行狀態(tài)、實時的諧波量、電壓發(fā)生驟升驟降的情況、上下級配合情況等;在母線、配電柜、電纜等處加傳感器可監(jiān)測設備運行的相應溫度濕度等;如果各處斷路器帶通信功能，也可監(jiān)控開關分合閘次數(shù)、開關老化程度。因以前在綠色節(jié)能方面，電氣只能做到選節(jié)能型變壓器降低空載損耗和負載損耗、合理選擇電容補償?shù)男问胶脱a償容量提高功率因素，根據(jù)項目類型性質(zhì)使用設備等選擇諧波治理產(chǎn)品提高電能質(zhì)量等措施，但在設計完后并沒有完善的數(shù)據(jù)支撐，而電能管理系統(tǒng)可以將電氣各種數(shù)據(jù)監(jiān)測出來，在運維時能夠更高好的監(jiān)控電氣設備運行狀態(tài)、分析找出問題，更好地為建筑服務。

（四）合理的使用可再生能源

隨著這幾年科技技術的快速發(fā)展，在進行建筑電氣設計的時候，就可以在其中運用一些可再生能源，如太陽能等能源。運用這些可再生能源還可以有效地達到綠色節(jié)能的效果。此外，在進行建筑電氣設計的時候，設計人員一定要合理的進行規(guī)劃和布局，并且使用一些可以再生的能源，確保能源可以反復的運用，相關工作人員還可以經(jīng)過科技技術來提升再生能源的使用率，從而就可以達到綠色節(jié)能的目的，并且保證不會出現(xiàn)能源缺失的情況。

（五）電磁干擾的抑制

現(xiàn)階段，人們的生活質(zhì)量逐漸地在提高，從而人們對于建筑的安全性和環(huán)保性有了非常高的要求，不會再局限于建筑的機構方面。對于人們的生活情況而言，因為要使用很多非線性設備，這樣也就導致出現(xiàn)諧波污染和電磁干擾的問題，出現(xiàn)這樣的情況也就會導致電力能源過渡消耗，而且嚴重的時候還可能會出現(xiàn)火災等危害。因此，就一定要合理的設計電路，并且要使用濾波器，這樣才可以做到一致導電性電磁的干擾情況。需要注意的就是，在對電子設備的外殼和箱體進行設計的時候，一定要選擇合適的材料，而且合理的來對電力設備線路進行設計，同時還需要考慮電線的布置情況，這樣才可以減少電磁干擾。在進行電氣屏蔽的時候，經(jīng)常使用的技術手段就是電磁干擾抑制的方法，避免出現(xiàn)交變電，防止磁場之間互相的進行影響，這樣才可以有效地降低電磁干擾的問題，從而避免出現(xiàn)危險災害，并且提升電力能源使用的效果。

七、結(jié)束語

總的來說，建筑電氣是以電氣技術為手段，在有限空間內(nèi)，為創(chuàng)造人性化的生活環(huán)境的一門應用學科。建筑電氣指的是，在建筑物中，利用現(xiàn)代先進的科學理論及電氣技術所構建的電氣平臺，統(tǒng)稱建筑電氣。想要使建筑企業(yè)可以更加穩(wěn)定的發(fā)展，就一定要重視綠色節(jié)能的設計工作，這樣才可以促進建筑企業(yè)經(jīng)濟建設的發(fā)展。如今，在進行建筑電氣設計的時候，必須遵守相關的標準，并且要對以往的建筑電氣設計理念來進行創(chuàng)新，要學習一些全新的技術手段，從而可以使建筑企業(yè)向著綠色節(jié)能的方向來進行發(fā)展，對電氣系統(tǒng)設計進行完善，不僅需要滿足人們對環(huán)保的需求，還需要防止出現(xiàn)能源消耗的問題。此外，還需要重視對新能源的運用，從而提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟利益，達到綠色節(jié)能的目的，促進社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。

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