绿色节能建筑是科学性与实用性的表现，是基于节能技术为前提的建筑主体功能优化，围绕居住者使用环境来构建良好的绿色节能服务，以此来改善居住者的使用需求[1]。但是如果以使用需求为代价，过量限制能源消耗，也会对建筑居住者带来诸多不便。故而，绿色节能是建立在合理能源消耗基础上的建筑体系，应保证居住者生活所需。现对绿色节能建筑体系中能源管理系统设计方案进行如下研究。
一、建筑节能技术类型
（一）清洁能源技术
清洁能源在显得建筑电气设计案例中已经较为普遍，起源于上世纪七十年代德国慕尼黑，当时主要是采取焚烧或收集沼气来完成电力配送，为建筑电气提供能源供给。2011年欧洲率先发起了清洁能源的大规模投资，重点开发了太阳能光伏技术，用于建筑体内部照明[2]。在《能源转型数字化法案》出台之后，德国萨克森-安哈特州建设了大量风力、太阳能、生物质发电企业，用于对境内51%社区供电。由此可见，清洁能源成为建筑节能的重要优化设计方向，其清洁能源技术也将引领建筑领域走向绿色节能的新篇章。
（二）能源补偿技术
从目前清洁能源的使用情况来看，仍然很难供给大型建筑的所有能耗需求。而清洁能源的储存和调配均受到场地限制，故而亟待深度开发能源补偿技术。能源补偿技术主要是对建筑体内部所使用的高功率电气进行电能补偿，避免因清洁能源消耗殆尽造成电气设备停工问题出现。而能源补偿技术主要是通过各类传感器来收集能源消耗数据，从而在深度分析建筑能源消耗情况之后，及时给予高能耗电气设备能源补偿。比如，ANSVC无功补偿装置，通过串联电抗器、自愈式并联电容器、低压无功补偿控制器、投切开关组成了能源补偿电容配置方案，可以实现建筑电气系统的连续供电和安全用电，真正实现节能经济运行。
二、绿色节能建筑体系建构准则
（一）科学性
建筑电气设计是围绕居住服务展开的实用性功能设计，在本质上是科技水平不断提高带来的宜居环境改善。而绿色节能建筑也是在挖掘科学功能之后做出的优化设计，在建筑智能化升级的阶段达成了科学性。
（二）实用性
建筑结构设计方案无论如何推陈出新，对于绿色节能的实用性需求不会发生根本性变化。绿色代表对清洁能源的本质诉求，但是不能限制居住者对电气设备的使用需求。而节能也是以实用为前提的设计准则，照明、暖通、供电系统等，均需要在保证其正常运行的前提下完成节能目标。
（三）经济性
在绿色节能建筑体系中，节能设备必须以经济效益作为参考标准，以此来判断这种新型绿色节能设施的使用和维护成本是否能够抵消能源消耗带来的负担，否则因使用代价过高而造成的额外成本，将不利于绿色节能体现的建构。
三、绿色节能建筑体系中能源管理系统设计方案
（一）电力监控功能模块
电力监控系统模块，主要是针对35kV及以下电压等级研发的分层分布式变电站监控管理功能。应用电力自动化技术、信息传输技术、计算机技术，对建筑体内部的动力设备、照明设备、空调设备进行全天24小时监控，满足变电站无人或少人值守的工作需要。以上海大世界安装在建筑电力系统内的Acrel-2000Z电力监控系统模块为例。实现了各类用电设备的一次系统图显示、各回路实时电参量遥测、遥信，重要回路电能报表、直观地显示低压系统各回路的运行状况。各回路三相电流、电压、功率、频率、电能数据、断路器隔离开关、地刀等合、分状态等查询、打印及导出，同时可以提供各进线回路及重要出线回路电流负荷趋势曲线历史记录查询。那么也就简化了工作人员对建筑用电情况的详细调查，无疑对改善绿色建筑的节能方案具有重要协助作用。
（二）电能质量分析与治理功能模块
电能质量分析与治理功能模块，主要是配合供电系统消除供配电结构中的无功补偿和谐波治理，主要通过有源电力滤波器、低压无功功率补偿装置、静止无功发生器、混合动态滤波补偿装置、混合动态消谐补偿装置、动态无功补偿装置、谐波保护器等终端设备，对民用及公共建筑内电气设备进行无功补偿和谐波抑制，从而优化建筑节能方案，达到综合治理目标。电能质量分析与治理功能模块附加了有源电力滤波器并联在电网上，负载电流通过电流互感器采集到中央控制系统，通过实时检测电路将负载电流中的谐波分量和基波无功分量分离出来，经控制系统核算来做出电能补偿决策。系统决策采用PWM控制IGBT的触发方案，由大容量IGBT管组成三相变流器，同时向中央控制系统注入补偿电流。当补偿电流与负荷电流产生大小相近的谐波电流时，方向相反且可以完成互相抵消的综合治理，因此可以实现滤除谐波的电能综合治理效果，保证最终流入电网电流是正弦波。功能模块实时监测建筑体内部的电流分量情况，通过计算系统所需的无功分量及谐波分量，对电力电子变流器实时调控，从而实现智能补偿，同时兼顾了谐波治理的功能需求。进而提高建筑体电能用量的合理性与科学性，改善绿色节能建筑的供电质量。
（三）建筑能耗检测功能模块
对建筑体进行实时能耗监测，不仅需要分析电能消耗的实际情况，而且需要对水、气、煤、油、热(冷)量等重要能源指标进行数据化分析。建筑能耗检测功能模块在采集建筑电能消耗数据的基础上，对煤气管道、照明设施、空调设备、以及暖通设备附加了温度和光照传感器。分户安装的终端传感器采集用户能耗数据之后，上传到云端系统，对建筑内每层每户业主的日均能耗情况进行系统评估。建筑能耗检测功能模块以计算机、通讯设备、测控单元为基本单元，根据建筑体结构安装终端传感器，布置总线、光纤环网、以及无线通讯设备，组网方案依据建筑规模和用户数量来进行调整。在中央控制室可以接受到数据解析服务器推送的能耗数据，同时所有能耗数据记录在公共数据库中，可以有存储来自能耗数据中心上传的所有业主基础能耗信息，进而为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台。通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。
结论
建筑节能技术主要包括了清洁能源技术和能源补偿技术，而优化绿色节能建筑体系的建构准则，应秉承科学性、实用性、经济性。在具体的绿色节能设计方案中，可以优化电力监控功能模块，同时设计电能质量分析与治理功能模块，配备建筑能耗检测功能模块。从而提高建筑电气设备的运行效率，在保证稳定能源供给的同时缩减能耗，达到绿色节能建筑的最佳使用状态。
参考文献：
[1]贺湘如.高层办公建筑节能设计的常见问题及对策研究[J].石河子科技,2022(03):23-25.
[2]李明.基于BIM技术的节能建筑保温性能自动化测控系统[J].科技通报,2022,38(04):35-38+44.
[3]金振兴,郭汉丁,贺雨桐,苏聪,王明宇.国内外既有建筑节能改造市场运行实践现状与研究展望[J].节能,2022,41(04):81-83.
