节能技术在建筑电气设计中应用

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［摘要］随着社会经济的飞速发展，大量的能源在建设过程中被过度消耗，虽然社会经济取得了巨大的进步，但是能源缺乏问题已经逐渐成为全球化的环境问题，在很大程度上违背了我国可持续绿色发展的理念，对未来资源的过度使用压缩了人们未来的发展空间，制约了社会的进步。现阶段，人们已经逐渐意识到节约资源的重要性，落实一系列节能措施，起到了一定的节约资源的效果，但是由于节能技术仍然处于萌芽阶段，相关技术人员对节能技术的研究分析还比较落后，所以本文以此为大背景，结合各国建筑的节能环保实际情况进行研究，简要分析了绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用，结合我国国情提出笔者的见解和设计方案，以此帮助我国民用建筑电气绿色节能设计进一步发展。

［关键词］绿色节能技术；民用建筑；电气设计；应用

引言

由此观之，在国家提出可持续性绿色发展的大背景下，技术人员必须重点关注绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用，尽量平衡生态文明与城市建设两者的关系，在积极建设祖国、促进国家繁荣发展的同时兼顾环境问题，既要“金山银山”，也要“绿水青山”。

1各国民用建筑的节能现状的研究

1.1国外民用建筑节能现状的运用

西方发达国家在民用建筑的节能设计技术方面已经取得了较大的成果，如美国、日本等经济发达国家在早期意识到能源问题后，投入了大量资金和精力用于新型节能技术的研究开发，美国的能源信息机构为深入了解民用建筑电气设计中的能源消耗每四年开展一次全面调查，以具体的数据向广大居民说明了节能技术的重要性，呼吁人们为促进社会可持续发展而共同努力，贡献自己的力量。同样的，日本虽然早期在建筑行业的耗能巨大，占据全世界四分之一以上，但在20世纪80年代的两次石油危机之后，日本认识到了节能技术发展的必然性和重要性，如今在节能技术的运用上取得了较大的进展。除此以外，那些发展中国家由于经济的高速发展，其建筑能源也有着较大的消耗，但是根据普遍的调查显示，发展中国家的民用建筑能源损耗较为基础，主要是饮食、热水方面的能源消耗，一些高消耗的技术还没有普及，因此，发展中国家的节能技术主要可以从民用住宅的消耗特性着手，建设大量的公共住宅，以此实现绿色节能技术能够契合发展中国家的实际情况，起到事半功倍的特殊效果。想要推进节能技术的普遍运用就必须掌握大量的数据进行数据分析，很多发达国家已经意识到建设契合本国实情的节能建筑评估体系的重要意义。在科学技术不断发展进步的今天，评估体系无疑为民用建筑节能设计的广泛应用打下了坚实的基础，相关的技术人员通过评估体系精准了解了国内民用建筑的资源消耗情况和民用建筑节能设计的运用情况，实时对建筑资源的损耗进行检测，分析最主要的能耗设备，进行优化设计，以此减少民用建筑内的能源损耗，使得资源利用最大化。虽然各国的节能技术发展状态有所差距，但总的来说，电气节能方面的设计仍然处于发展阶段，想要实现民用建筑节能设计的广泛运用还需要相关技术人员进一步进行研究。

1.2国内民用建筑节能情况的研究

我国的建筑节能意识在近几年才逐渐兴起，与国外发达国家相比，我国在民用建筑节能设计上取得的成果与外国还存在差距，尤其在节能法律法规的制定上，我国还没有建设完整科学的法律体系，与国外的法律体系还有差距。1986年我国颁布了第一部推动节能工作的法规标准，《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》的颁布为我国民用建筑节能设计的推进打下了基础，但是正式的法规《中华人民共和国节约能源法》的颁布却推迟至1998年，节能技术的发展也因此有所延迟。除此以外，2016年《“十一五”十大重点节能工程实施意见》的展现了国家对民用建筑电气节能工程建设的重视，法规主要提及了对工业用大容量电机的节能控制，反映了电气节能在工业发展过程中的重要性[1]。2019年，住房和城乡建设部国家标准《绿色建筑评价标准》，确实贯彻落实绿色发展理念，推进绿色建筑高质量发展，节约资源，保护环境，满足人民日益增长的美好生活需要。现阶段，科学完整的民用建筑节能法律体系和国家标准已经初步构建，但是由于时间原因，建筑资源的大量消耗已经成为一种社会普遍存在的环境问题，虽然节能法律体系构成在一定程度上抑制了资源消耗的增加，但其仍然整体呈现上升趋势，相关部门要加紧管理和监督工作，实时对相关企业的建设工程进行检测和监测，同时，进一步落实法规的规定，通过政策引导实现绿色节能技术的不断发展，普及民用建筑的节能设计。

2民用建筑领域绿色节能技术的特征

2.1居民适用性

技术人员在设计民用建筑的电气系统时，必须注意居民的使用感受，秉持着以居民居住体验为第一的根本理念，尽量在居民能够适应的情况下普及民用建筑节能设计，将电气系统的节能设计确立在不影响建筑的使用功能的情况下进行改造，保证建筑的基本功能，以居民的舒适性为改造设计的基本准则，在设计上尽量做到方便居民生活，给人们带来便利[2]。

2.2实用经济性

民用建筑的主要用户还是普通的百姓，百姓的经济水平明显不能满足建筑节能设计方面的资金投入，因此民用建筑节能设计费用主要由国家负担，为了减轻国家的财政负担，设计人员应当尽量减少民用建筑电气节能设备和材料投入，在保证建设节能建筑的过程中尽量选取性价比最优的设备和材料，以最为简洁的方案完成节能建设的工作，在成本最小化的基础上为企业带来经济收益，促进企业的可持续化绿色发展。

2.3绿色节能性

在国家提出可持续发展理念的当今社会，绿色节能发展已经成了社会发展的大势所趋，随着科学技术的发展，节能技术也得到了进一步的发展。因此，为了推进民用建筑节能设计的广泛使用，相关设计人员应该使用多样化的节能环保技术，同时，要对节能技术的运用保持冷静地判断，不滥用节能技术，充分考虑现实情况，结合现行规范的要求实现民用建筑节能设计的推广。

3环保节能技术在民用建筑电气设计中的具体应用

3.1优化配电系统，选择合理设备

配电系统在民用建筑电气系统之中占据了较为重要的地位，同时，作为一个可以改造设计的系统，想实现民用建筑电气设计的节能化要注意对配电系统的设计改造：（1）尽量设计简单的配电系统，在保证其运行功效的基础上尽量减少配电级数，减少多余的保护电器，选择合理的电缆截面，从而减少配电系统内损耗的电能资源，延迟其使用寿命；（2）慎重选择制冷设备的电压等级，结合当地的实际情况进行选择，应主要采用10kV或6kV的制冷设备；（3）选择供电半径在200m以内的电路，配电线路应根据实际情况进行合理分布，满足用电设备电压损失的要求；（4）选择配电电缆的材料时结合多方面因素进行考虑，注意选择导电性较好的材料，减少电能在输送过程中的线损；（5）设计变压器系统时要考虑变压器的经济运行，同时关注短期投入和长期投入，尽量选择能效等级高的变压器，根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器的台数，可以减少功率损耗。在安装前规划好方案，避免不必要的损失[3]。

3.2优化照明用电，节约照明耗电

民用建筑中大部分的耗电主要来源于照明所耗电量，照明作为居民用电的重要耗电项目，其电能的利用比例极低，想要实现民用建筑的节能发展，优化照明耗电无疑是一个巨大的突破口，节约耗电电量可以从以下几个方面下手：（1）优化照明设备的耗电设计，节约照明所使用的电能，选择高效节能灯具和合适的照度，减少不必要的照明设备。（2）保证基础的照明，不追求绚丽的照明效果，艺术灯光会造成大量电能的损耗，应该秉持节能和实用的原则，尽量减少艺术灯光的使用。（3）精确把控电气照明设备的照度，利用高新科学技术进行照度分析，确定照明效果最佳的灯具安装位置，同时尽量选择高效节能灯具，实现节约电能的目的。（4）应根据建筑整体的设计合理选择开窗位置和面积，保证每个房间白天都能自然采光，减少灯具白天的使用时间，减少白天照明用电的电能损耗。（5）利用建筑自身的特点进行合理设计，利用自然环境和建筑布局来扩大自然光的使用范围，提高自然光的使用率，尽量减少灯光的使用，在最大程度上减少电能的损耗。（6）开关灯光选择双重控制方式，避免出现误开灯，减少不必要的浪费情况出现。

3.3优化动力系统，降低动力损耗

动力用电设备是民用建筑中必须安装的系统，动力用电系统一般用于供暖、制冷等方面，这些功能都会造成大量的电量消耗，所以民用建筑节能设计也要注意控制动力系统的资源损耗，相关设计人员可以从以下几方面降低在动力系统方面的能源损耗。（1）紧跟时代潮流，使用高效能的电动机进行系统设计，从设备方面实现能源的节约，在节能的情况下增加其运行效率。（2）设立合理科学的补偿机制，实现电机的循环使用，促进电机的可持续发展，实现电机资源的节约。（3）大功率电动机可采用软启动装置。消防用电动机选用星三角启动装置，实现电动机的平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。（4）优化动力设备控制系统，采用先进技术，实现动力设备的自动化控制，既减少了人力资源的投入，还能使动力设备更精确地工作。

3.4变压器设计

变压器作为民用建筑工程中的重要工具，采用节能技术来设计民用建筑变压器是实现民用建筑节能设计广泛使用的重要手段，想要成功设计节能的变压器可以从三个方面入手：首先，设计人员要对变压器的负载率保持严格的把控，在保证运用效率的基础上注重节约能源，在日常使用中做好运维工作，确保变压器高效稳定运行，使其能够安全可靠，实现节能的目标。其次是如何选择节能型变压器的问题，在选择变压器的过程中应该秉持绿色节能的核心理念，控制电气系统的能源损耗量，选取能效等级高的变压器来降低变压器运行中的能源损耗，体现其较高的性价比。最后，设计人员应该从变压器的数量进行考虑，均匀分配变压器的数目设置，保证供电容量满足规范要求，在保障质量的情况下选择大容量变压器，以此实现能源最大程度上的节约，科学合理分配变压器的数目，实现民用建筑节能设计的广泛运用。

4结束语

现代科学技术的飞速发展在为人们带来更多便利的同时也导致了一系列能源问题和资源问题，人们决不能忽视这些问题带来的影响。相关技术人员必须不断研究民用建筑电气的绿色节能设计，从多方面开展节能工作，在保证质量和品质的同时重点研究其节能性，保证民用建筑电气设计中广泛运用节能技术，促进实现我国经济的可持续性绿色发展。

参考文献

[1]张雪丹.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用分析[J].智能城市，2017（3）：270.

[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，2018，500（15）：90.

[3]王慧颖.解析绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用[J].信息周刊，2019（39）：1-2.

作者:王佰慧 单位:兰州有色冶金设计研究院有限公司