绿色建筑中电气工程的节能设计与应用
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绿色建筑中电气工程的节能设计与应用
摘要：随着社会经济的快速发展，以及生态环境、社会经济的可持续发展需求，国家为达到“碳平衡”相继推出鼓励政策并颁布相关规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021。绿色建筑已经发展成为低碳城市的支持内容，并以可再生能源电力为主，开展建筑光伏一体化等，积极扩展可再生能源的发展场景，以着力构建绿色建筑发展新局面。绿色建筑与建筑电气节能之间的关系非常紧密，在绿色建筑设计方案中，有必要考虑建筑电气节能技术的节能致因，进而实现绿色建筑。
关键词：绿色建筑；电气工程；节能设计；应用
引言
能源消耗一直是一个困扰全世界的难题，尤其是随着社会经济建设的发展，建筑能耗大幅度增加，成了能源消耗的关键所在ｍ。建筑的能耗问题也成了我国急需解决的问题。其中，电气能耗是建筑总能耗的主要组成部分。因此，如何使用电气节能技术建设绿色建筑是需要解决的重要问题。绿色建筑是一种与自然和谐共处的建筑，能在建筑的全寿命周期内，最大限度地减少污染和能源消耗，以节约资源和保护环境，同时又能保证人们有一个方便、舒适和高效的居住环境。
1绿色建筑特点
首先，绿色建筑的应用目的是将资源和能源消耗降到最低，通过技术革新和新能源的开发，如节能技术及地热、太阳能、生物能、风能等可再生资源、天然能源，绿色建筑使用这些技术与资源的目的也是降低环境污染和资源不合理消耗问题的发生率。根据相关数据调查显示，通过以上这些技术及能源的使用，能耗大约能降低70%～75%，技术不断发展，耗能降低率会更高。其次，绿色建筑与周围环境间作用机制不可忽视。一方面，绿色建筑施工设计强调区域性特征，提倡就近取材，促使绿色建筑与周围环境相得益彰。另一方面，建筑施工对周围土壤、水源及空气等自然环境，以及城市居民生活、交通等环境的影响同样不可忽视。对此，绿色建筑施工方案的设计必然要考虑到周围环境。最后，绿色建筑结构布置要合理，如室内空间的布局、朝向等要合理，具有良好的自然通风与光照条件，符合建筑需求和要求。在建筑外部与内部之间的联系，进而能够自动调节因客观气候所带来的影响。
2绿色建筑电气节能技术的应用分析
2.1供配电系统的节能技术
变配电系统是由变电系统与配电系统所组成。变电是将来自外部的输入电压经过“变化”成为适合使用场景的电压；配电是将供应电量分配到次级单位的用电点，因而变配电房能够实现变电与配电双重功能。因此，从供配电系统角度落实好节能技术的应用，对降低能耗，提高电能变与配的功能是关键。具体来讲：变配电系统中，变配电房一般设置于负荷中心以降低中间线路的损耗，则减少低压线路的长度是关键。其中，配电线路全过程的压降控制在5%范围内，三相负荷要均匀分配及其平衡度控制在15%之内。在变压器型号的选择上，优先选择节能干式变压器，其具有低噪声、低损耗的优势，接地形式是DY变压器。根据我国新颁布的国家规范《民用建筑电气设计规范》《工业与民用供配电系统设计规范》《10KV及以下变电所设计规范》等推荐采用Dyn11联接变压器用作配电变压器，要求长期的负载率小于85%。功率因数的补偿。变配电房低压侧设采取的是无功自动补偿，使用自动投切装置，因而功率因数大于0.9。对于负载稳定、运行周期长且容量大的低功率因数，此时，用电设备应设置并联电容器以进行就地补偿。第四，谐波治理。面对严重的谐波电流情况，如非线性的电流符合，应考虑到无功功率对谐波的补偿，尤其是三次谐波，应是当地采取谐波抑制措施。
2.2配管
在进行配管时，需要对施工现场进行实地勘察，根据实际情况确定管路位置。并且在管道连接过程中，要确保各个管路连接处不会出现松动现象。当遇到管径较大的管道时，要使用弯头或过渡管进行连接。如果选择支管连接，要将直管段长度控制在２０ｍｍ以内。如果管路位置与相关规范要求不符，那么就需要及时处理。在进行管路安装时，要严格按照施工规范进行，避免出现变形等问题。在对管路安装完成后，需要对其进行保护处理。当管路的长度较长时，要将其固定在墙上或柱上，避免出现弯曲变形等情况。对于较长的管子需要在两端使用木块进行固定，以免出现变形等问题。当施工人员需要将管路固定在墙上时，可以先用水泥砂浆将管道涂抹一层，然后再进行固定处理。如果遇到特殊情况时需要进行拆卸时，也要使用专用工具，避免出现损伤问题。当管路安装完成后需要将其用管卡固定好，并且及时将其封堵好。此外还需对其进行打压试验处理。
2.3光伏与建筑一体化
传统的建筑供电技术是通过电网对电能进行传输，而光伏与建筑一体化技术则是指在建筑上安装太阳能光伏产品，将太阳能转化为电能，充分利用太阳能这一可再生能源补充建筑对电能的消耗，其运行方式有三种：独立运行系统、并网运行系统和混合运行系统。独立运行系统主要用于小区的绿化照明，给安全指示灯等小型设备供电，同时也用于建筑中太阳辐射强烈、用电量又较大的设备；并网运行系统则直接通过并网逆变器把电能送上电网，以此来进行储能和补能，但由于并网运行系统不使用蓄电池，因此需要对电能质量、电压的平衡度和过热保护等参数进行监测。相比于一般的光伏系统，该技术具有以下几种优势：节约土地资源，减少环境污染：光伏与建筑一体化是将太阳光电系统结合建筑一起设计，使太阳能光伏产品直接取代传统的屋顶、墙面以及遮雨棚等，可在很大程度上改善传统太阳光电系统笨重的外型，也不需要额外的土地资源来安装光伏产品，能够有效节约城市土地资源。该技术是直接将太阳能转化为电能，不需要其他化石燃料来发电，因此不会造成空气污染，对城市的环境保护有着积极的影响。节约成本。并网运行系统所发电能馈入电网，以电网为储能装置，省去蓄电池，比独立的太阳能光伏系统的建筑投资可减少近一半，从而能在很大程度上降低发电成本。此外，太阳能光伏产品与建筑物完美结合，既可以发电又可以作为建筑材料和装饰材料，使得物质资源能够充分发挥多种功能，不仅有利于降低建设费用，并且能够提高建筑的科技含量，增加“卖点”。这样既实现了建筑设施的高效利用率，还节省了不少建筑成本。降低建筑能耗。光伏与建筑一体化技术将光伏直接安装在屋顶和墙面上，可以直接吸收转化太阳能，降低建筑物的表面温度，同时并网运行系统是分布式建设，就近就地分散发供电，进入和退出电网十分灵活，既有利于增强电力系统抵御自然灾害的能力，又有助于改善电力系统的负荷平衡，降低线路损耗。
结语
近年来，我国经济发展迅速，但资源的消耗速度也越来越快，能源危机成为制约我国经济发展的重要因素。建筑行业是能源消耗大户，因此，加快建筑行业的节能步伐，对降低能源消耗具有重要意义。而电气节能技术是促进建筑节能的关键环节，有助于促进社会经济可持续发展。本文主要从建筑电气施工技术和绿色建筑的关系入手，阐述了电气节能施工技术的应用现状和重要性，并分析了电气节能施工技术的应用策略。通过研究可知，加强建筑电气节能施工技术应用力度能够有效降低能源消耗，为绿色建筑的建设提供了重要保障。
参考文献
[1]严宝祥.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析探讨[J].居业,2022(02):13-15.
