公共建筑电气设计中绿节能技术的探究
公共建筑电气设计中绿节能技术的探究
节能节电摘要：随着我国各行各业经济的快速发展，各种建筑物建设形态多样化，用电负荷也随之增长，面对日益紧张的能源问题，积极响应贯彻落实国家提倡的绿节能、绿建筑理念，建筑电气节能设计亦是重中一重。绿建筑旨在建筑物的全生命周期内消耗的资源尽可能少，达到节能环保目标，为提供健康宜居宜人的舒适空间，为此，进一步研究绿建筑电气部分的节能设计方法具有重要的工程价值和人文意义。
关键词：建筑电气设计；绿节能；节能技术
1绿公共建筑特点及电气节能设计原则
1.1绿建筑特点
实现绿建筑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，降低环境污染和资源不合理消耗问题的发生率，随着技术不断发展，耗能降低率会更高。绿建筑与周围环境间作用机制不可忽视，绿建筑设计强调区域性特征，提倡就近取材，促使绿建筑与周围环境协调共生、相得益彰。对此，绿建筑电气施工方案的设计要考虑到周围环境，
从建筑整体功能和实践上整合，如利用自然光和自然通风环境等降低能源消耗，坚持“需求导向”原则、降耗节能原则、新型材料应用原则、新型设备引进原则，基于这些原则及电气节能技术的应用，以不断提升建筑电气节能效果。
1.2绿建筑电气节能的设计原则
(1）可持续发展原则。绿公共建筑的设计理念之一就是可持续发展理念，强调平衡、绿，采用合理的科学技术并借助整体设计，如自然通风、绿配置、新能源、智能控制、绿建材等技术资源，使得科技、自然环境、人文环境三者之间和谐统一，进而满足人们的生活需求和社会经济的发展需求。其中，资源和能源消耗率被降到最低，才能尽可能地减少对环境的负面影响。（2）经济原则。绿公共建筑建设、维护及投入使用过程都会涉及技术和资源分配问题，更加关乎着高技术、高资源投入的问题。但并非所有的高技术都能够与环境和谐统一，并反映出绿公共建筑的品质与功能。而唯技术论与高投资论偏离绿公共建筑的可持续发展理念，需要统筹兼顾成本、消费与投入的适应性，遵循绿公共建筑经济性原则。（3）适用性原则。公共建筑为人们生产生活提供了活动空间，以安全、符合使用需求为客观依据，在有限的土地空间和资源供应上建设出符合经济属性、人
文特征的公共建筑。对此，绿公共建筑及电气节能设计要符合规划适用性，即为节能技术与绿公共建筑相适用，而不能只为了节能，而是追求电气在稳定运行的基础上能够实现节能，满足最大化负荷容量。（4）安全原则。绿公共建筑电气设计应满足日常生活、生产需求，为人们提供良好的生存环境。节能技术的出发点是资源、能源的节约，降低环境污染程度上取得一个好的效果。需要强调的是，节能技术安全原则是首要原则，即为采取预防性措施避免或降低危险事故的发生率，如防雷技术、设备绝缘、防静电技术等。
2公共建筑电气节能设计要点
2.1照明电气节能设计
(1）合理选择照度及功率密度值。公共建筑的照明水平应根据生活、生产需求确定，并遵循“节能、环保、适用、经济、美观”的原则，不宜盲目追求高照度。在绿建筑电气设计过程中，应考虑满足显性、启动时间等要求，并应根据光源、灯具及镇流器等的效率或效能、寿命等在进行综合技术经济分析比较后确定，若不规定光源的具体参数，承包商随意选购，将可能导致光源与使用场所不适应。设计方案的设计照度与照度标准值允许有一定误差，通常在±10%范围内，以确保设计照度计算值有一定的灵活性。
(2）采用高效灯具，降低无功损耗。公共建筑物中选用的光源应符合《建筑照明设计标准》（GB50034—2013），并尽量选择高效节能灯具，采用功率因数高的三基T5三基荧光灯（电子镇流器）、气体放电灯末端单灯补偿等措施，降低无功损耗。选用荧光灯和气体放电灯应配电子镇流器，或配节能电感镇流器并加电容补偿，功率因数≥0.9。除特殊要求场所外，禁止使用低光效的普通白炽灯。
(3）使用照明智能控制系统。在节能环保背景下，越来越多的建筑项目开始使用智能照明控制系统，即通过声、光、电等感应技术控制照明系统的开或关，以最大限度地降低照明系统用电量。公共建筑照明智能控制系统设计内容如下：①明确需求，在设置智能照明控制系统周期前，要结合项目的实际情况，明确控制目标和控制技术；②选择合理策略，建筑物的不同场所功能不同，采用的照明控制策略也不同，如办公区在上班时间可采用“定时控制策略”，休息时间可采用“动静传感器控制策略”；③选择节能产品，智能照明控制产品要进行多家比选，选择性价比高的节能产品。
2.2合理选用变压器
变压器是配电系统中重要的电能转换设备，但与此同时，变压器自身也是一台具有电力损
耗的设备，因此，在绿电气设计中合理选用和设计变压器型号、数量及位置也是电气节能设计的重要措施。在绿电气设计中，应充分考虑建筑使用性质、负荷的分布情况和环境条件，将变配电所设置在供电负荷的中心，并选用低损耗、低噪声的节能型变压器，自身空载损耗、负载损耗较小，符合现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》GB20052的节能评价值规定。同时在变压器低压侧设置低压无功补偿装置，要求补偿后高压侧功率因数不小于0.95。(低压电源进线处设置无功补偿装置，要求补偿后功率因数不小于0.9)。无功补偿装置具过零自动投切功能，并有抑制谐波和抑制涌流的功能;分相补偿容量不小于总补偿容量的40%，在选择变压器容量时，考虑长期工作负载率控制在75%～85%较为适宜。
2.3合理设计配电线路
在配电系统设计中，供电电缆作为电能的主要传输通道，无论供电设备是否运行，在通电状态下，供电电缆均会产生线损，据统计供电线路的电能损耗，约占建筑总电力消耗的2%左右。而在电缆线损上，电缆的截面、长度和电流大小是影响线路损耗的重要因素，因此，在电气节能设计中，合理规划配电线路路由，优化线路设计、减小供电半径，合适选
用电缆截面，以便降低线路带来的损耗，对电气节能亦非常重要。例如在公共建筑设计中，一方面在结合建筑平面和负荷分布，将配电房设置在建筑负一楼各类设备用房中部，配电电井紧邻配电房并设置在大楼中间，既便于在有效的供电半径内对各类负荷进行配电，确保供电线路最短，同时也能将末端配电箱布置在各层负荷的中心位置，尽可能地缩短供电线路长度，避免电缆布设过长，增加线路电损；此外，在电缆截面的选择上，对部分较长的配电线路，在确保电流和电压降满足设备运行要求的前提下，适当放大电缆截面，提高其后期运行的经济性。
2.4建筑设备监控系统的应用
绿建筑电气设计时应根据《智能建筑设计标准》(GB50314)中所列举的各功能建筑的智能化基本配置要求，并结合项目的实际需求情况出发，选择合理的建筑智能化系统。在绿电气设计中采用智能照明系统、建筑设备监控系统是行之有效的技术手段，是集与建筑物有关的暖通空调、给排水、电力、照明、运输等设备集中监视、控制和管理的综合性系统，建筑设备监控系统对建筑物内各类机电设备进行综合管理、调度、监视、操作和控制，加强室内温度精准控制、提供防范性保养更换部分循环设备、充分利用设备容量冗余
、能源管理系统的应用，以达到安全、可靠、节能和整体管理效率，节省人力和时间的目的。
结语
节能减排、绿环保是我国一项基本国策，大力推进节能减排和深度开发绿能源是国民经济可持续发展的保障。电气节能设计亦是建筑节能的重要环节之一，为实现“节电能、降电耗”的目的，科学合理的设计，精心细琢，反复衡量，设计行之有效而又切实可行的节能措施，保障用电设备及供配电系统的安全经济运行，从而达到真正节约电能的目的。
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