有效的电气节能设计不仅能够减少能源消耗,降低运营成本,还能提升建筑的舒适性和功能性。绿色建筑电气技术的发展更是为建筑的可持续发展开辟了新途径。本研究旨在系统地分析建筑电气节能设计的关键要点和绿色建筑电气技术的应用潜力,探讨如何更好地将这些技术融入到建筑设计与建设中,以实现节能减排、环境友好的目标,为建筑行业的绿色转型提供有力支持。
1.绿色建筑电气节能设计的基本原则
其一是满足功能原则:要确保电气系统能够满足建筑物内各种功能的正常运行,如照明、动力等,不能因节能而影响使用需求。其二是实际性原则:要结合建筑的具体情况和实际需求进行设计,不能盲目追求节能指标而导致不切实际的方案。其三是节能高效原则:尽可能采用节能型电气设备和技术,提高能源利用效率,减少不必要的能源损耗。其四是经济合理原则:在保证节能效果的同时,要考虑设计方案的经济性,使节能投入在合理的时间内能够通过节能收益收回。其五是环保原则:选择环保型的电气设备和材料,减少对环境的污染和破坏。其六是可持续发展原则:设计应具有前瞻性,考虑到未来的发展和变化,使电气系统具有一定的适应性和可扩展性,以符合可持续发展的要求。
2.电气节能设计的具体措施
2.1电力系统的配置
首先要合理选择变压器,根据负荷情况选择合适容量和节能型变压器,降低变压器损耗。例如采用高效能的干式变压器;同时还要优化供配电线路,尽量缩短线路长度,选用电阻率较小的导线材质,合理增大导线截面以减少线路电阻损耗;并且还要运用无功补偿装置,配置无功补偿设备,提高功率因数,减少无功功率传输造成的损耗;此外还要重视分布式电源接入,适当考虑接入太阳能、风能等分布式电源,补充部分电能,降低对传统电网电能的依赖;在系统配置中运用智能配电系统,采用智能开关柜、智能电表等智能化设备,实现对电力系统的精准监测和控制,提高运行管理效率,达到节能目的;最后还要关注到分级配电,根据不同区域和设备的用电需求,进行合理的分级配电,避免能源浪费,合理配置备用电源,如柴油发电机等,在紧急情况下确保重要负荷的供电,同时要考虑其节能运行模式。
2.2照明节能系统的运用
在绿色建筑的节能设计中,电气照明是一项关键内容,在满足日常使用需求和照明质量的前提下,应当将照明系统所产生的能耗尽可能的缩减,以提升电能的利用率。首先应当按照当前的照明规范和标准以及工程项目的实际情况,对照明系统的功率和密度进行合理设置,由于不同功能的建筑在照明和用电方面存在较大差异,因此对照明系统的节能设计应当遵循用户的使用需求。其次要加强对自然光线的利用,要想实现绿色建筑中照明能源的消耗,则需要优化设计施工方案,最大限度的利用自然光线,对阳光进行合理的引入,不仅能够提升建筑舒适度,同时还能够实现明显的能源节约。要想提升自然光线的利用率,需要关注建筑的朝向问题,这样才能保证室内光线的柔和一致。另外还要重视照明灯具的选择,设计人员在选择照明设备时,应在避免室内眩光、满足照明需要的条件下,尽量优先选用高效节能的照明设备,要以效率高、显色性好的照明设备为主,同时还要选择合理的照明设备,安全高效的照明设备。
2.3能耗管理系统的运用
在众多建设项目中,智能化系统的应用逐渐成为一种趋势,智能化管控也是建筑业发展的重要趋势。智能建筑的内容很多,其中最重要的就是电气节能设计,以降低能耗为目标。在电力系统节能设计的大背景下,对各类电气设备的运行情况进行了详细的监测与分析。设计人员应当准确地辨识高能耗用电设备设施,借助信息化技术、数据终端显示屏等查看相关的情况,进而促进控制人员可以自主调整优化系统,将设备运行效率提高,降低设备能耗。在能耗管理中可以积极使用智能分析软件,借助大数据、计算机网络等技术确定电力设备使用偏好。比如,对于空调系统,能耗管理系统可以根据它的运行时间,季节的变化和负荷的状况来调节,以实现更合理、更有效的用电。如果用户有固定的空调温度参数,则可在设备运行超出此参数时进行智能调整,以引导空调系统间歇运行。采用智能系统模式控制,有助于保证室内温度稳定。目前,我国大部分楼宇已基本完成电气自动控制系统的建设与安装,能耗管理系统已经成为现代智能化建筑、绿色节能建筑中十分常见的一种方法。设计人员在应用能耗管理系统时注意对用户的实际需求进行充分考虑分析,对存在异常情况的能耗设备提高重视,注意做好定期监测,及时检查终端设备、电源线路、电压元件等设备设施,确保其运行正常。
2.4积极运用并推广可再生能源
以太阳能系统为例,该系统在应用前需要对当地的光照条件、气候环境等多方面因素进行考虑分析,明确太阳能系统的应用可行性,确认其是否能够满足用户水、电、供热等方面的需求。在设计光伏发电系统中,设计人员要对建筑物光照条件、系统可靠性、安全性、美观性等多方面进行分析,还应充分考虑光伏阵列和蓄电池组对电能质量的影响。其次,根据建筑物的功能、负荷特点、供配电方式及电网实际情况,选择合适的光伏发电方式。如果用光电池作为辅助电源,那么要注意与电网相连,并在附近进行转换和使用。
结语:节能是建筑电气设计施工中需要重点考虑的问题,在对建筑物进行电力负荷分配时,要根据建筑物自身的结构特征和实际运行条件,选择最优的方案,以确保整个工程的经济性。同时,建筑电气设备的安装也要结合实际情况,以满足人们的使用需求,在满足使用的前提下尽可能地节约能源,促进建筑行业和环境和谐共进。
参考文献:
[1]柏青.建筑智能化过程中的电气节能研究[J].工程与建设,2022,36(1):241-243.
[2]李双,建勋.建筑电气中照明节能设计[J].林业科技情报,2022,54(1):154-156.